基于SDN的物联网业务流路由策略模型

随着物联网技术广泛地应用在各个领域，物联网中业务种类及其流量也愈发丰富，业务流量的增加为物联网的管理和质量保证带来了巨大的挑战。针对物联网中流量大，特征属性多，业务繁杂等特点，提出了基于决策树的业务流分类模型，通过SDN控制平面将物联网中的业务流进行分类，然后根据不同业务流量对网络需求的不同设计了基于网络状态QoS的业务流调度策略，通过该策略为业务流量选择最优的传输路径，从而保障物联网中不同业务的数据服务质量，提高物联网的数据传输效率。     

QoS动态路由算法分析

保证服务质量(QoS）的通信是当今网络发展的必然趋势之一。动态路由算法可根据网络拓扑和负载情况实时为业务选择路径。其合理性和有效性对于网络资源的优化使用及网络运行性能起着重要作用。文章阐述了QoS动态路由算法的研究内容：链路量度的选择、选路原则、改进Bellman-Ford算法和Dijkstra算法以及算法的触发,并总结了QoS路由算法目前存在的几个问题。     

基于QoS的单播源路由算法研究

保证服务质量的QoS路由是网络中解决QoS问题的一项关键技术,QoS路由的主要目标是为接入的业务选择满足服务质量要求的传输路径,同时保证全网资源的有效利用。围绕度量参数选择问题、寻路问题这两个方面,给出了一个基于源地址的单播QoS次优解路由算法,并对其正确性进行了证明。     

基于区分服务的无线多媒体传感器网络QoS路由协议*

针对无线多媒体传感器网络数据量大且不同业务传输的QoS约束不同的特点,提出了一种数据融合的区分服务的QoS路由算法（DF-DSQR）。该算法在兴趣泛洪期间建立实时（RT）和尽力而为（BE）业务两类梯度,采用优先级排队模型对两类业务的传输进行分级处理,并采用数据融合转发机制,为RT业务和BE业务提供了保证QoS的路由路径。仿真结果表明,该算法既能保证实时业务低时延的要求,又能保证尽力而为业务的QoS要求,均衡了网络能耗,延长了网络生存期。     

QoS自适应WSN路由协议研究

不同业务对无线传感器网络的服务质量(QoS)有不同的要求,针对尽力而为和实时业务的不同需求,结合定向扩散协议和分层路由协议的特点,提出一种支持区分服务的服务质量自适应无线传感器网络路由协议(ASRP)。该协议以不同路由度量值计算路由梯度,建立2种路由梯度表,供不同业务数据转发用。引入网关节点,连接2个簇首,同时支持单条路径和多条路径,并实现从簇首到sink节点的多跳转发。仿真实验结果表明,ASRP协议对2类数据业务提供了有保证的区分服务,可在全网范围内实现能量资源的有效利用。     

流媒体QoS端到端自适应控制策略综述

流媒体的文件本身所具有的大容量、实时要求高等特点,使得当前基于TCP/IP的网络环境下的流媒体业务的服务质量得不到保证,时常导致网络拥塞的发生,因此在应用层采用基于两头端系统的拥塞控制方法来提高流媒体的服务质量是必要的。文中通过综述的形式对当今国内外的不同端到端的自适应控制策略进行介绍。首先介绍的是自适应系统定义和结构框架,然后是分类,接下来介绍了自适应系统的各个功能。并将这些不同的实现方法进行了分析和归纳。最后提出了总结和希望。     

具有生存性的Overlay网络构建方法

针对现有网络在可靠性和服务质量方面所存在的缺陷,以增强网络生存性为目标,对现有IP网络的生存性机制进行了研究。以路径相异性为基础,提出一种具有生存性的Overlay网络构建方法。构建过程使用重叠惩罚思想为每个源—目的对按照业务的QoS参数计算合适的路径,由这些路径构成节点对之间的Overlay虚拟拓扑。此网络拓扑不仅可以保证故障情况下的合理路径快速倒换,而且可以满足业务的需求。使用路径相似度和路径查询时间两个指标对基于重叠惩罚的路径选择算法进行了评价,仿真结果表明本算法可以按照业务的参数计算出满足业务需求的合理路径,可以顺利地构造出面向业务的具有生存性的Overlay网络。     

基于多样化业务需求的多态路由模型研究

针对结构固定僵化、功能单一的传统路由机制不能有效适应多样化业务需求这一问题,提出了一种路由功能与业务需求自适配的多态路由模型,为支持多样化业务需求提供个性化定制路由服务,并设计实现了多态路由原型系统。该系统采用可编程路由器软件开源控制平台Quagga、可编程NetFPGA -10G平台作为控制平面和数据平面,通过虚拟化技术以及灵活可编程的数据平面结构实现多种路由协议的共存,并基于NetFPGA-10G平台设计实现了多态路由原型系统。测试实验证明,多态路由系统在保证业务的服务质量方面有很大提升,支持业务定制个性化的路由服务路径,并且转发速率、丢包率以及传输带宽等性能都有提高。     

流媒体QoS端到端自适应控制策略综述

流媒体的文件本身所具有的大容量、实时要求高等特点，使得当前基于TCP／IP的网络环境下的流媒体业务的服务质量得不到保证，时常导致网络拥塞的发生，因此在应用层采用基于两头端系统的拥塞控制方法来提高流媒体的服务质量是必要的。文中通过综述的形式对当今国内外的不同端到端的自适应控制策略进行介绍。首先介绍的是自适应系统定义和结构框架，然后是分类，接下来介绍了自适应系统的各个功能。并将这些不同的实现方法进行了分析和归纳．最后提出了总结和希望。     

IP网服务质量，慢慢摇

无论从业务开展还是从技术实施的角度出发,QoS的保证都是在IP上支持各种实时应用所需考虑的最重要因素。IP技术的广泛使用使网络的发展和融合看到了希望,但在接入方面,以前ATM网络如何平滑升级到下一代融合的IP网络,成为一个新的问题。因为,在IP网络上不同的用户需要不同的业务流,这要求能够按业务区分去提供不同的分类服务。因此,IPQoS(IP网的服务质量)机制的建立是未来网络发展的趋势。不同需求具不同质量IPQoS是指IP网的服务质量,也是指IP数据流通过网络时的性能(广义的IPQoS是从整个IP运营网络的角度来分析QoS)。它的目的…     

可编程数据平面下基于DDPG的路由优化方法

针对于数据中心网络不均衡的流量分布,和在使用固定功能交换机的软件定义网络中部署强化学习模型时,不能精确感知网络状态导致的路由决策偏差问题,设计了一种在具有可编程数据平面的软件定义网络中,基于深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习模型的路由优化方法.通过在可编程数据平面自定义数据包处理逻辑,获取细粒度、高精度的网络状态参...     

Providing service differentiation in pure IP-based networks

The lack of an effective cooperation between the data, control and management plane of QoS routing solutions presented so far, prevents the implementation of service differentiation in the context of pure IP-based networks. Most of paths calculation proposals performed by the control plane are unaware of service characteristics of each flow. Scalable data plane QoS proposals ignore the issue about selecting the best paths to route the traffic. Proposed management plane schemes do not perform the network state maintenance and service level monitoring. Multi-service routing is a flow-based forwarding protocol that implements the service differentiation in pure IP-based networks, using a straight cooperation between data, control and management plane. This cooperation is accomplished by a data plane supporting the DiffServ model and performs route selection based on flows service class, which is exploited by the management plane to carry out the network state maintenance, and performance monitoring by using the RTCP protocol, to provide service metrics to control plane for route calculation. Simulation experiments show better performance results achieved by Multi-service routing compared to those obtained by traditional link state protocol with the DiffServ model and QoS routing in heavy loaded network scenarios of mixed traffic having different service requirements.     

软件定义的VANET下流表用量感知的QoS路由机制

VANET可以提供各类安全和非安全相关的服务,但现有的VANET难以保障应用服务的QoS需求.软件定义网络(software defined networking, SDN)以系统化的灵活控制网络的方式出现,其分离的数据与控制平面为网络带来了可编程性.因此首先设计了一种面向异构多网接入的软件定义的VANET架构;接着提出一种流表用量感知的动态QoS保障框架,允许使用模块化的方式管理网络,并支持业务流的动态加入和退出;最后建立了多业务流多约束条件下流表用量感知的QoS路由模型,该模型不仅考虑了丢包、时延和吞吐量等链路参数,还考虑了业务需求和流表使用情况,从而为VANET应用服务提供并发的QoS路由.实验表明：流表用量感知的动态QoS路由机制不仅能够满足多业务对各自丢包、时延和吞吐量的要求,还能够感知流表用量,从而避免流表溢出对QoS路由机制的影响,进一步提高了网络QoS保障的性能.     

自适应路由服务合成:模型及优化

当前新型网络应用不断涌现,用户对不同类型应用的通信需求也呈现出多样化和个性化的特点.面向用户频繁产生和变化的通信需求,网络服务提供商（Internet Service Provider,ISP）通常以不断地购买及部署大量新型的专用网络路由设备的方式来应对,导致其运营成本高昂,资源浪费严重,网络建设与发展的可持续性差.对此,本文从软件角度出发,考虑路由功能重用,通过选择合适的路由功能,在通信路径上为应用合成定制化的路由服务,满足用户差异化的需求.基于网络功能虚拟化（Network Function Virtualization,NFV）和软件定义网络（Software-DefinedNetworking,SDN）,本文提出了一种自适应路由服务合成机制,运用软件产品线技术,构建路由服务产品线,作为路由功能选择和路由服务优化的基础.基于机器学习,运用多层前馈神经网,构建路由服务离线模式和在线模式两阶段学习模型,对路由功能选择及组合进行持续学习和优化,实现路由服务的定制化目标,以提高用户的服务体验.进行了仿真实现,研究结果表明,本文提出的模型是可行和有效的.     

Multi constrained network feature approximation based secure routing for improved quality of service in mobile ad-hoc network

The mobile ad-hoc network is well studied on the routing issues, and the security constraints around achieving higher quality of service (QoS) values are well analyzed. The main task is to establish the path to the target with reliable intermediate nodes based on quality parameters because of the lack of node mobility and central management. In a multi-constrained QoS issuance, more than the QoS requirements must be satisfied at the end of the application. There are several secure routing protocols available to improve the QoS of Manet by routing packets securely. However, they do not meet the performance requirements. To solve this problem, and efficient Multi-Constrained Network Feature Approximation (MCNFA) technique is proposed based on safe routing. The method first determines the list of paths between source and destination. According to that, the method approximates the congestion, latency, and hop count values for each route. According to the value obtained in approximation of various parameters, the legitimate weight is computed for all the routes towards the destination. According to the value of the legitimate weight, a single route is selected to perform data transmission. The MCNFA approach improves the routing performance and increases the throughput ratio and other QoS factors. The performance of the proposed method will be assessed using NS2 simulation. The results show that the proposed scheme can maintain a longer network lifecycle in tight scenarios suitable for delay-tolerant networking. The performance is compared with energy recognition and MCNFA technique-based energy-saving routing protocols in various QoS scenarios.     

基于突变平衡态理论的BGP-LDoS攻击检测方法

域间路由系统是互联网的关键基础设施.针对域间路由系统的低速率拒绝服务攻击（low-rate DoS againstBGP sessions,简称BGP-LDoS）能够引起大范围级联失效,造成域间路由系统全局瘫痪.已有的防护机制和检测方法难以有效应对这种源自数据平面的大规模低速率流量拥塞攻击.分析域间路由系统在BGP-LDoS攻击威胁下的状态突变过程,提出一种基于突变平衡态理论（the equilibrium state of the catastrophe theory,简称ESCT）的BGP-LDoS攻击检测方法.以流量周期性特征、路由会话特征和报文转发量为检测特征进行突变模型的选择,并确定相应的状态变量和控制变量,进一步利用采集的历史数据为训练样本,对突变函数进行训练,以定义系统正常和失效状态时的平衡曲面.利用训练后的尖点突变模型对系统运行状态进行监控,根据分歧集函数判断系统是否出现由正常向失效的跳变,从而实现对攻击的检测.实验结果表明：ESCT方法仅需要监控系统中少量的关键链路和节点就能够具备较强的BGP-LDoS检测能力,为及时发现和提早应对攻击提供可靠参考.     

基于不确定参数的QoS路由研究

作为未来网络资源管理的一个重要组件，QoS路由问题越来越受到人们的重视。为了保证网络服务质量，希望根据多个QoS约束的尺度（metrics)来选择可行的路由。但由于网络本身的动态性和复杂性，网络状态信息具有固有的不确定性，因此有必要研究不确定参数对QoS路由的影响。通过形式化地描述基于带宽和延迟的不确定参数的QoS路由问题，给出了相应的处理模型和算法，并从实现的角度探讨了具有一定适应性的多路径QoS路由机制。     

New MPLS network management techniques based on adaptive learning

The combined use of the differentiated services (DiffServ) and multiprotocol label switching (MPLS) technologies is envisioned to provide guaranteed quality of service (QoS) for multimedia traffic in IP networks, while effectively using network resources. These networks need to be managed adaptively to cope with the changing network conditions and provide satisfactory QoS. An efficient strategy is to map the traffic from different DiffServ classes of service on separate label switched paths (LSPs), which leads to distinct layers of MPLS networks corresponding to each DiffServ class. In this paper, three aspects of the management of such a layered MPLS network are discussed. In particular, an optimal technique for the setup of LSPs, capacity allocation of the LSPs and LSP routing are presented. The presented techniques are based on measurement of the network state to adapt the network configuration to changing traffic conditions.     

改善多媒体通信质量的覆盖层路由系统

针对近年来互联网上迅速兴起的多媒体通信应用,分析和指出了当前互联网网络层路由不适于传输多媒体数据的内在缺陷,为改善多媒体通信质量,设计并实现了一个名为CORS的覆盖层路由系统,通过构建和使用多条覆盖层路径来突破网络层单路径路由的局限性,并提供应用感知的传输层服务。利用在全球网络实验平台——PlanetLab上的真实实验验证了CORS的有效性。