IPv6 AS级Internet抗毁性研究

随着互联网和物联网的飞速发展,通信协议从IPv4过渡到IPv6已是必然趋势。采集了CAIDA Ark项目的最新数据(时间为2014年6月),通过对IPv6 AS级Internet建模,验证了该网络所具有的小世界和无标度特性。在分析Internet结构及常用抗毁性测度的基础上,提出了IPv6 AS级Internet的抗毁性测度指标和抗毁性实验方法。实验结果表明,在不同的攻击策略下,网络具有鲁棒且脆弱的特性,在遭到基于度的蓄意攻击时,网络抗毁性最差,同时也表明构建的抗毁性测度可以很好地表征Internet的抗毁性水平。     

基于6LoWPAN的无线传感网络网关设计与实现

无线传感器网络(WSN)是基于IEEE802.15.4标准的一个无线多跳网络协议标准,它本身并不支持IPv6协议。为了整合WSN和IPv6网络来实现异构WSN之间的互联,6LoWPAN定义了如何在IEEE802.15.4网络上传输IPv6报文,但这并不支持WSN节点和IP网络设备的端到端互连。本设计的网关可以实现WSN网络和IPv6主机之间通过IPv6协议进行实时交互操作。通过实验证明本网关可以实现不同WSN网络节点和IPv6主机之间的通信,允许IPv6主机读取WSN节点数据并触发相应的动作。     

基于簇的全IP无线传感器网络地址配置方案

为实现无线传感器网络(WSN)与IPv6互联网的全IP通信,提出一种全IP WSN地址配置方案。将WSN分为多个簇,设计分布式IPv6地址配置方案,簇首节点采用有状态地址分配方式并引入接入节点动态树获取IPv6地址,簇成员节点通过无状态地址分配方式从一跳范围内的簇首节点处获取IPv6地址,且仅在本簇范围内进行重复地址检测。仿真结果表明,与6LoWPAN WSN分层地址配置方案相比,该方案的地址配置代价及延迟更小。     

基于传感器节点IPv6地址自动配置研究

现有IPv6地址配置方法的研究较多是针对移动自组网,然而IPv6的地址自配置协议并不完全适用于无线传感器中,为了解决无线传感器中各个节点快速分配得到唯一的地址,针对无线传感器网络提出了一种可以自动分配IPv6地址的协议WSNACP(Wireless Sensor Automatic Configuration Protocol),协议根据节点电量的多少确定一个值,并根据该值进行状态分配,高于此值的为代理状态和竞争状态,其他为普通状态。当代理节点离开网络时,竞争者将成为新的代理节点,为新加入节点分配地址。实验结果证明,该算法的预测准确率高于传统算法,附带的额外开销较小。     

基于IPv6的无线高原冻土监测系统

设计了一种新型的高原冻土监测系统。采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPv6协议利用IPv6技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现了对指定区域环境参数的实时监测。系统使用了多个土壤水分传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器对高原冻土环境进行全方位实时观测。各监测点将数据通过基于IPv6的无线网络传送给汇聚节点,汇聚节点再通过GPRS网络将数据传送给监控中心。监控中心可以对数据进行记录和分析,更好地指导环境保护和建设工作。     

基于NAT64的6LoWPAN边缘路由器设计

针对目前基于6LoWPAN边缘路由器只适用与IPv6设备互联、网络报文传输复杂繁琐、边缘路由器映射表复杂且开销大等问题,引入IEEE 802.15.4地址概念对6LoWPAN网络内报文交互方式与数据包格式进行优化,提出一种6LoWPAN与IPv4协议转换机制和边缘路由器地址映射转换方法,设计出适合在8位单片机上运行的轻量级微系统,最后用CoAP协议来访问节点数据,验证系统,实现6LoWPAN网络与IPv4,IPv6网络之间的通信.该方法实现了6LoWPAN与IPv4网络互联通信,保留6LoWAPN与IPv6网络通信的功能,同时提高了6LoWPAN内网络的吞吐量,降低边缘路由器维护地址映射表的开销,提高了边缘路由器效率,有效降低6LoWPAN网络传输数据时的功耗,提高节点生存时间.     

基于OMNeT++的IPv6协议仿真模型

本文主要介绍了仿真工具——OMNeT ,通过对IPv6网络协议的性能分析,以及对协议RFC2373(IPv6寻址体系结构),RFC2460(IPv6规范),RFC2461(IPv6邻节点发现),RFC2462(IPv6无状态地址自动配置),RFC2463(ICMPv6),RFC2472(PPP上的IPv6)的功能参考,建立了基于OMNeT 平台的一系列IPv6协议精确仿真模型。     

AS级Internet拓扑幂律和节点时效分析

Internet拓扑,尤其是AS级拓扑,是目前研究的热点问题.研究Internet拓扑的演化趋势,可以更好地了解网络的内在连接机制.基于CAIDA项目授权的海量数据(数据采集时间为2004年1月至2008年6月),首先介绍了必要的基本概念,然后给出了CCDF(d)-degree幂律分析、degree-rank幂律分析、节点时效分析.结果表明,随着网络拓扑结构的演化,AS级Internet的高度值节点部分较为稳定,保持了网络的聚集性与幂律性,但这部分节点随时间变化逐渐丧失有效连接,网络拓扑呈缓慢均匀化趋势.     

一种基于双层管理机制的MIPv6安全通信方案

通过对现有的基于IPv6亲密伙伴的安全通信方案进行了研究和分析,结合移动IPv6网络中移动节点的特性,提出了一种基于移动节点预测驻留时间构造上层节点的双层管理机制。通过在移动网络中构造一个动态管理节点,妥善地解决了原方案在移动IPv6网络中的扩展问题。最后对新方案进行了仿真和分析。     

基于MPBGP协议的IPv6自治域间网络拓扑发现技术

分析了基于MPBGP协议进行IPv6自治域间网络拓扑发现的方法.提出综合利用MPBTDs(mpbgp table dump)和MPBUDs(mpbgp update dump)构建IPv6 AS级网络拓扑图可极大提高拓扑完整性,对MPBTDs和MPBUDs构建IPv6自治域间网络拓扑完整性方面的性能差异进行了比较,并用实验结果进行了验证.     

IPv6路由器安全移动功能的设计与实现

为满足移动用户在改变接入网时仍能保持与网络的通信，并对移动节点提供安全保护，在已有IPv6路由器的基础上，设计并实现了基于IPSec的移动IPv6功能．文章介绍了安全移动IPv6的设计和实现，对移动IPv6路由器截获、转发数据和用IPSec保护移动IPv6等设计难点做了详细论述．     

基于滑动时间窗口的IPv6地址跳变主动防御模型

针对IPv6恢复端到端通信,IPv6节点易被攻击者探测攻击等问题,提出一种基于滑动时间窗口的IPv6地址跳变（AHSTW）主动防御模型。首先通过共享密钥进行地址跳变间隔等会话参数的协商,之后引入收发时间窗口的概念,通信双方仅发送或接收处于时间窗口内的数据包,通过时间窗口自适应调整（TWAA）算法,依据网络时延的变化及时调整时间窗口大小以适应网络环境的变化。理论分析证明,该模型能够有效抵抗攻击者对目标IPv6节点的数据截获分析攻击和拒绝服务攻击（DoS）。实验结果表明,在传输相同数据包大小时,AHSTW的额外CPU开销在2~5个百分点,并无显著提高,通信效率并无显著下降;在通信过程中,通信双方地址与端口呈随机、分散、无序等特点,极大增加了攻击者的开销与攻击难度,保护了IPv6网络安全。     

IPv4和IPv6通信中无缝互连的研究

在IPv4向IPv6过渡中如何实现与传统的IPv4一样的通信是Internet通信中我们要求的最基本条件,为了实现IPv4和IPv6间通信的无缝操作,本文讨论了两种通信模式:一是IPv4海洋中的IPv6节点之间的通信,二是IPv6小岛与IPv4海洋之间的通信,并对每种实现模式进行了具体的分析和比较。     

基于P2P的IPv6虚拟网络构造

IPv4向IPv6转换是Internet发展的趋势。针对双栈和隧道过渡技术存在的局限性,提出一种基于P2P的IPv6虚拟网络的设计方法。该方法采用双层无结构拓扑实现IPv4/IPv6路由表的构造和查找,通过动态隧道管理机制自动设置和维护IPv6节点间的隧道,提高隧道管理效率。分析结果表明,该方法能够满足系统可扩展性和可行性的需求。     

一种灵活可扩展的跨洲际数据放置实验床

随着大数据时代的到来,不同领域的科研人员往往需要跨科研机构甚至是跨国家地域的移动大规模科学数据,从而更好的共享科研数据并促成跨学科协同分析,加速观测数据向科学发现的转化。然而,现有的研究工作缺乏对广域网环境下影响数据放置性能、开销和资源消耗等因素的深入分析,这些因素包括数据集中文件的数量和大小分布、源和目的节点文件系统的性能特性、各节点间网络性能的波动以及 IPv4/IPv6 网络协议的可用性等。为了更好的研究广域网环境下影响科学数据放置性能的多种因素,本文在中美真实网络环境下搭建了一种灵活可扩展的跨洲际数据放置实验床,并将其作为基础设施开放给科研人员用于运行多种类型的数据放置实验。     

Porting the session initiation protocol to IPv6

A modified Java-based SIP (session initiation protocol) implementation offers one approach to developing multimedia services that run on both IPv4 and IPv6 networks. This article describes our experiences in porting SIP to lPv6. To deploy a service in which IPv6 nodes communicate with IPv4 nodes, we selected an IPv4-IPv6 transition mechanism that combines an application-level gateway (ALG) with network address translation-protocol translation (NAT-PT) for application traffic. Our solution required us to make several modifications to the original JSIP library.     

代理移动IPv6中的分布式NEMO网络实现方案

在代理移动IPv6(PMIPv6)中实现网络移动性(NEMO)能为用户提供在NEMO网络和普通PMIPv6网络之间的无缝切换,但通信数据经过本地移动锚点的锚定却产生了大量的网络开销。为提高公交车等交通工具上的NEMO网络服务质量,提出代理移动IPv6中的分布式NEMO网络实现方案,即分散部署本地移动锚点的数据层功能,由中央移动数据库对控制层功能进行集中管理。分析结果表明,在短途公交车系统中,该方案网络费用更少,性能更优。     

一种基于IPv6安全通信方案的移动扩展研究

在对基于固定IPv6网路的安全通信方案进行研究和分析的基础上,提出了一种新的基于移动IPv6网络的安全通信扩展方案.通过对固定IPv6网络中的基于亲密伙伴的安全通信方案进行改进,并结合移动IPv6网络中移动节点的特性,提出了一种动态构建安全通信管理模式的新思想.以移动子网内部移动节点的预测驻留时间为标准来选取子网内部的管理节点.通过在移动网络中构造一个动态管理节点,妥善地解决了原方案在移动IPv6网络中的扩展问题.最后,通过对新方案进行了仿真和分析,证明了该方案的可行性.     

下一代全IP无线传感器网络路由方案

提出了无线传感器网络与IPv6网络全IP通信互联的路由方案。介绍了传感器节点的IPv6地址格式以及IPv6地址自动配置方案,基于所提出的IPv6地址格式,提出基于链路层的全IP传感器网络路由实现方案,同时采用侦听相邻节点下一次信道采样时间的方法提高路由效率以节省传感器网络功耗,并对实现路由方案的精简IPv6协议栈进行了详细的分析和讨论。分析了此方案的能量消耗以及数据延迟等性能参数,验证了此方案的有效性和正确性。