基于环境感知的多路径路由算法

认知网络能够提高网络端到端的性能,确保服务质量(QoS)要求。而目前普遍使用的路由算法不具备网络认知能力。针对这一问题,提出一种具有认知能力的负载均衡多路径路由算法,该算法结合了Q学习算法和蚁群算法各自的优点,通过蚁群算法完成路径的建立和维护,Q学习算法实现拥塞规避和负载均衡。使用OPNET仿真比较,表明该算法在时延、带宽利用方面均具有较好的性能。     

HWMN中基于动态选择的混合路由协议

为解决现有的先验式路由协议不能根据网络负载动态变化的问题,提出动态路由选择和拥塞避让混合路由协议。采用新的路由度量、先验式路由选择方法和拥塞处理机制,根据整条链路的节点负载动态选择最优的路径,实现根据整个网络的负载情况进行动态选择,避让拥塞节点,提高网络的鲁棒性。ns-3的实验结果表明,与区域条件感知混合路由协议(regional condition-aware hybrid routing protocol, RCA-HRP)协议相比,该混合路由协议可以有效改善网络的平均吞吐量、延迟和丢包率。     

一种用于MPLS流量工程的邻域负载均衡算法

对于传统的路由算法易于导致网络中某些链路由于负载过重而拥塞的问题，提出了一种新算法，称为邻域负载均衡，用于在MPLS网络中实现流量工程的路径选择。通过网络模拟仿真，显示该算法具有减小网络拥塞、提高网络性能的目的。     

基于交通引力场的复杂网络路由选择方法*

为提高网络吞吐量、缓解交通拥塞程度,结合复杂网络理论和引力场理论研究了在交通引力场下的动态路由选择过程,定义了传输路径对数据包的引力计算公式。基于路径的引力,顾及数据包的传输路径长度、节点畅通度及介数对传输过程的影响,提出了一种在介数约束下的引力场路由选择策略,并引入参数 用于调节路由过程对节点介数的控制强度。为描述数据包传输过程的有效性,引入有序参数 , 利用其由自由流到拥塞态的指标流量相变值度量网络的传输能力,并对网络节点拥塞分布情况进行了统计分析。仿真结果显示,与最短路由选择算法相比,本文路由策略较大地提高了网络传输能力,有效地均衡了网络交通负载,大部分节点均得到了高效利用,路由算法稳定、可靠。     

基于跨层设计的认知无线Mesh网络拥塞反馈研究

在认知无线Mesh网络中,由于信道状态变化导致的链路负载差异,网络拥塞成为影响认知无线Mesh网络系统性能的重要因素。针对这一问题,提出了基于最大最小公平策略的拥塞反馈算法。该算法通过综合分析基于随机搜索-遗传算法的多速率编解码调制、多重数据流的信道分配机制,以及优化的路由选择三种机制的网络资源分配约束条件,来构建跨层模型,计算网络拥塞。同时,通过拥塞值反馈,实现对物理层、链路层和网络层的联合跨层优化,最大程度避免网络拥塞。仿真结果表明,该算法在网络发生拥塞时收敛更快,能够有效避免拥塞,均衡负载,并能提升网络吞吐量。     

Rapidio网络路由分配策略的优化和改进

针对Rapidio网络路由分配优化策略的缺失,提出一种基于遗传算法的路由优化策略,通过简化的基因编码和估价函数,该算法有效提高了Rapidio网络的延时和网络拥塞等QoS性能指标,算法具有较强的工程实用价值。     

数据中心网络拓扑感知型拥塞控制算法

针对数据中心网络（DCN）的链路拥塞问题,提出了一种拓扑感知型拥塞控制算法（TACC）。首先,根据广义超立方体拓扑多维正交和单维全连接的结构特点,结合网络流的最大流最小割定理,提出了拓扑感知地选取分布流量请求的不相交路径策略;然后,根据带宽需求自适应选取不相交路径;最后,利用已选取路径的剩余带宽为权重动态调整每条路径的流量分配比例,从而达到缓解网络链路拥塞、均衡网络负载和减轻目的节点侧数据重组压力的目的。实验结果表明,与链路关键性路由算法（LCRA）、多路径健忘路由算法（MORA）、最小割多路径路由（MCMP）算法和免拥塞路由策略（CFRS）相比,TACC算法在均衡链路负载和优化算法部署时间方面有良好的表现。     

基于负载平衡的分层无线Mesh网络路由协议*

移动互连和多媒体业务要求无线网络具备高吞吐量和高移动性,对路由协议提出了更高的要求。针对无线Mesh网络分层结构和节点拥塞问题,提出一种基于负载平衡的分层无线Mesh网络路由协议。该路由协议在不同分层使用不同的路由算法,将负载作为最优路由的建立和选择判据,不同于传统的“先拥塞、后处理”解决思路,从源头上防止节点拥塞,从而提高网络的性能。仿真测试结果表明,该路由协议能更好地适应无线Mesh网络的分层结构,对于高移动性无线Mesh网络能获得较高的性能提升。     

基于局域信息的改进路由选择策略

为了缓解复杂网络中交通流的拥塞现象,本文针对无标度网络上的基于局域信息的路由策略进行改进,提出一种新的优化方案。这种方案仅涉及节点的度,并且只有一个可调参数 （即度的指数）。相对于传统的基于局域信息的路由选择策略,改进的策略以较大的概率选择相邻节点中度数较小的节点,从而绕开了hub节点,使得hub节点的传输负担减小,网络的通讯能力明显提高。通过大量的实验仿真和相关的理论证明表明,当 =-1时,网络具有最大的通讯能力和最小的网络负载。     

分布式系统中的数据邮递QoS模型

传统单播网络传输一般采用Dijkstra最短路径算法建立点到点的最小路径计算。针对此,改进Dijkstra算法,提出一种平衡网络负载的服务质量路由模型,解决分布式数据库系统中数据动态、实时交换路由的问题。实验结果表明,该模型具有较好的稳定性,能避免网络拥塞。     

基于集对分析的网络流量大数据均衡调度方法

为了有效降低网络流量传输时的网络负载,基于集对分析策略,提出DNS网络流量大数据均衡调度方法。设计Dramp流量路由控制方法,根据链路权值量化,提出优化函数,实现多路径网络流量的传输,在静态域名解析(DNS)的环境下,重新构建网络链路,设计了一个包括网络流量负载信息和网络信息实体输入信息,且序列一体的传输链路,用于配合路由控制,最后基于集对分析思想,根据定向控制器分析信息,保证路由和链路的匹配,实现网络流量的均衡调度。实验数据表明,与传统方法相比,设计的DNS网络流量大数据均衡调度方法,网络时延降低了21%,丢包率降低了27%,可以有效降低网络负载。     

多网关无线Mesh网络干扰与负载感知路由度量

提出一种应用于多网关无线Mesh网络中的路由度量。首先建立多网关网络模型,获取网络拓扑信息并依此为网络节点分配不同的权值;然后通过网络拓扑信息及无线链路的衰落特性,推导网络中链路信号与干扰噪声比SINR的分布特性,进而计算链路的中断概率和中断速率;最后获取Mesh路由器节点缓存包数量,并计算网关节点容量占比,针对客户端业务和Internet业务设计具有保序性的ILR(Interfere and Load aware Routing)路由度量,网络依据路由度量为客户端业务和Internet业务选路。ILR路由度量考虑了网络干扰因素和负载分布信息,能够有效降低网络干扰,达到网络负载均衡、提高网络吞吐量的目的。     

可编程数据平面下基于DDPG的路由优化方法

针对于数据中心网络不均衡的流量分布,和在使用固定功能交换机的软件定义网络中部署强化学习模型时,不能精确感知网络状态导致的路由决策偏差问题,设计了一种在具有可编程数据平面的软件定义网络中,基于深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习模型的路由优化方法.通过在可编程数据平面自定义数据包处理逻辑,获取细粒度、高精度的网络状态参...     

一种SRIO网络负载均衡最短路径路由算法

在串行RapidIO传输过程中,路由选路算法是影响传输性能的重要因素之一。针对串行高速输入-输出(SRIO)网络深度优先搜索分配路径非最优问题,提出一种负载均衡最短路径路由算法。通过广度优先搜索对SRIO网络中的节点进行枚举并建立网络拓扑信息,以路由跳数定义路由的成本,根据改进Floyd-WarShall算法计算并保存交换节点间的K最短路径。给出预期负载的概念和链路上的路由路径数量来定义链路的负载,采用负载均衡算法从K最短路径中进行选路,建立SRIO网络最短路径约束的负载均衡路由。实验结果表明,与深度遍历路由算法、最小跳数算法相比,该算法在网络传输平均跳数、链路平均负载和链路负载均衡方面有更好的表现,能够有效提升SRIO路由网络的稳定性。     

空基自组网中基于负载均衡的路由策略

针对空基网中节点负载失衡以及吞吐量低下的问题,提出基于负载均衡的优化路由协议。该协议在获得位置信息的前提下,预测出通信链路的有效时间,在满足数据的时延、带宽以及链路有效性等多约束条件下,以均衡节点负载为优化目标,使得网络节点都能合理承担数据传输任务。仿真结果表明,该路由协议能够保证网络节点合理分担传输任务,充分利用链路资源,从而提高网络的吞吐量。     

两层复杂网络上的动态权重路由策略研究

为了提高两层复杂网络处理数据包的网络容量,提出了一种基于队列长度的路由策略,称之为动态权重路由策略,即逻辑层链路的权重与其映射的物理层节点队列长度有关,并按照队列长度的变化,动态地更新链路权重,然后数据包按照权重最小路径路由。仿真结果表明,与传统的最短路径路由策略和静态的全局意识路由策略相比,动态权重路由策略可以进一步地增强两层复杂网络的网络容量。     

基于移动—能量代价函数的无线自组织网络路由策略研究

能量均衡技术一直是无线自组织网络的热点研究领域.在深入研究网络信息传输特性的基础上,提出了一种基于移动-能量代价函数的无线自组织网络路由策略,并用于网络信息传输.首先,本文考虑节点连通性、能量均衡性,提出了一种节点移动策略;然后,以传输路径节点集合中的瓶颈节点剩余能量、传输链路数量作为准则,建立以网络节点为对象的能量代价函数.基于移动-能量代价函数的路由策略从链路层的决策转移到节点层的决策.最后,采用MATLAB数值仿真该路由策略的性能,结果显示:本文提出的移动-能量代价函数的路由策略既保持了原有路由优化的精度,延迟网络瓶颈节点能量下降速度,提高网络生存时间.     

低开销负载均衡的改进型TORA协议

针对无线传感器网络拓扑快速变化、链路易拥塞断开，存在路由开销大、负载不均衡、网络生命周期短等问题，提出低开销负载均衡的改进型TORA（TORA-p）。通过定义网络变化率参数，自适应调整互联网封装协议（IMEP）中OBM包的最大重发次数，减少不必要的路由维护开销；同时，结合MAC层信息，定义链路可用性优化选路方式，自动平衡网络负载，避免关键路径和节点负载过重而过早死亡和断开。使用truetime2.0平台设定特定的仿真环境，对TORA-p算法的性能进行了详细比较分析，结果表明：TORA-p均衡了网络负载，提升了网络生命周期，同时也减少了路由开销和延时，展现出了较好的数据传输能力。     

AdHoc网络中一种链路负载均衡的节能路由协议

传统AdHoc网络路由协议主要是基于“最短路径”来考虑,会在网络中造成对一些“热点节点”的过度使用和链路负载不均衡。针对AdHoc网络中移动节点能量有限和链路负载不平衡的问题,文中提出基于链路负载均衡的节能路由协议（1inkLoadBalancingandEnergySavingroutingprotocol,LBES）。该协议通过考虑网络中节点生存时间和节点间链路通信效率两个方面因素,基于这两方面性能重新定义和计算链路性能,以达到优化路由选择的效果的目的。仿真结果表明,与DSR和MRL相比,LBES有效地延长了网络寿命,降低了网络传输时延,提高了网络的可靠性。     

Applications of meta‐heuristics to traffic engineering in IP networks

Intra‐domain routing protocols are based on shortest path first (SPF) routing, where shortest paths are calculated between each pair of nodes (routers) using pre‐assigned link weights, also referred to as link metric. These link weights can be modified by network administrators in accordance with the routing policies of the network operator. The operator's objective is usually to minimize traffic congestion or minimize total routing cost subject to the traffic demands and the protocol constraints. However, determining a link weights combination that best suits the network operator's requirements is a difficult task. This paper provides a survey of meta‐heuristic approaches to traffic engineering, focusing on local search approaches and extensions to the basic problem taking into account changing demands and robustness issues with respect to network failures.