量子密钥分发网络的多路径密钥传输方法研究

为了有效提高量子密钥分发(QKD)网络中保密通信的安全性和效率,该文提出了一种多路径密钥传输方法。首先,根据节点对链路的贡献率和密钥新鲜度计算链路成本函数;然后,采用基于最小堆优化的多路径选择算法选择多条最优路径;最后,采用密钥分块传输形式实现密钥在多条最优路径上的同时传输。对比结果表明多路径密钥传输方法具有更高的安全性和传输效率。     

基于决策融合的异构网络选择算法

在异构网络重叠覆盖的环境下,为满足用户QoS需求、实现网络负载均衡,提出了一种基于决策融合的网络选择算法,通过融合多种主观赋权法和客观赋权法的赋权结果,利用Kendall一致性系数检验和平均灰色关联度作为一致性准则来确定各权向量的一致性,并结合TOPSIS法决定组合权向量的权重系数。仿真结果表明,该算法能够满足用户QoS需求,平衡各网络负载,有效减少网络乒乓切换次数。     

面向信息快速回传的卫星网络多路径路由算法

为实现网络流量均衡和网络性能优化,借鉴多路径路由算法分流传输的思想,在单路径快照聚合路由(SIR)算法基础上提出了多路径快照聚合路由(SIMR)算法.针对基于卫星网络的空间信息快速回传的场景,分析星座的可见性,在机会网络仿真环境ONE中进行仿真实验,对比延迟可容忍卫星网络路由算法(CGR)、基于多协议标签技术(MPLS)的SWP算法和SIR算法,统计分析成功交付率、节点存储占用率、链路利用率等6项指标.结果表明:SIMR算法能更有效地实现流量均衡,从而实现信息快速回传.     

自组网中基于定位信息的多径路由算法

针对移动自组网中,网络节点的移动性和拓扑结构的易变性,提出了一种基于位置信息的节点不相交多路径路由算法(GNDMR).该算法利用网格中节点的地理信息,选择稳定的节点不相交多路径路由,有效减少了路由发现泛洪的频率和网络开销,并对该算法基于相似性因子进行了优化(GNDMR-OP),同时通过选择与最短路径相似的不相交路径的优化方法,在增加路径可靠性的同时也减少了分组传输的端到端时延.仿真结果表明,该算法采用的节点不相交路由有着良好的可靠性,GNDMR和GNDIVIR-OP的性能超过了单路径路由协议(AODV)和节点不相交多路径路由协议(NDMR).     

一种基于链路繁忙趋势值的等价多路径选择算法

为了减少网络拥塞并充分利用链路带宽,当转发节点与目的子网间存在多条等价路径（ECMPs）时,流量负载应尽量避免在热点链路上传输,并且属于同一个目的地的IP分组应该按照某个固定的下一跳进行转发,这符合当前网络单径模式的路由架构。文章通过链路在网络中的路径趋势值表征链路的可能任务量,链路带宽表征链路的传输能力,提出一种基于链路繁忙趋势值的等价多路径选择算法。该算法可以有效地避免多个最短路径树在某条链路上的重叠,从而增大网络的吞吐量,提高资源利用率。仿真结果表明,该算法比随机选择算法在提高吞吐量,减小丢包率方面性能较优。     

基于热点链路的多路径路由选择算法

针对有线传输网络中由于个别区域链路负载过重而导致的拥塞问题,突破现有的网络路由框架,提出了一种新的多路径路由算法,为网络运行提供了一个更加稳定的环境.该算法将路由信息保存在源节点中,一旦出现链路负载过重的情况,将自动调用该路由机制,并依此在源节点中采用替换路径或多路径并发的方式进行数据传输,从而达到解决链路拥塞的目的.最后,通过实验仿真得出该算法将数据包吞吐量从100 Mbps提高到300 Mbps左右,并在一定程度上使丢包率从13.6%降低至0.98%,从而达到新的网络负载均衡.     

基于蚁群优化算法的SDN路由策略

针对蚁群算法在软件定义网络路由选择中的全局搜索能力弱、收敛速度慢的问题,提出一种基于蚁群优化算法的路由策略.根据网络规模设定参数,将信息素浓度重要程度和挥发系数由静态参数改进为动态参数,弱化算法迭代前期的信息素浓度重要程度以提升算法前期的全局搜索能力,增强算法迭代后期信息素浓度重要程度以加快算法后期的收敛速度;对挥发系数采用逐步减小的动态参数使算法避免陷入局部最优解;进一步加快算法后期的收敛速度,使网络获取更佳性能.在Mininet平台上进行仿真实验评估该算法性能,实验表明该算法前期在选择路由时的全局搜索能力增强,后期收敛速度明显加快.实验通过将基于蚁群优化算法的SDN路由策略与基于最短路径路由算法、等价多路径路由算法路由策略对比,链路利用率分别提升9.9%和17.1%,具有平均吞吐量大、链路利用率高的优点.     

基于多智能体强化学习的域间多链路路由优化

现代信息网络的规模不断扩大,对互联网跨域数据通信的带宽和路由灵活性提出更高的要求。现有域间路由协议如边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP)无法基于网络性能做出智能路由决策,容易导致网络拥塞,降低网络传输性能。提出可扩展的基于多智能体强化学习的域间多链路路由优化机制,通过实时感知域间多条链路上的流量分布状态,动态调整域间链路路由选择,从而最大化经过每个自治系统的网络流量,提高网络整体的吞吐量。实验结果表明,相比随机算法和SPF算法,所提算法最多可分别提高26.1%和16.4%的网络吞吐量,且能实现域间多链路间的流量均衡。     

一种链路多样性的多路径路由算法

多路径路由的负载均衡和重路由功能,使得网络的鲁棒性、可靠性和可扩展性要优于单路径路由,因此成为目前广泛研究的热点问题之一。然而已有的多路径路由算法要么存在潜在的路由环路,要么网络的冗余链路未能充分利用,为此,采用邻居链路屏蔽和源标识嵌入相结合的技术,设计了一种有效的链路多样性多路径路由算法,可以有效地避免路由环路,冗余链路也得到了更为充分的利用。     

无线传感器网络寿命与效用的跨层优化

针对无线传感器网络,提出了一种基于无线传感器网络寿命与效用的跨层优化算法。为了提高无线传感器网络的使用寿命和效用,综合介质访问控制和传输层流量控制,建立以基于网络效用与网络寿命为目标、以链路传输容量与无线传感器网络目标寿命为约束条件的双目标优化模型,利用拉格朗日垂直分解法将双目标优化模型逐层分解为两个单一层的优化问题,推导出链路传输概率和拉格朗日乘子的迭代公式,并得到优化方案。仿真结果表明,该跨层优化算法在保障网络寿命与满足链路容量前提下,提高了无线传感器网络的使用寿命和效用。     

面向LEO卫星通信网络基于时间尺度的负载均衡组播路由算法

为了在全球覆盖的低地球轨道(low earth orbit,LEO)卫星通信网络下,获得较小开销的组播树,而非仅仅是降低树开销或最小传输时延,提出一种面向LEO卫星通信网络的基于时间尺度的多度量负载均衡组播路由算法(load balancing multicasting algorithm based on timescales for LEO satellite network,LBMT),通过获取星间链路(intersatellite links,ISL)的状态信息并通过设计的评价链路状态"比对开销",建立较小"比对开销"组播树.已提出的面向LEO卫星网路的组播路由算法通常目标为最小化组播树的树开销或传输时延,然而LEO卫星网络的全网流量并非均匀分布,已提出的组播算法通常无法主动避让繁忙链路,在高负载情况下导致网络状况恶化.仿真结果表明:算法能在高负载状态下降低数据丢失率,而仅仅微小增加了传输时延.LBMT算法建立的组播树能有效避让繁忙链路并选择位于不发达地区上空的空闲链路,充分利用网络的空闲链路,使网络流量更加均衡.     

云计算环境下可扩展的服务器优化选择策略

为提高云计算环境下的资源利用效率,对服务器选择过程中的全局性能优化问题进行研究.首先提出一种服务器全局优化选择策略,通过引入域间流量传输惩罚系数来平衡ISP之间的传输流量和用户终端与服务器之间的网络距离（网络延迟）所占的比重.同时,提出一种新型可扩展且测量开销较少的网络距离预测算法.提出的服务器全局优化选择策略,一方面满足了用户提升服务体验的需求,实现了服务器之间的负载均衡,减少了域间传输流量,另一方面降低了服务器选择过程中的测量开销.仿真结果表明,提出的方法提高了服务器的选择效率,降低了测量开销,并且具有良好的可扩展性.     

基于时延和能耗的SD-DCN的路由优化算法

为了更好地实现数据中心网络的节能,基于交换机链路速率级的能耗特点,基于软件定义网络技术,提出一种Floyd-Warshall动态规划和局部重路由的节能服务质量路由优化算法.控制器在保障流的时延性能前提下,采用流在空间和时间上均衡传输的策略,依次为每个流计算传输路径和传输速率;在选路失败的情况下,尽量用较少的开销提高网络的接受率.仿真结果表明,该算法有效地降低了能耗,同时提高了网络流的接受率.     

虚拟化光无线融合接入网多路径可靠传输机制

针对融合网络局部过载及网络设备故障造成大量业务中断问题,提出一种适用于光纤无线融合网络的虚拟化多路径可靠传输机制．通过建立虚拟化分层模型,利用虚拟化网络资源集中管理及网络全局视角优势,采用多路径并行传输机制,设计了故障后恢复方案以保障网络可靠传输．结果表明,所提机制性能优于全备份及共享备份算法,在实现网络负载均衡、提高资源利用率的同时最小化备份资源,保证了网络的可靠性．     

校园网多径混合路由算法

针对目前校园网路由算法中最小生成树的计算和最短路径的生成存在速度慢和效率低的问题,提出了一种多径混合路由算法.结合了静态路由算法和动态路由算法的优点,减少了计算最短路径树时的总执行时间,当网络中链路有新的权重变化时,它使用多径信息来创建最短路径树,并且能够根据网络中链路权重变化的位置来决定使用静态路由算法或者是动态路由算法.与现有的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法、动态Dijkstra算法和混合最短路径树算法进行了对比实验,结果表明多径混合路由算法降低了最小生成树的计算时间.在校园网中使用多径混合路由算法可以加快了网络路由的收敛,提高了网络的性能.     

多速率分层光组播的波长带宽优化分配

光网络目的节点的异构性使组播业务的吞吐量和资源利用率都很低,为此提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的光组播网络最佳分层组播速率确定方法. 采用启发式算法确定每层实现最大组播吞吐量的最佳层速率值,计算组播的链路共享度,对共享度高的链路采用网络编码方法传输数据包,节约波长带宽分配. 该方法同时优化了分层组播速率和波长资源的分配,解决了异构网络多速率的吞吐量最大化问题,显著提高了光网络的波长带宽资源利用率.     

多纤IP over WDM网中的一种新型联合路由算法

对动态自相似业务下,多纤IP over WDM网中的联合路由问题进行了研究,提出了一种新型的基于备用选路策略的联合路由算法——最小影响算法(min_influence)。该算法能精确地描述新建光路对全网状态的影响,更利于促进网络资源的合理分配,从而改善全网的阻塞概率性能。以连接阻塞概率（CBP）及带宽阻塞率（BBR）作为性能指标,通过在几种具有代表性的拓扑上进行仿真,结果表明,在不同的自相似业务参数(突发度、均值、方差)下, 该算法优于已有算法。     

基于跨层设计的业务流量感知和能效WMN路由

基于动态源路由（DSR）协议,综合考虑了来自物理层、媒质接入控制（MAC) 层、应用层的状态信息,采用跨层设计方法提出一种新的无线Mesh网络(WMN)业务流量感知和能效路由（TEER）协议。为了平衡节能和带宽等服务质量 （QoS）需求,根据统计获得的链路可用带宽和节点可用剩余能量以及负载队列占空比等状态信息,设计了表征网络节点能耗和传输情况的综合路由准则（MTEER）。仿真实验结果表明该路由协议可获得比DSR和基于功率控制的能量感知多径路由协议（EMRP）更好的网络性能,如网络寿命和吞吐量。     

基于组合权重与云模型的电网规划综合评价方法研究

为提高输电网规划方案评估的准确性,减少不确定性及指标权重主观性强对输电网规划方案评估结果的影响,提出了一种基于云模型的组合权重法实现对电网规划方案的评价。首先,基于电网规划的实际要求,构建了考虑经济性、可靠性、适应性及社会性的输电网规划方案综合评价指标体系,通过层次分析法计算主观权重,通过熵权法计算客观权重,再线性加权最终确定组合权重。其次,运用云模型对各输电网规划方案进行排序。最后,算例分析验证了所提电网规划方案评价方法的有效性。