自治域系统节点状态独立性研究

自治域系统节点状态独立性研究

王春芳[1]2004年在《自治域系统节点状态独立性研究》文中研究指明在分组交换网中实现QoS保证是近年来网络研究的热点。其中接入网的QoS保证是实现端到端QoS保证的重点和难点。现有的接入网QoS保证技术主要基于IntServ体系,它采用面向连接的资源预留和每流状态保持机制,不适合未来网络应用的发展。作者介绍了无连接统计QoS保证的优越性和实现的前提条件,阐述了以链路延时的概率密度函数为状态信息进行QoS路由的必要性。并以节点状态独立性研究作为本论文工作的重点。链路延时独立的假设在QoS研究中经常使用,因为它可以使很多问题的分析得到简化。在以链路延时为节点状态,以延时的概率密度函数为状态信息的QoS路由,这个假设尤其重要。没有这个假设,端到端路径延时的概率密度函数的计算是NP-Hard问题。如果这个假设成立,而且网络中各链路延时的概率密度函数是已知的,那么所有路径延时的概率密度函数都可通过链路延时概率密度函数的卷积得到。进而可以很容易地计算各个路径的度量参数,如延时的均值、方差和丢包率。根据我们的了解,在自治域系统中,尚未有人对这一假设的合理性进行验证。作者构建了基于MCI拓朴结构的源路由(状态路由)仿真平台,通过自相似业务仿真研究自治域系统节点状态独立性问题。仿真和分析使用的是量化后的概率密度函数-概率函数。仿真中,链路延时的概率函数是通过缓冲区队列长度周期采样的方法获得的,路径延时的概率函数是通过发送周期性探测包获得的。这是一种系统级的观测方法,测试过程与业务的传输过程完全独立。为了全面研究节点状态独立性假设的合理性,我们统计了网络中60条链路延时和15条路径延时的概率函数。基于这一假设,用链路延时概率函数的卷积计算15条路径延时的概率函数。通过K-L散度,比较上述两组路径延时概率函数在统计上的相似性。又通过延时均值、方差和丢包率的计算显示独立性假设对路径参数估计准确性的影响。仿真和分析结果表明,在自治域系统中,节点状态是近似独立的,基于这一假设计算得到的路径参数与实际情况十分接近,可以在以链路延时的概率密度函数为状态信息的QoS路由中作为多约束路由选择的依据。

王春芳, 王毓晗, 马正新, 刘序明[2]2005年在《有限自治域网络节点状态独立性研究》文中研究说明以节点延时为状态研究路由问题是网络路由研究的一个方向,这类问题的研究过程经常假设节点状态是独立的.这一假设为以延时为约束条件的路由问题,特别是以节点延时的概率密度函数为状态信息的QoS路由问题提供了一种较为实际的处理手段.探讨了在节点个数有限的自治域网络(简称有限自治域网络)中,各节点状态具有独立性这一假设的合理性,并通过网络仿真对其合理性进行了验证.在仿真过程中,实际测量了网络中60条链路延时和15条路径延时的概率密度函数.然后,基于独立性假设,用相应链路延时概率密度函数的卷积计算这15条路径延时的概率密度函数.最后,通过方向散度的计算以及均值、方差和丢包率的比较,验证了上述两组路径延时概率密度函数之间的相似性.仿真和分析结果表明,在有限自治域网络中,节点状态独立的假设是合理的,基于这一假设计算得到的路径参数与实际情况十分接近,可以作为路由选择的依据.

王晓慧[3]2017年在《面向多自治域环境的ICN缓存策略与机制研究》文中指出近年来,流媒体业务及多媒体内容分享应用出现,而新应用更关心内容本身,对内容存储位置并不在意,当前TCP/IP基于主机的通信模式难以适应这一转变,网络流量呈现爆炸性增长的趋势。研究界提出的信息中心网络(ICN,Information CentricNetworking)以信息为网络主体,使用内容名进行数据标识与路由,利用泛在的网络内置缓存和灵活的路由转发引擎来满足用户请求。缓存是ICN网络架构的基石,其呈现的透明化、泛在化和细粒度等特性使之成为解决流量爆炸性增长的主要手段,是ICN网络的一大研究热点。但是泛在缓存的线速响应要求导致节点的缓存容量受限,因此选用合适的缓存策略对于合理利用缓存、提高数据获取速度有重要意义。ICN网络商业化进程要求其适应于多域环境,当把ICN拓展到多个自治域时,缓存成为网络提供商进行商业谈判的筹码,因此多域缓存策略的设计目标转变为符合域间商业关系、有效部署网络缓存、灵活设置策略和较好的用户体验,给缓存策略的研究提出新的挑战。本文以ICN网络的缓存机制作为切入点,分别对ICN网络单域环境和多域环境下的缓存策略进行了研究。主要贡献有以下叁点:第一,在对单域环境下缓存策略的分析和比较的基础上,本文提出了基于节点角色划分的混合型缓存策略。将域内节点根据重要性进行角色分配,核心节点采用基于HASH的显式协同策略,边缘节点采用LCE和LCD的隐式协同策略,从而在合理利用缓存空间的基础上获得较好的用户体验。第二,当前缓存策略的研究大多集中在单域,而ICN网络商业化的推进要求其必须适用于多域环境,并符合各网络参与者之间的商业关系。本文提出符合域间商业关系的完备的ICN缓存策略,包括基于自治系统间关系(relation)、基于内容提供商费率(provider)及综合考虑自治域关系和内容提供商费率(relvider)的缓存策略,各自治域可根据自身需求灵活选取不同缓存策略,同时各缓存策略又细分为域间缓存决策、域内缓存决策、域内缓存替换,并设计了与缓存策略相匹配的请求转发策略和通告策略,以满足多域环境下的商业关系和用户需求,并达到合理利用缓存、获得较好网络性能的目标。第叁,本文扩展与改进了 ICN中具有代表性的CCN网络架构,对ccnSim仿真框架进行修改,实现了基于节点角色划分的混合型缓存策略和符合域间商业关系的多域缓存策略,并通过仿真实验将所提策略与对比策略进行比较,验证了策略有效性并进行了性能比较。

张冀明[4]2018年在《基于动态隧道的IPV6孤岛间通信研究及实验》文中研究指明IPV6技术是下一代Internet演进的趋势,出于对业务需求、产业链成熟度等因素的考虑,IPV4向IPV6的过渡采用平滑、渐进的方式,IPV4和IPV6长期混合组网将是相当长的一段时期内的现实情况。目前的IPV6过渡技术包括双协议栈、IPV6隧道过渡技术、6PE及NAT等都各自存在一定的优缺点,其中IPV6隧道过渡技术工作于IPV4叁层网络,是应用较为广泛的一类技术,但是该类技术也存在着部署不够灵活,缺乏动态管理机制等缺点。本文针对IPV6隧道过渡技术的不足,研究并阐述了一种新型的OSPFV2网络中IPV6孤岛自动发现与动态建立转发隧道的机制,以减少IPV6部署的复杂度和网络维护的难度,便于IPV6的进一步推广。同时,本文在分析实际的IPV4网络向IPV6网络演进的场景的基础上对网络场景进行归纳建模,并开发验证平台对技术的可行性在理论和实际应用两个方面进行了全面的论证。论文的主要研究内容有:1.IPV6在Internet应用的现状以及演进技术的研究,包括当前的技术分类、优缺点、应用场景建模以及技术改进方向分析。2.动态IPV6孤岛隧道通信控制方法的研究。面向现有的运行OSPFV2协议的IPV4网络的IPV6演进场景,提出了基于OSPFV2协议扩展的IPV6动态隧道通信控制方法,定义了信令格式、数据结构、核心算法并给出参考实现。3.动态IPV6孤岛隧道通信数据转发方法的研究。提出了转发平面建议转发模型以及Uniform和Pipe两种不同的Qo S模型。4.基于开源路由器模拟软件Quagga,在Ubuntu Linux操作系统上设计开发实验系统。5.对典型园区网络应用进行网络建模和分析,结合实际业务场景在实验系统上进行实验验证。

胡伟清[5]2005年在《IPv6可视化路由器模型的图形引擎研究及RIP协议的实现》文中指出随着计算机网络规模的不断扩大,路由器已逐渐成为最重要的网络设备。然而路由器的高昂价格却令许多需求者望而却步。因此,对于要求不是很高的使用者来说,寻找一种成本便宜、性能不错的路由器替代品非常有必要。鉴于Linux对网络技术的强大支持,我们提出了用Linux构建路由器的设计思想。目前大多数路由器仍以命令行的方式实现对其配置,这对用户提出了较高的要求。在此我们提出了路由配置可视化的思想,即提供一个可视化配置界面来完成路由器的配置。IPv6技术的发展预示着不久的将来会是IPv6的世界。目前版本的Linux大多支持IPv6技术,在此基础上构建的可视化路由器模型为适应IPv6网络的普及作好了充分的准备。 本文详细地论述了基于IPv6的可视化路由器模型,包括整个系统的关键技术、系统架构、路由程序的实现和可视化配置界面等等。 第一章,分析了该模型的相关背景,并对该模型的关键技术作简要介绍。 第二章,介绍了路由技术的原理,并对相关路由协议包括RIP,OSPF,BGP作了描述,特别是对RIP路由协议作了详细介绍。 第叁章,阐述了基于IPv6的可视化路由器模型的体系结构,提出了系统流程图,并定义了用于描述路由配置过程的路由配置语言,最后简要地描述了本模型的系统原型。 第四章,讨论了路由器模型服务器端的具体实现,即路由程序的实现。首先论述了路由程序的基本架构,然后着重分析了RIP路由协议的实现,包括数据结构、RIP进程、相关算法,OSPF和BGP路由协议作了简要介绍。 第五章,分析了路由器模型图形引擎的实现,即可视化配置界面的实现。文章首先提出图形引擎的设计目标,并描述了图形引擎的基本架构,接着详尽分析了路由器模型图形引擎的具体实现,最后对图形引擎的关键技术作了简要介绍。 第六章,总结本文的主要工作和创新点,并展望了以后的工作。

杨晨[6]2011年在《电力调度数据网在济南电网的应用与研究》文中指出通过参与设计、实施济南地区调度数据网工程,提出了电力调度数据网在济南地区的网络拓扑方案、VPN部署方案、网络节点设计、IP地址规划、QoS部署方案、网络安全部署方案以及网络管理系统的设计思路,总结了电网调度自动化技术的发展现状,并介绍了IEC60870-5-104传输规约在电网远动传输中的应用,分析了其传输报文的格式、基本功能和传输模式,着重讨论了应用于现场的系统结构方案并对其应用条件及技术难点进行了分析。

李自强[7]2005年在《大规模网络中域间路由连通不完全性的仿真研究》文中研究说明作为Internet网络存在的核心,路由技术必然是网络领域研究的重点。人们对它的研究也一直没有中断过。针对骨干路由器面临的性能问题,人们提出了基于硬件的网络交换方案。另外有相当多的研究工作集中在路由测量上面。通过较大规模的测量,获得了大量的有代表性的数据,从中观察到很多路由现象,比如延迟收敛、AS PATH膨胀等等。我们注意到在设计和实现新的路由协议之前,确定一个完善的特性集合具有十分重要的意义。可以说这个特性集的完善程度决定了新路由协议的生命力和实用性。因此,我们从多个不同的角度重新审视了目前被大家所关注的一些路由协议特性。本文认为,从路由机制的运行结果——IP路径来看,完善的特性集合应该还要包含一个重要的元素:对称性和可传递性。这个特性对Internet上的将大量出现的大规模分布计算系统具有十分重要的价值。通过本文的实验研究表明,在Internet网络目前的路由机制下,所建立的IP逻辑连接具有相当程度的连通不完全的病态特征。不对称和不可传递的现象在随着AS的网络规模的增加而显着增长。在获得的所有12组实验数据中,不对称性现象的发生率在2%左右;个别BGP路由器上出现峰值,平均达到10%左右。在所有4个不同的策略强度下,不对称性都在随着AS的网络规模的增加而显着增长。同时,不可传递现象的发生率在1%左右;在个别BGP路由器上出现峰值,平均达到5%左右。在所有4个不同的策略强度下,不可传递现象同样在随着AS的网络规模的增加而显着增长。最后指出引入域的划分和独立管理的概念、把ISP的利益简单的建立在对底层网络的连通性的争夺上,这样的路由体系很难避免出现这种病态特征。

施仁立[8]2017年在《基于SDN的域间多路径路由协议的研究与实现》文中研究指明随着互联网技术的发展,互联网中数据传输的规模迅速增长。现有的大规模数据跨域传输大多是基于边界网关协议(BorderGatewayProtocol,BGP)的,BGP作为域间单路径路由协议存在数据传输可靠性差,传输效率低等问题。而现有的域间多路径协议的路径多样性差,路径收敛时间长,且缺乏灵活的控制手段。软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork,SDN)技术的产生,为解决上述问题提供了新的技术支持。但是现有的基于SDN的大规模数据跨域传输的解决方案大多是建立在BGP的基础之上,仍不能有效的解决BGP固有的问题,如路径多样性差,收敛速度慢等。因此,本硕士论文针对目前大规模数据跨域传输存在的问题,提出了基于SDN的域间多路径协议,主要工作包括以下几个方面:(1)基于SDN的域间多路径路由协议模型。为提升大规模数据跨域传输控制的灵活性,解放复杂协议策略对于底层传输设备的性能要求,将SDN思想引入到域间路由协议中,并从系统的可扩展性,域间路由路径多样性角度出发,设计了基于SDN的域间多路径路由协议模型,确立路由协议模型中的协议实体、协议交互流程,为进一步设计路由协议消息和路由选路算法提供基础;(2)基于SDN的域间多路径路由协议消息。在完成路由协议模型设计的基础上,从丰富路径多样性的角度出发,研究具体的协议交互流程,设计协议消息间的时序关系、路由协议消息格式,以及路由协议消息处理流程,完成路由协议消息的具体设计,实现全局网络拓扑的获取,为域间路由路径的计算提供基础:(3)基于SDN的域间多路径路由选路算法。在1、2完成的基础上,设计基于SDN的域间多路径路由选路算法,构建全局网络拓扑,计算多条域间路由路径。通过域间多路径同时传输的方式,提高网络资源利用率,提升大规模数据跨域传输的传输效率。综上所述,本论文对大规模数据跨域传输进行了深入研究,提出了基于SDN的域间多路径路由协议,分别从路由协议模型,路[由协议消息,以及路由选路算法叁个方面详细介绍了 SIMRP路由协议,并通过一系列的仿真实验及实验平台实验,验证了本论文取得成果的可行性和有效性。

胡庆波[9]2007年在《德州IP城域网二期优化工程实施方案》文中研究指明山东网通是山东省最大的固网运营商,主要经营的业务有固话、宽带、小灵通和其他增值业务。随着移动业务的迅猛发展,对固话造成极大的冲击,宽带业务成为了目前网通收入增长最快的业务之一。山东网通已建成覆盖全省17地市的宽带IP城域网,但随着用户数量的急剧增加,原有网络在处理能力以及新业务的支撑能力已逐渐不能满足业务发展的需求,主要表现在网络出口为NAT服务器,其处理能力的不足和NAT技术自身的原因,严重影响了网络的质量,尤其表现为城域网出口的瓶颈问题;同时现有网络BAS设备少,处理能力不强,总体接入能力明显不足,已经不能满足业务发展需要。原有网络缺乏有效的手段对接入用户加以管理、控制,造成业务模式的单一和营销策略的不灵活。德州作为山东的重要城市,网络优化势在必行,是此次网络优化的重要组成部分,同时由于德州与山东其他地市网络的差异,使得德州的网络优化也具有一定的特殊性。本方案论证了如何通过对整网的优化调整、设备扩容,实现一个技术先进、可控可管、安全可靠、具备强大传送能力和服务功能的IP网络。本文主要分网络优化背景,网络、业务的现状及需求,网络优化方案、优化实施方案等几部分进行了论述,每一部分都对本次工程中涉及到的技术内容做了阐述。在相应技术的基础上,就本期工程中所涉及到的业务系统提出了实施建议,包括宽带以太网接入、PPPoE接入等。同时,根据目前能够提供的IP地址范围,做出了初步的IP地址分配方案(设备互连部分和设备管理部分),并制订了核心网络的网络拓扑图。德州网通拥有丰富的接入网资源,网络设施齐备,是主导运营商,具有品牌和服务的优势,具有很强的宽带市场竞争力。但不得不注意的是,德州电信、德州铁通等宽带运营公司均加大了对宽带互联网的建设,德州网通面临着来自其他运营公司的强大竞争。为适应竞争格局的变化,必须发挥网络资源优势,不断增强竞争力,迎接电信市场开放的挑战。此次优化方案的实施对于推进德州网通宽带IP业务的发展有着重要的意义,是建设精品城域网的必由之路。通过对网络的优化,有利于开展宽带城域网的各种业务,为用户创造价值,提供长期优质服务,可以使德州网通在日益激烈的城域IP业务的竞争中处于更加有利的地位。

殷庆荣[10]2015年在《因特网拓扑及其关键技术研究》文中研究说明随着社会经济的发展和新科技的推动,因特网规模爆炸式增长,详细的网络拓扑结构图对评估网络协议的优劣、某种新技术能否有效抵御网络入侵和攻击至关重要,同时它也是测量网络链路性能的基础。出于安全性和商业因素考虑,ISP(互联网服务提供商)不会公开自己网络的设计细节,从而产生了一系列的拓扑分析技术。拓扑分析技术周期性发送traceroute(路由追踪)探测报文,对探测的数据进行不同层次的网络拓扑建模。本文以国内现有网络为研究对象,针对路由级拓扑进行了分析研究,主要内容如下。本文首先对IP别名解析技术进行了研究。针对原始的traceroute数据集存在错误和解析完整度不够两个问题,在现有的IP别名解析技术基础上,给出了解决方案。该方案通过对网络基础结构的分析,利用链路的连续性,给出一种改进的具有容错能力的IP别名解析算法,通过损失一定的解析完整度来达到容错的目的;然后采用增量测量的方法,在不显着增加测量负载的前提下,通过多次测量,提高解析完整度。本文接下来对ISP的路由级拓扑构建及预测技术进行了研究。通过IP别名解析的结果,生成已测量的路由级拓扑图;根据最小距离准则,通过约束不等式估算每个拓扑段的权重;在此基础上,依据路由策略,提出一种预测ISP域内任意两点间路由路径的方法;对于存在多条备选预测路径的情况,根据网络的设计原则,给出选取准则,选取与该准则最接近的路径做为最大似然预测结果。本文完成了ISP路由级拓扑的测量和预测工作。实际测试结果表明,IP别名解析算法和拓扑预测算法在准确性、通用性方面满足实际网络测量的要求,为进一步的网络性能研究提供了基础数据。

参考文献:

[1]. 自治域系统节点状态独立性研究[D]. 王春芳. 清华大学. 2004

[2]. 有限自治域网络节点状态独立性研究[J]. 王春芳, 王毓晗, 马正新, 刘序明. 软件学报. 2005

[3]. 面向多自治域环境的ICN缓存策略与机制研究[D]. 王晓慧. 南京师范大学. 2017

[4]. 基于动态隧道的IPV6孤岛间通信研究及实验[D]. 张冀明. 东南大学. 2018

[5]. IPv6可视化路由器模型的图形引擎研究及RIP协议的实现[D]. 胡伟清. 浙江大学. 2005

[6]. 电力调度数据网在济南电网的应用与研究[D]. 杨晨. 山东大学. 2011

[7]. 大规模网络中域间路由连通不完全性的仿真研究[D]. 李自强. 电子科技大学. 2005

[8]. 基于SDN的域间多路径路由协议的研究与实现[D]. 施仁立. 东南大学. 2017

[9]. 德州IP城域网二期优化工程实施方案[D]. 胡庆波. 北京邮电大学. 2007

[10]. 因特网拓扑及其关键技术研究[D]. 殷庆荣. 东南大学. 2015

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