Anycast--IP的又一通信模式

Anycast是一种新型的网络服务,是IPv6的一个新特性．与unicast和multicast一样,它是IP的一种通信模式．Anycast给用户的期望是通过一个anycast地址就能访问到该地址所表示的一组服务器中对用户来说距离最近的一个．Anycast的应用空间非常广阔．但是,它的实现还面临着许多问题．现在,anycast研究者的注意力主要集中在路由协议、无状态服务问题、组管理协议、局域网通信、地址结构、安全问题、QoS保证以及可扩展性等方面．有些方面已经取得了一些进展．但是,仍然有许多研究工作有待进一步开展．关于anycast的一些协议和标准正在讨论之中,但仍然没有达成共识．作为下一代Internet新兴的服务方式,anycast为我们展开了广阔的探索空间．     

Anycast通信机制及其研究现状

Anycast是一种新的标准通信模式,用户通过一个Anycast地址就可以访问该地址所表示的一组服务器中离用户最近的一台服务器。Anycast在镜像服务器选择、移动Adhoc网络,以及支持主机自动配置方面有着广泛的应用前景。针对Anycast服务所进行的工作可分为两类:第一,在应用层(Application Layer)上通过管理手段实现Anycast的相关服务;第二,在网络层(Network Layer)上采用路由选择算法完成Anycast的路由和选址。关于Anycast的一些协议和标准正在讨论之中,不确定性传输、组管理和Anycast路由表规模压缩等问题是当前研究的热点。     

Anycast通信机制及其研究现状

Anycast是一种新的标准通信模式,用户通过一个Anycast地址就可以访问该地址所表示的一组服务器中离用户最近的一台服务器。Anycast在镜像服务器选择、移动Adhoc网络,以及支持主机自动配置方面有着广泛的应用前景。针对Anycast服务所进行的工作可分为两类：第一,在应用层（Application Layer）上通过管理手段实现Anycast的相关服务;第二,在网络层（Network Layer）上采用路由选择算法完成Anycast的路由和选址。关于Anycast的一些协议和标准正在讨论之中,不确定性传输、组管理和Anycast路由表规模压缩等问题是当前研究的热点。     

基于遗传算法的网络选播路由算法的研究

选播(anycast)通信已被规定为在IPv6中的一种标准通信模型．提出了一种选播通信服务模型，设计实现了一种新的基于遗传算法的网络选播路由算法．网络仿真模拟实验结果表明：该算法能以较短的时延达到局部最优．较好地平衡网络负栽，提高了网络搜索速度和网络资源的利用率，改善了网络服务质量．     

面向会话的负载均衡简化算法

负载均衡算法被广泛应用于并行处理、服务集群等环境中．一些基于网络报文内容相关性的应用。例如IDS和IPv6的Anycast服务等要求在对报文进行负载均衡分配时要保持网络会话的相关性。即相关的报文要分配到同一个处理节点．否则其语义不能得到正确处理．传统的负载均衡算法对于这类服务需要在会话的上下文信息规模和会话完整度之间权衡，对于会话数量很大的情况通常开销也很大．基于位熵的概念，本文提出了一种可满足会话完整性的负载均衡简化算法一域分类算法．该算法不需要各处理机之间内部通信协调工作．也不需要在调度节点保持会话的上下文。在满足报文或会话相关性要求的同时．仍能保持较好的宏观平衡度和微观平衡度．     

具有规模性的Anycast算法实现

为了解决因在IPv6网络层中引入Anycast通信服务而引起的互联网中的路由器中路由表项的规模性问题,文中给出了利用Anycast单独路由和预先分配固定Anycast地址以及Anycast地址归并和拆分算法几项技术.通过理论分析这几种技术较好地解决了因为引入Anycast而引起的Unicast路由表的急剧扩大以及路由性能急剧下降的问题,较好地解决了Anycast实现中遇到的规模性问题并提供了灵活的选择标准.文中给出的相关技术能够解决当前IPv6网络中Anycast实现中遇到的规模性问题,为IPv6的应用建立了基础.     

PMC模型下网络故障的节点可诊断研究

传统故障诊断研究大多忽略了系统局部特征。PMC模型下,针对于这一问题,引入了节点可诊断的概念,并通过节点可诊断方法的研究得到了节点可诊断度的充分条件和◢t◣-可诊断新算法STFDA。最后,对◢n◣维超立方网络和◢n◣维星状网络从节点可诊断的角度进行了分析,验证了所得充分条件的正确性,并将算法应用到这两种网络中进行故障诊断。其中,充分条件和STFDA算法的实现借助了新的结构ST。STFDA算法的时间复杂度为◢O（Nδ）,δ◣为网络中节点的最大度。相比于其他算法,算法的时间复杂度得到显著降低。     

具有规模性的Anycast算法实现

为了解决因在IPv6网络层中引入Anycast通信服务而引起的互联网中的路由器中路由表项的规模性问题,文中给出了利用Anycast单独路由和预先分配固定Anycast地址以及Anycast地址归并和拆分算法几项技术。通过理论分析这几种技术较好地解决了因为引入Anycast而引起的Unicast路由表的急剧扩大以及路由性能急剧下降的问题,较好地解决了Anycast实现中遇到的规模性问题并提供了灵活的选择标准。文中给出的相关技术能够解决当前IPv6网络中Anycast实现中遇到的规模性问题,为IPv6的应用建立了基础。     

视频协同系统中时空感知的信息共享技术研究

用户节点通过多跳转发实现通信将会耗费大量的通信成本，研究设计了应用于办公自动化过程中的视频协同信息共享技术，该技术构造移动自组网(Mobile Adhoc Network, MANET)物理拓扑结构感知参数，同时提出时空感知的个性推荐算法。无拓扑感知和拓扑感知信息共享方法的平均邻居个数分别为5.6个和10.5个，提升率约为88.0%。对比于其他个性推荐算法，引入时间权重的推荐算法具有更低的节点命中个数和更高的平均跳数。该技术在实现时空感知的信息共享技术过程中将用户节点间的通信代价和用户间的兴趣相似度考虑在内，进而组建一个节点间数据通讯的高质量邻接网。通过这种方法能有效降低覆盖网络内部的通信量，维持良好的网络拓化结构，提高MANET网络的可扩展性，为用户提供更好的服务。     

交换超立方网中的最短路径路由算法

针对交换超立方网络的最短路由问题,提出一个交换超立方网中的最短路径路由算法.利用图论的方法,通过引进子网的概念,研究交换超立方网的拓扑性质,给出节点各边可进行最短路径路由的充要条件,得到其时间复杂度为O(s+t)2).理论分析和仿真结果表明,该算法可输出交换超立方网中任意两节点间的一条最短路径.     

RH: a versatile family of reduced hypercube interconnectionnetworks

The binary hypercube has been one of the most frequently chosen interconnection networks for parallel computers because it provides low diameter and is so robust that it can very efficiently emulate a wide variety of other frequently used networks. However, the major drawback of the hypercube is the increase in the number of communication channels for each processor with an increase in the total number of processors in the system. This drawback has a direct effect on the very large scale integration complexity of the hypercube network. This short note proposes a new topology that is produced from the hypercube by a uniform reduction in the number of edges for each node. This edge reduction technique produces networks with lower complexity than hypercubes while maintaining, to a high extent, the powerful hypercube properties. An extensive comparison of the proposed reduced hypercube (RH) topology with the conventional hypercube is included. It is also shown that several copies of the popular cube-connected cycles network can be emulated simultaneously by an RH with dilation 1     

基于遗传算法的QoS选播流路由优化算法

选播是一种网络通信服务,在视频流点播等领域发挥重要作用。该文提出QoS选播流路由优化的问题模型,给出选播流路由端到端时延、服务器负载、网络流量等优化目标和QoS约束的遗传算法表达式,说明了算法求解的关键步骤和实现过程。实验结果表明,该算法在满足QoS约束的前提下可以实现选播路由的多目标组合优化。     

On the Communication Structures of Hyper-Ring and Hypercube Multicomputers

The well-known torus an its variants,which we call hyper-rings,as well as hypercube architectures are further studied and evaluated as interconnecion networks for multicomputers,Comparisons are made among hyper-rings and between hyper-ring and hypercube networks under different communication patterns.It is concluded that although it is believed that a hypercube is generally superior to hyper-rings in performance,this is not always the case,paricu larly for locally constrained applications,where communications occur mostly among neighboring nodes.     

Parallel computer vision on Polymorphic Torus architecture

Polymorphic Torus is a novel interconnection network for SIMD massively parallel computers, able to support effectively both local and global communication. Thanks to this characteristic, Polymorphic Torus is highly suitable for computer vision applications, since vision involves local communication at the low-level stage and global communication at the intermediate- and high-level stages. In this paper we evaluate the performance of Polymorphic Torus in the computer vision domain. We consider a set of basic vision tasks, namely,convolution, histogramming, connected component labeling, Hough transform, extreme point identification, diameter computation, andvisibility, and show how they can take advantage of the Polymorphic Torus communication capabilities. For each basic vision task we propose a Polymorphic Torus parallel algorithm, give its computational complexity, and compare such a complexity with the complexity of the same task inmesh, tree, pyramid, and hypercube interconnection networks. In spite of the fact that Polymorphic Torus has the same wiring complexity as mesh, the comparison shows that in all of the vision tasks under examination it achieves complexity lower than or at most equal to hypercube, which is the most powerful among the interconnection networks considered.     

Embedding hierarchical hypercube networks into the hypercube

The embedding of one interconnection network into another is a very important issue in the design and analysis of parallel algorithms. Through such embeddings, the algorithms originally developed for one architecture can be directly mapped to another architecture. This paper describes a new embedding method, based on matrix transformations, for optimally embedding hierarchical hypercube networks (HHNs) into the hypercube (binary n-cube). Thus, this embedding method has practical importance in enhancing the capabilities and extending the usefulness of the hypercube, since hierarchical hypercube networks have proven to be very cost-effective for a wide range of applications     

光RP(k)网络上Hypercube通信模式的波长指派算法

波长指派是光网络设计的基本问题,设计波长指派算法是洞察光网络通信能力的基本方法.基于光RP(k)网络,讨论了其波长指派问题. 含有N=2ⁿ个节点的Hypercube通信模式,构造了节点间的一种排列次序Xn,并设计了RP(k)网络上的波长指派算法.在构造该算法的过程中,得到了在环网络上实现n维Hypercube通信模式的波长指派算法.这两个算法具有较高的嵌入效率.在RP(k)网络上,实现Hypercube通信模式需要max{2,「5(2^n-5/3」}个波长.而在环网络上,实现该通信模式需要复用(N/3+N/12(个波长,比已有算法需要复用「N/3+N/4」个波长有较大的改进.这两个算法对于光网络的设计具有较大的指导价值.     

多QoS参数约束的选播路由算法的研究

选播是Ipv6中的一种标准通讯模型。本文研究多QoS参数约束的选播路由问题，建立了一种带有多个QoS参数约束的选播通信服务模型，设计实现了相应的多路选播路由算法。网络仿真实验结果表明，该算法是有效且切实可行的，它能同时满足多个QoS的约束条件，具有较好的求解效果，改善了网络服务质量。     

Adaptive routing in wormhole-switched necklace-cubes: Analytical modelling and performance comparison

The necklace hypercube has recently been introduced as an attractive alternative to the well-known hypercube. Previous research on this network topology has mainly focused on topological properties, VLSI and algorithmic aspects of this network. Several analytical models have been proposed in the literature for different interconnection networks, as the most cost-effective tools to evaluate the performance merits of such systems. This paper proposes an analytical performance model to predict message latency in wormhole-switched necklace hypercube interconnection networks with fully adaptive routing. The analysis focuses on a fully adaptive routing algorithm which has been shown to be the most effective for necklace hypercube networks. The results obtained from simulation experiments confirm that the proposed model exhibits a good accuracy under different operating conditions.     

延时受限的选播QoS路由算法的设计与仿真

选播是一种新型的网络服务,它使用户通过一个选播地址就能访问到该地址所表示的一组服务器中对用户来说“最近”的一个。在实时性要求较高的业务传输过程中,保证信息传输延时尽可能小是非常重要的。该文研究延时受限的选播路由问题,提出了一种改进的遗传算法以求解该问题。仿真实验结果表明,该算法是有效和切实可行的。     

平衡超立方体的故障容错性

故障容错是衡量多处理器互连网络可靠性的重要方式之一。其中g-限制边连通度和g-限制连通度保证了剩下每个分支之间不连通且每个分支中节点的邻居数目不少于 g,能够更加精准地测量多处理器和多信道系统的容错性和可靠性。平衡超立方体是超立方体的一个变形,它特有的良好拓扑性质能够更好地满足多处理器系统和多种新型网络的需要。提出了n维平衡超立方体的{1,2}-限制边连通度和{1,2}-限制连通度,能够丰富以平衡超立方体为拓扑结构的网络容错性和可靠性的评价体系,并为平衡超立方体的故障诊断算法打下良好基础。