低速率拒绝服务攻击研究与进展综述

低速率拒绝服务攻击是新型的拒绝服务攻击,对Internet的安全造成严重的潜在威胁,引起众多研究者的兴趣和重视,成为网络安全领域的重要研究课题之一.自2003年以来,研究者先后刻画了Shrew攻击、降质攻击、脉冲拒绝服务攻击和分布式拒绝服务攻击等多种低速率拒绝服务攻击方式,并提出了相应的检测防范方法.从不同角度对这种新型攻击的基本机理和攻击方法进行了深入的研究;对TCP拥塞控制机制进行了安全性分析,探讨了引起安全问题的原因;对现有的各种各样的LDoS攻击防范和检测方案,从多个方面进行了分类总结和分析评价;最后总结了当前研究中出现的问题,并展望了未来研究发展的趋势,希望能为该领域的研究者提供一些有益的启示.     

图书馆多媒体信息资源网络的自适应传输控制方法

为了增强图书馆多媒体信息的稳健传输和多媒体信息网络的鲁棒性、稳定性,提出了一种新颖的RED策略。最小阈值(minth)和最大阈值(maxth)能够随着缓存队列的平均占用率的变化动态调整,而不再是预设的固定参数。改进后,ATRED对路由器队列的控制力度能够根据网络环境的变化自适应调整,使得队长方差减小,队列振荡变小,网络更加稳定,能够在复杂多变的网络环境下提供更加可靠的服务。     

基于神经网络监督控制的拥塞控制算法研究

提出了一个基于神经网络控制的主动队列管理（AQM）算法;研究了TCP/AQM拥塞控制系统的可逆性,并利用一种神经网络监督控制结构进行了AQM算法的设计。算法由一个三层前馈结构的神经网络控制器（neural network controller,NNC）和一个反馈控制器（feedback controller,FC）组成。NNC作为一个前馈控制器,通过FC产生的教师信号进行学习,以建立被控对象的逆动力学模型。仿真结果表明,提出的算法与PI（proportional-integral）算法相比,无论在瞬态性能     

Design of a robust observer‐based memoryless H∞ control for internet congestion

This work is concerned with the transmission control protocol(TCP)‐based active queue management for alleviating Internet congestion. To achieve the objective, a novel robust observer‐based H_∞ control scheme is proposed to stabilize the data queue length of the router to a given target. The robust observer is advocated to reconstruct a substitution state of the TCP window size under uncertain Internet environments, wherein the TCP window size is almost impossible to be explicitly measured in practise. Meanwhile, a memoryless H_∞ controller is employed to guarantee the system asymptotical stability and further enhance the robustness. With the assistance of a unique nonlinear decoupling method, a feasible controller design method is presented in terms of linear matrix inequality. Compared with the existing literatures, the proposed control principle is more practical, and it can be conveniently implemented into the Internet routers while introduces less computational burden. Finally, the proposed result is embedded into Network Simulator 2 and compared with the other schemes in the literature. Numerical experiments illustrate the effectiveness of the proposed method. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于扩充的GIX/M/1/N排队系统的主动队列管理算法性能评价模型

为了评价主动队列管理(AQM Active Queue Management)算法的性能,通过在标准的排队系统GIX/M/1/N中嵌入主动队列管理(AQM)算法的方法,建立了一个扩充的GIX/M/1/N排队系统。利用该扩充的GIX/M/1/N排队系统和Internet业务流量自相似性的特征,提出了一种评价AQM算法在非响应业务流量下的性能的分析方法,并据此评价了TD,RED,GRED和Adaptive RED等4个经典的AQM算法。为了验证该分析方法的合理性,利用NS2进行了一系列的仿真实验。结果表明,该分析方法所得结果与仿真实验所得结果一致,因此该分析方法能用于评价AQM算法的性能。     

一种基于负载和队列的模糊主动队列管理算法

针对目前已有的模糊主动队列管理算法(AQM)大多只考虑队列长度及其变化率作为模糊输入,很少同时考虑包到达速率的影响,结合队列长度和包到达速率,提出一种更为有效的模糊主动队列管理算法(FQL-AQM)。FQL-AQM以瞬时队列长度和网络平均负载因子作为模糊输入来调整包丢弃概率,并采用参数自校正技术,将队列长度维持在期望的队列水平上、包到达速率维持在队列服务速率附近,使算法对网络状态的变化具有很好的适应能力,从而提高网络的鲁棒性。仿真结果表明,FQL-AQM算法具有比FQ-AQM算法更快的响应速度、更高的链路利用率和更好的队列稳定性,从而减少了分组延时抖动和分组丢弃率。     

Robust Stability and Stabilization Of TCP‐Networked Control Systems with Multiple Delay System Modeling

This paper presents a new model for networked control systems (NCSs) under transmission control protocol (TCP) as a multiple‐delay system by considering both sensor to controller and controller to actuator delays. An analytical TCP model has been considered for the network part, and an active queue management (AQM) controller is designed to regulate the desired queue length, which ensures holding the network induced delay and its variation within their lower bounds. The model is assumed to possess structured uncertainties due to the stochastic nature of the network. Robust stability and stabilization conditions are derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs) by applying the Lyapunov‐Krasovskii stability criterion. Illustrative examples are presented and it has been shown that the proposed method will obtain less conservative results compared to the existing approaches in the literature.     

基于PID控制器的TCP主动队列管理*

运用反馈控制理论分析了TCP模型的稳定性能,并设计PID控制器以提高该系统的稳定性,采用OPNET对带PID控制器的TCP拥塞控制系统进行了仿真。仿真结果表明,PID控制器比传统的RED具有更快的响应速度、更小的队列长度波动和更大的链路利用率。     

基于灰色预测可变裕度PID网络自适应算法

为了综合控制拥塞链路的队列长度,提高AQM系统对动态网络环境的自适应能力,提出了一种基于灰色预测和考虑可变裕度PID控制的自适应TCP网络主动队列管理。首先,建立相角和幅值裕度与网络参数相关的PID自适应主动队列(TCP/AQM)控制论模型,该模型可以根据网络参数的变化而动态改变控制参数,以提高AQM网络动态自适应能力,及系统的鲁棒性;其次,将灰色预测引入该模型,实现路由器队列长度的超前预测,补偿带有PID反馈模块的AQM算法给队列造成的时滞影响。与其他算法的仿真结果相比较,该设计算法能够使信息流在较短的时间内稳定在期望队列长度阈值附近。     

PFED:一种基于预测的公平的主动队列管理算法

对多个著名的主动队列管理算法进行了深入的理论分析和实验比较，对它们的优点和不足进行了总结，并在此基础上提出了一种新的主动队列管理算法PFED（prediction-based fair early drop）．PFED的主要目标是：①通过对流量较为精确的预测，结合对分组丢弃概率更为合理的计算，将队列长度的变化稳定在一个理想的水平；②对非响应流实施有效的惩罚，提高算法的公平性；③通过合理的分组丢弃将队列（分组）的到达速率控制在链路的服务速率之下．仿真实验表明，PFED很好地实现了上述3个目标．