支持域间分布式分组过滤的BGP扩展

可信任是下一代互联网的重要特征.目前,互联网的路由系统只按照分组的目的IP地址转发分组,携带虚假源IP地址的伪造分组也会被传输到目的地,这会在威胁接收方安全的同时,隐藏发送方的真实身份.可信任互联网的路由系统不仅需要能够正确地转发分组,而且能够验证分组来自正确的发送方.基于路由的域间分布式分组过滤是过滤伪造分组的有效方法.提出了BGP的路由选择通知功能扩展,为域间分组过滤提供过滤标准.在扩展的支持下,边界路由器能够鉴别进入本自治系统的分组的真实性,过滤掉伪造其他自治系统地址的分组.模拟结果表明,路由选择通知不会对BGP正常的路由功能产生负面影响,选择合理的路由选择时钟参数,可以在同时取得较小带宽开销和较快收敛速度的情况下,为域间分布式分组过滤提供支持.     

一种路由设备服务可信属性定义方法与可信路由协议设计

受主观意志和研发能力影响,路由设备生产商难以严格按其对用户承诺提供路由产品,导致设备及其组件中可能存在漏洞与后门,这将给核心网络带来严重的安全威胁。文章为此提出一种路由设备服务可信属性的定义和动态测量方法,并设计相应的可信路由协议,以优化核心网络服务可信属性,促进网络信息传输安全。文章首先分析核心网络范围内网络服务可信属性与信息传输安全的关系,论证通过量化路由设备服务可信属性,同时基于该属性设计可信路由协议,可实现设备资源受限条件下信息传输安全效益的最大化。其次引入"信任度"的概念定义路由设备服务可信属性,在设计基于设备信任度和当前互联网在用路由协议的域内域间可信路由协议的基础上,理论证明上述协议下最优可信路由的存在。接着提出一种基于分组可信路由与实际转发路径一致性检测的路由设备信任度动态量化技术。最后构造可信路由网络模型,检测可信路由协议的安全效益及其对传统路由开销的影响,结果显示可信路由可显著增加信息传输的安全性,其带来的传统路由开销的增长及路由变化的频率与幅度可容忍。     

复杂网络协议的实验设计

计算机网络实验教学是计算机网络教学中非常重要的组成部分。复杂网络协议由于其协议状态机变换复杂,往往成为计算机网络实验教学中的实验设计难点。本文以IPSec协议为例,提出了复杂网络协议实验实现框架,设计了复杂网络协议实验的开发方法。     

TOW:一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法

随着P2P实时流媒体在网络上的流行,可以预见在未来ISP主干链路的流量中,P2P实时流媒体应用将占有相当大的比例.ISP以前通过部署缓存设备的方法有效缓解了Web和VOD流媒体所产生的流量压力,这种缓存策略也可以应用到P2P流量的管理上.目前很少有直接针对ISP的P2P实时流媒体应用的缓存研究以及它与P2P文件分发应用缓存性能的差别比较.本文研究了各种缓存替换算法以及P2P实时流媒体应用与P2P文件分发应用流量在被缓存效果上差异的原因,提出了一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法-时间权算法(Time Over Weight),分析并用实验证实了它比常用的缓存替换算法具有更高的命中率.     

基于线性函数的QoS路由预计算算法

多度量的服务质量路由(QoSR)作为下一代互联网的一个重要难题,具有NPC的复杂度．作者设计了启发式算法(LFP)使用线性函数将两个度量转化成单一函数值,进而通过多个不同线性函数实现了与服务质量请求无关的QoSR预计算方式．文章分析了线性函数对算法性能的影响,给出了服务质量约束的可行区域和不可行区域的线性函数判定方法．实验结果表明,算法使用少量均匀分布的线性函数,即可产生具有较高路由性能的QoSR路由表,在可扩展性和路由性能等方面均明显优于现有算法。     

高性能路由器操作系统HEROS中的多处理器通信

为了适应基于分布式多处理器平台的路由器的应用需求．本文对高性能路由器操作系统HEROS(Highly Efficient Router Operating System)进行了分布式扩展,实现了分布式的消息队列机制DMQ．DMQ是一种轻负栽的,和传输介质无关的,具有容错能力的分布式消息通信机制．基于DMQ机制可以实现高性能的分布式分组转发．该DMQ机制已经用于国家“863”重大项目“高性能安全路由器”和“核心路由器”,取得了满意的效果．     

PIM-SM协议的建模与改进

PIM-SM(protoc01-independent multicast-dense mode)协议是目前Internet首选的域内组播路由协议.影响其广泛应用的一个主要问题是该协议的控制报文负载比较大.为了对协议进行改进和优化,首先需要建立性能模型并进行准确的性能分析.利用随机Petri网(stochastic Petri net,简称SPN)模型对整个PIM-SM复杂的协议行为进行了建模,并在其SPN模型的基础上,结合路由器的实现,对协议中每种消息消耗的路由器处理负载和占用的网络带宽进行了分析和实验,发现Register消息和Join/Prune消息消耗的路由器处理负载比较多,而Join/Prune消息和Bootstrap消息占用的网络带宽比较大.根据性能分析的结论对PIM-SM协议进行了改进.与原来的协议相比,改进后的协议性能明显提高.     

分布式路由器的性能模型与分析

利用随机Ｐｅｔｒｉ网对一种高性能的分布式路由体系结构进行了模型抽象,化简和性能分析。为解决模块数增多而引起的状态爆炸问题,提出了一种分割迭代的简化分析计算方法,从而大大降低计算的复杂性。最后,给出了计算比较结果,显示了这种算法的可行性和有效性。     

通用路由器软件体系结构研究综述

随着Internet的发展,新的网络协议和对原有协议的扩展不断出现,除了转发分组之外,路由器还应该提供一些新的服务：如集成服务和区分服务;增强的路由能力;安全功能和包过滤;拥塞控制和对新的核心协议（如Ipvs）的支持等等。与此同时,人们还要求路由器具有一定的智能,这就对路由器的软件体系结构及其可扩展性和可编程性提出了新的要求。传统的基于主机操作系统的路由器已经不有满足网络技术发展的需要。文章全面综述了目前在路由器软件体系结构研究方面的最新进展和主要的研究型路由器操作系统。最后指出了该领域中尚等解决的问题。     

分布式路由协议BGP-4的实现与优化

边界网关协议ＢＧＰ－４是用于自治系统之间交换路由信息的动态分布式路由协议。文中介绍了清华大学研制的国产高性能路由器中分布式路由协议ＢＧＰ－４的具体实现。为了提高路由器的性能,对ＢＧＰ－４的实现进行了优化,主要优化措施包括单进程体系结构,其于二叉树的支持可变长掩码的路由表和基于静态数组的时钟队列。测试结果表明,该实现在性能上表达了Ｃｉｓｃｏ７０００系列路由器的水平,完全达到了设计要求。