基于OPNET的二叉树路由查找算法的设计与实现

路由器是构成因特网的中间节点,其转发性能决定了因特网的整体性能.IP查表算法的优劣直接影响了当前和未来因特网网络的整体性能.深入研究了二叉树路由查找算法,并在OPNET上对其进行了设计实现,从路由查询次数,单次查询所需时间,路由表队列长度等方面给出了性能分析     

传感器网络中考虑响应时间的路由机制

为了把响应时间引入传感器网络中的路由机制,细分了网络层次,分析了响应时间模型、基于二层架构的传感器网络,制定了2种可行方案. 新路由机制以现有节能路由算法为基础,根据时间约束修正路由路径和增添带有响应时间约束的路由表. 分析结果表明,2种方案在计算复杂度和通信功耗上存在一个平衡,2种方案在实际传感器网络应用下是有效的. 仿真试验表明,在路由机制中引入响应时间是必须的.     

基于拓扑感知时间序列的动态路由仿真策略

分析了静态邻接索引向量策略,提出动态路由抽象模型,给出节点对拓扑变化感知时间的计算方法;设计了动态路由查找算法,以静态路由表为基础,辅以拓扑变化消息序列构成动态路由表,通过比较节点感知时间进行路由查找,减少了路由计算过程中的时间开销。实验结果表明,该算法能够更真实地对网络中的动态路由进行仿真,并具有较高的仿真效率。     

高速路由器设计的技术关键

高速路由器是实现下一代 IP网络的基本设备之一。在对下一代 IP网络的主要特征和路由器基本原理简单介绍的基础上 ,重点探讨了设计高速路由器的技术关键 ,综合了用高速的路由表查找、高速的交换结构、包调度算法、包分类与流标识、高性能的路由器操作系统等技术的解决方案     

测井网络路由器的研究与实现

为满足测井数据传输的实时性和可靠性要求,提出了轻量级的路由器设计方案. 将点到点协议的状态机精简为3个状态和5个事件,缩小了逃逸字符的数量. 路由缓存管理采用了最长首部对齐的预分配策略和减少搬移缓存数据的方法,设计了线性静态路由表的查找方法,并以数字信号处理器的定时器驱动和直接存储器访问方式快速处理缓存数据. 试验结果表明,该轻量级路由器开销小,转发延迟和延迟抖动小,满足测井网络的需要.     

高速路由器设计的技术

高速路由器是实现下一代IP网络的基本设备之一,在对下一代IP网络的主要特征和路由器基本原理简单介绍的基础上,重点探讨了设计调整路由器的技术关键。综合了用调整的路由表查找、高速的交换结构、包调度算法,包分类与流标识,高性能的路帱器操作系统等技术的解决方案。     

快速路由器的路由查找和流分类算法研究

分析了路由器的体系结构发展,研究了路由查找算法和流分类算法在快速路由器中的应用。研究表明,基于分段压缩的路由查找算法支持IPv6路由查找,具有合理的存储容量和快速的查找时间;采用按值分支树的多维综合流分类算法支持前缀和范围匹配,可扩展性强,适合大容量规则数据库。两种算法适合在快速路由器中应用。     

传感器网络中的多重贪心路由算法

基于二层架构的无线传感器网络，以减少网络功耗为目的，提出了一种新的路由算法－－多重贪心算法以获得最优路径。模拟结果证明了此算法复杂度量级远小于穷举法，和贪心算法近似，不过相对于贪心算法大幅度减少了组长传感器的平均功耗，从而提高了网络的生命期。     

传感器网络中的多重贪心路由算法

基于二层架构的无线传感器网络，以减少网络功耗为目的，提出了一种新的路由算法－－多重贪心算法以获得最优路径。模拟结果证明了此算法复杂度量级远小于穷举法，和贪心算法近似，不过相对于贪心算法大幅度减少了组长传感器的平均功耗，从而提高了网络的生命期。     

基于混合架构无线Mesh网的多路径路由协议

提出了一种适用于混合架构无线Mesh网络的按需路由协议,即MOMDSR(mesh-oriented multipathDSR)。它在DSR(dynamic source routing)协议的基础上,根据Mesh骨干网和客户端域的不同特性,引入路由确认过程,帮助形成Mesh路由器的逐跳路由表,缩短了DSR中数据报文头部所携带的源路由信息,减少了路由开销。同时,它在DSR的路由发现过程中引入了多路径机制。仿真结果表明,MOMDSR协议与DSR协议相比,减少了协议的路由开销,报文传输率有所提高。     

可重构路由交换节点体系结构研究展望

根据当前网络实现技术的发展趋势,描述了未来路由交换节点应具备的特性。基于路由器的研究现状,从规模、性能和控制等多维度理念出发,设计了一种结构灵活、开放的新型可重构路由交换节点体系结构。最后,介绍了可重构路由交换节点体系结构研究中的难点和解决方法。     

ZigBee协议分析及其实现

在介绍ZigBee的协议体系结构的基础上,具体描述了TIZ-Stack协议的架构及软件开发方法。作为应用实例,给出ZigBee路南器的硬件框图和路南算法设计。     

任务驱动的动态可重构路由器结构

Internet所处的网络环境与所承载的业务类型日渐复杂,现有的路由交换设备无法完全满足其功能与性能要求,为此提出了可重构路由器的概念,用于构建功能按需求重组、资源按需求配置的柔性网络。文章基于这种思想,提出了一种任务驱动的动态可重构路由器结构,通过对网络业务的抽样监测及任务分析控制,能够快速实现对特定业务性能指标的保障,为新业务的灵活部署提供底层支持。文章还通过两个具体示例,描述了如何利用这种结构来解决当前设备所无法解决的业务性能保障问题,为可重构路由器的研究与设计提供了一种参考。     

校园网中策略路由技术的实现

策略路由技术是对传统路由技术的扩展和改进，基于策略的路由比传统路由使用更灵活，不仅能够根据目的地址，而且能够根据报文大小、应用或IP源地址来选择转发路径．分析校园网的现状和需求，根据数据包的发起方向(源地址)决定该数据包的路由方向．当内部用户主动发起连接访问外网时，数据到达边界路由器，路由器根据数据包的源地址(也可以同时考虑目的地址)，决定将该数据包发向CERNET还是ChinaNET，实现了校园网、教育科研网和国际互联网之间正确、高效的访问．     

基于开放接口的异构路由器集群

随着Internet速度和规模的持续增长以及各种新型服务和协议的不断涌现,现有的核心路由器已经越来越难以适应运营商的要求。文章指出集群结构是高性能路由器发展的趋势,在总结现有集群路由器相关研究的基础上,指出了目前同构路由器集群结构的不足。分析了路由器向标准化、模块化发展的趋势,以此为基础提出了一种新的路由器体系结构——基于开放接口的异构路由器集群CHR（Cluster of Heterogeneous Routers）,并阐述了其可行性。给出了这种集群路由器体系结构的模型,并提出了今后需要重点研究的关键问题及研究思路。     

基于高速缓存资源共享的TLB设计方法

针对嵌入式处理器中旁路转换缓冲（TLB）功耗和面积显著的问题,提出一种共享高速缓存硬件资源的低功耗TLB设计方法,消除了传统方法中TLB存储器的硬件资源及静态功耗.该方法通过设立两级TLB低功耗架构和缓存地址映射表,有效减少TLB的访问次数,降低了功耗;利用高速缓存的结构特性动态扩展TLB表项,扩大对物理内存的映射范围,提升TLB命中率.进一步提出了一种复用缓存替换策略的TLB表项的编码加锁方法,减少页面抖动,缓和TLB表项与指令、数据的资源冲突.实验结果表明:与传统的TLB设计相比,应用本方法的嵌入式处理器的功耗下降28.11%,面积减少21.58%.     

面向工业无线网络的低开销快速AES加密方法

面向资源有限的工业无线网络,提出一种基于单查找表的快速高级加密标准(AES)的加密方法. 对目前普遍采用的基于4张1 KB查找表方法的查找表进行压缩和优化,构建了一张512B的查找表,减小了查找表的存储开销,并有效降低GF(2⁸)上乘法所产生的开销;同时对轮加密公式进行了优化,减少因查找表被压缩而引起的附加操作. 实验结果显示,相比4查找表法,该方法降低了72%的存储开销,但在时间开销和能量开销上均提高了43%;相比射频芯片上的硬件加速器,该方法降低了55%的时间开销和61%的能量开销,但存储开销为它的2.5倍.     

可实现三级重构的路由交换设备

随着新业务和新应用的不断推出,传统网络设备已不能满足网络发展的需求。利用可重构技术实现的网络设备能够支持新的业务和应用。文章分析了现有可重构路由器技术的研究现状,针对“三网融合”的发展趋势提出了可实现三级重构的路由交换设备。     

一种星簇双环片上网络拓扑结构

随着半导体工艺的不断发展和芯片中所包含的IP核数目的增加,片上系统的互连结构对系统性能和面积具有极大的影响．为了减少节点度、减少链路和重用路由器节点,提出了一种规则的片上互连网络--星簇双环 (Star-Cluster Double-Loop,SCDL(2m))拓扑结构,该拓扑结构具有4m个节点并且每个节点连接3个相邻节点和4个IP核．SCDL(2m)是一种拓扑结构简单、平面的、对称的并且具有良好扩展性的互连网络．SCDL(2m)互连网络节点采用一种新的约翰逊编码方法,使得路由算法简单高效．在不同负载和不同节点数量情况下,对SCDL(2m),Cluster-Ring和Cluster-Mesh网络的平均通讯延迟和平均吞吐量进行了模拟分析,结果表明SCDL(2m)互连网络较好的平衡了网络性能和成本,是一种简单高效的片上互连网络．