基于软件定义数据中心网络的节能路由算法

由于数据中心网络是云计算和下一代网络技术的平台和基础设施,日益增长的网络数据在满足用户需求的同时,也大幅增加了数据中心的能耗。许多针对数据中心网络的节能策略被提出,多数采用硬件与软件相结合的策略来完成节能模型的设计。为了进一步降低能耗,从网络负载均衡和节能路由设计的角度提出了一种新的节能路由算法,其基本思想是首先对负载均衡进行量化分析,然后提出带宽限定的负载均衡与节能相结合的节能路由算法,充分考虑到网络整体的可达性和可靠性。该算法为数据中心节能提供了一种新的视角。通过与传统的节能路由作比较,验证了该算法能够在保证较高网络可靠性的同时能耗较低。通过对实验数据的分析和解释得到了若干有益的结论,为进一步的研究工作奠定了基础。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

路由问题是无线传感器网络的核心问题。该文介绍了一种新的基于蚁群优化的路由算法。解决了无线传感器网络路由过程中节点能量消耗和拥塞控制问题,能够达到更好的负载平衡能力和延长网络生命周期。新算法结合了多蚁群的信息素释放机制和节能策略,还引进多蚁群之间的竞争机制以避免算法的单一收敛,在控制网络拥塞和平衡能量消耗上非常有效。实验结果表明,该新算法和基本的蚁群算法比较有更好的性能。     

基于传感器网络的节能性容错路由协议设计

基于分族路由策略提出了一种节能和容错的路由算法,对族内路由与族间路由分别进行考虑和设计,提高了传统分族路由协议的节能和容错性。算法使用多族头节点的思想,弥补了传统分族算法采用单族头方法的缺陷。     

一种无线传感器网络的节能路由算法

提出一种基于逆向多播树的路由算法,该算法依赖局部信息建立基于逆向多播树的路由拓扑结构。利用该算法对不同类型的传感器数据建立不同的路由策略并进行传输。实验测试表明,该路由算法能有效地减少网络通信量,并具有较好的节能性能。     

基于数据服务和能量控制的ZigBee路由策略研究

ZigBee网络采用簇树(Cluster-Tree)路由和AODV-jr路由相结合的混合路由策略,在具体路由策略中如何平衡这两种路由模式以达到更好的性能值得研究;此外,ZigBee规范中很少涉及能量控制问题;通过分析上述两种路由模式的性能,提出了一种基于数据服务的路由策略,同时还提出了一种能量控制机制来提高ZigBee路由的性能;仿真结果表明该路由策略具有良好的网络性能和较低的功耗,同时能量控制策略可以很好地平衡节点的能量,避免节点电池能量过早耗尽。     

基于MIPv6的路由选择策略研究

三角路由和路由优化都应用于移动IP,而在MIPv6中默认采用路由优化方式;三角路由控制开销少,但是没有优化路径,路由优化尽管优化了路径,但是也引入了很多额外的开销.本文在分析两者优缺点的基础上,针对影响路由开销的几个重要参数进行分析和计算,提出以网络切换控制开销与数据传输开销的比值为参考,选择较好路由策略的方案.理论分析和模拟表明该方案能显著减少控制开销和提高路由性能.     

无线传感器网络功率控制的路由协议改进

路由技术是传感器网络的核心技术之一。针对无线传感器网络节点能量有限、节能至关重要的特点,提出基于功率控制的无线传感器网络路由协议。结合自由空间传播损耗模型和双径传播模型,导出了节点最优发送功率。考虑网络层路由选择与物理层功率控制,在AODV协议帧中附加了一个字段,即在路由请求与回答报文中加入了最优发送功率。仿真结果表明,在保证低延迟和高吞吐量的前提下,该方法降低了网络能量消耗,延长了网络生存时间。     

移动Ad Hoc网络中一种节能路由协议

提出一种可以延长移动Ad Hoc网络寿命的节能路由协议ESR。它集成了传输功率控制和负载均衡两种方式的优点来实现节能路由协议。在通过负载均衡确定路由后,根据传输功率控制来调整链路间数据包的传输功率。仿真结果表明,与DSR相比,ESR协议可以有效地节能并延长Ad Hoc网络的寿命。     

加权网络的交通动力学研究

提出一种综合考虑网络边权和节点空闲度的路由策略,该路由搜索策略具有一可调参数 ,应用该策略对BBV加权网络上的数据传输进行研究。通过大量的数值仿真发现,当 时,网络具有最大的通信能力、较小的平均传输时间和最小的网络负载。与基于局域边权信息的路由策略相比,该策略可以提高网络通信能力,在拥塞状态下减小网络负载。对于加权网络的拥塞控制具有一定指导意义。     

无线传感器网络中ERARP拓扑控制算法*

为了延长无线传感器网络的生命周期,进行了无线传感器网络中节能路由协议的探索性研究,提出了一种新的节能路由协议并将其具体实现.首先分析了传感器网络应用的特点以及设计和应用中的限制,综述了现有传感器网络中节能路由设计的方法,设计并实现了一种基于能量的半径自适应路由协议ERARP;然后在OPNET仿真平台上对该协议进行了仿真模拟;最后与无线传感器网络传统的两种节能路由协议基于信息协商的传感器网络协议和直接扩散协议在同等条件下针对节点能量使用、延迟、丢包率和吞吐量等四个性能评价指标进行了对比.结果表明,ERARP使得节点能够根据自身剩余能量的状况对节点的运行模式进行控制,同时对无线模块的收发半径进行动态调整,达到节能目的.     

A new wireless ad hoc multicast routing protocol

An ad hoc network is a multi-hop wireless network of mobile nodes without the intervention of fixed infrastructure. Limited bandwidth and mobility require that ad hoc routing protocols be robust, simple, and energy conserving. This paper proposes a new ad hoc multicast routing protocol called neighbor-supporting multicast protocol (NSMP). NSMP adopts a mesh structure to enhance resilience against mobility. And NSMP utilizes node locality to reduce the overhead of route maintenance. NSMP also attempts to improve route efficiency and reduce data transmissions. Our simulation results show that NSMP delivers packets efficiently while substantially reducing control overhead in various environments.     

一种节能的Ad hoc网络路由协议

针对Ad hoc网络中移动节点能量有限的问题,综合考虑节点剩余能量和节点能量消耗速率两方因素,提出一种基于节点生存时间的路由算法MRL（Maximum Routing Life）。通过估算节点使用寿命,选择生存时间最长的路由,均衡移动网络中各节点的能量。引入NS能量模型,与Ad hoc网络中典型路由协议进行比较;仿真结果表明,与传统路由协议相比,新的路由协议有效地提高了Ad hoc网络性能。     

动态源路由协议(DSR)在Linux下的实现

动态源路由协议(DynamicSourceRoutingProtocol,DSR)是由移动节点组成的多跳无线AdHoc网络犤3,4犦中一种简单和行之有效的路由协议犤1犦。协议允许任一结点动态发现到达AdHoc网络中其它任意节点的路由,所有的路由信息由DSR自动地进行维护。每个DSR头部都携带了到达目的节点的完整的路由跃点列表(hoplist),中间节点只需简单地对分组进行转发即可。同时DSR协议完全按需(on-demand)的特性可以显著减少路由协议的开销,节省了电池能量,减少了分组冲突的概率并减少了潜在的大规模的路径更新信息的传播。使用DSR协议可以实现AdHoc网络的完全的自组织和自配置而无需任何已经存在的网络基础设施。论文详细论述了DSR路由协议在Linux操作系统下借助Netfilter的实现。     

真实Ad hoc网络中多径视频传输的研究

无线Adhoc网络拓扑结构的频繁变化使得如何在多变的拓扑结构中快速找路,以及路径失效后的快速重新找路成为无线Adhoc网络中路由协议研究的主要目标之一。随着无线Adhoc网络带宽的增加,无线Adhoc网络中的视频业务逐渐变得现实起来,因此也成为了研究的重点,但是视频业务与普通业务比起来,在分组到达的延迟上要求很严,因此以上两个方面无疑是一对矛盾。论文重点讨论了在动态源路由协议(DynamicSourceRouting,以下简称DSR)基础上,视频业务所带来的诸多问题,结合DSR路由模块的试验床提出一种解决方法,并把改进后的DSR协议与原始的DSR协议在一些性能参数上作了分析与比较。     

一种能量感知的无线移动自组网路由协议

无线移动自组网中的大多数节点都是由有限寿命的电池来提供的,能量保护策略就成为设计网络协议的一个重要条件。提出一种能量感知的无线移动自组网路由协议,综合考虑了节点的剩余能量和路由跳数,有效保护网络中能量低的节点,减少了节点能量损耗,延长了网络的使用时间。该路由协议中采用了局部路由修复机制,减少了数据包丢失,提高了数据传输率。最后,仿真结果证明了协议的有效性。     

一种满足剩余能量约束的方向性Ad Hoc网络路由协议

本文提出一种基于剩余能量约束的方向性路由协议ED-AODV。该协议首先控制RREQ分组进行方向性传输来减小网络的洪泛负担;其次,提出基于剩余能量的预警机制,当移动节点剩余能量低于报警阈值时,通知源节点提前主动进行路由选择来提高路由的稳定性。ED-AODV采用的方向性控制RREO分组转发的方法又消除了提前进行路由选择带来的洪泛负担。仿真实验结果表明,在能量有限的情况下,采用ED-AODV协议在平均端到端时延、分组投递率性能指标上均优于AODV协议。     

Fighting against packet dropping misbehavior in multi-hop wireless ad hoc networks

In multi-hop wireless ad hoc networks, the packets are forwarded through intermediate nodes along the source–destination path. Without having any control on packets forwarding, an intermediate node can behave selfishly or maliciously to drop packets going through it. The dropper motivation is the preservation of its resources, like its limited energy (selfish behavior) or the launch of denial of service attack (malicious behavior). In this paper, we propose an approach to verify the correct forwarding of packets by an intermediate node. The Merkle tree principle has been used for implementation in justification of our proposed approach. Through simulation, we have shown our approach efficiency, and we have evaluated its performance in both proactive and reactive routing protocol in ad hoc network. Also, we have compared our approach with the watchdog and the 2-hop ACK which are well-known approaches in the literature.     

基于位置的车载自组织网络路由协议

数据包传输的及时性,稳定性是衡量车载自组织网络(VANET)路由协议性能的重要指标.VANET网络中由于车辆的快速移动,网络分割现象严重,使得网络结构变化迅速,网络路由维护花销增大.本文提出了一种车辆在道路上行驶时,基于车辆在道路上的行驶路径,车辆的速度方向以及道路上车辆的密度等因素,选择一条快速稳定的网络层数据包传输路径的路由协议算法,该协议在DSR协议的基础上进行改进,仿真结果表明该协议具有较高的转发成功率、较少的路由路跳数和较低的数据传播延时.     

基于密度和距离的任播路由协议

针对任播中常用的最短路径算法在无线Adhoc网络等高动态性网络中路由健壮性不高的缺点,提出了一种基于密度和距离的任播路由协议。协议路由选择由目标距离及目标周边任播组员的数目(即密度)决定。在高动态性网络中,选择密度较大的组员作为目标,传输过程中若发现目标失效,可重路由至周围其他任播组员的概率较高,路由健壮性较好。协议通过参数k值可调节距离和密度的权重,从而影响任播组员的选择优先顺序,具有较好的可调节性和适应性。仿真实验表明,协议可以根据不同网络状况(链接故障率、移动节点速度)通过调节k值,在路由健壮性及路由效率两者之间做出较好的权衡。     

Scalability of routing methods in ad hoc networks

In an ad hoc network each host (node) participates in routing packets. Ad hoc networks based on 802.11 WLAN technology have been the focus of several prior studies. These investigations were mainly based on simulations of scenarios involving up to 100 nodes (usually 50 nodes) and relaxed (too unrealistic) data traffic conditions. Many routing protocols in such setting offer the same performance, and many potential problems stay undetected. At the same time, an ad hoc network may not want (or be able) to limit the number of hosts involved in the network. As more nodes join an ad hoc network or the data traffic grows, the potential for collisions and contention increases, and protocols face the challenging task to route data packets without creating high administrative load. The investigation of protocol behavior in large scenarios exposes many hidden problems. The understanding of these problems helps not only in improving protocol scalability to large scenarios but also in increasing the throughput and other QoS metrics in small ones. This paper studies on the example of AODV and DSR protocols the influence of the network size (up to 550 nodes), nodes mobility, nodes density, suggested data traffic on protocols performance. In this paper we identify and analyze the reasons for poor absolute performance that both protocols demonstrate in the majority of studied scenarios. We also propose and evaluate restructured protocol stack that helps to improve the performance and scalability of any routing protocol in wireless ad hoc networks.