基于PC机的ForCES转发件实现机制研究

ForCES（Forwarding and Control Element Seperation）架构路由器能很好地满足新一代互联网的可重构要求,文章利用本课题组开发的ForCES中间件,结合软路由模块的思想,对如何在Pc机下实现ForCES转发件的若干关键技术进行了详细介绍。其关键技术包括逻辑功能块（Logic Function Block,LFB）以及拓扑图的定义,重定向LFB的实现机制、LFB事件上报的实现机制、LFB属性管理的实现机制和多转发件（Forwarding Elements,FE）路由以及数据转发的实现机制。最后对ForCES转发件和控制件进行了系统测试,结果表明该ForCES路由器能有效地完成路由发现和数据转发功能。     

一种可扩展的ForCES路由器LFB管理及开发模型

网络交换设备的可重构性越来越受到人们关注,基于ForCES路由器体系架构,作为ForCES路由器软件的重要组成部分,文章提出了一种可扩展的LFB管理及开发模型。首先提出并叙述了ForCES路由器软件结构,在此基础上,详细介绍了可扩展的LFB管理及开发模型的结构,最后为验证该模型,给出了一个实现方法,并评估了该模型的相关性能。     

ForCES路由器中事件通知服务的研究与实现

在介绍ForCES路由器体系架构的基础上,详细说明了ForCES路由器中事件通知服务的研究与实现,并使用双链表来实现ForCES路由器中事件异步通知功能。文章还介绍了ForCES路由器的两个相关特点：①简化的事件订阅与取消订阅;②简单易行的过滤标准。最后,进行了关于端口链路状态事件的测试,其结果证明了ForCES路由器中事件通知服务的可行性。     

ForCES架构路由器的高可用性研究与实现

研究了ForCES架构路由器中的高可用机制。在综述当前各种高可用技术的基础上,提出一种基于VRRP的主备CE通信协议,并对其中的主备CE选举机制及数据备份机制作了深入研究。基于该协议实现了一个基于ForCES协议的高可用路由器系统,给出了系统实现架构并对ForCES重要属性的备份做了探讨。测试结果证明了文章提出的高可用机制的正确性。     

ForCES路由器分布式事务研究

研究了分布式事务在ForCES路由器中的应用及实现机制。首先对ForCES中分布式事务的需求做了详细分析,在此基础上将修改的2PC机制引入ForCES,之后提出了一种基于状态机的分布式事务实现机制并对其正确性和性能作了分析。最后,在ForCES路由器测试平台上的进行了一系列实验,实验结果证明了分布式事务实现的正确性。对可重构路由器中中央控制组件对各被控组件的数据控制机制有一定借鉴价值。     

ForCES路由器中传输匹配层性能分析与优化

为提高转发件和控制件分离架构（ForCES）路由器中传输匹配层（TML）的通信效率和传输性能,文章在TML通信结构的基础上提出了其性能分析模型。该模型根据TML通信过程的特点,将其分成两个阶段：连接建立阶段和数据传输阶段。通过模型分别计算出在这两个阶段影响系统的主要因素和约束变量,根据分析结果定位出这些约束变量背后的因子,并针对性能因子提出优化通信性能的策略。最后通过仿真测试验证了优化的效果。     

一种基于J2EE的ForCES逻辑功能块拓扑改进算法

文章所提到的平台是基于对ForCES的CE平台研究下的J2EE模式进行构建的。基于此平台可以收集并处理拓扑数据。同时,文章还提出了一种新的自动布局算法,这种算法可以更为有效地解决ForCES研究中LFB（逻辑功能模块）拓扑显示的问题。     

时间敏感网络的控制架构

分析了时间敏感网络控制架构的设计需求,从配置对象、架构模型、架构实现等3个方面指出了时间敏感网络（TSN）控制架构的发展现状和面临的技术挑战,围绕需求感知、策略计算、策略部署等核心功能重点研究了基于网关和统一架构的2种实现方式,给出了TSN控制架构的发展趋势,为TSN的应用与推广奠定技术基础.     

WebGIS系统架构实现方法研究

服务多样性和系统复杂性使得网络地理信息系统（Web geo-graphic information system,WebGIS）的实现面临更多挑战,良好的系统架构实现方法能提高系统应用价值。梳理了 WebGIS系统架构实现方法的主要研究进展,即组件式、面向服务架构、基于开源平台和基于地理信息公共服务平台 API 等4大类集成方法,归纳了存在的关键问题,提出了运用云计算、智能信息处理等技术解决思路。     

并行多流水绿色路由查找架构和算法

现有路由器体系在性能、复杂性和节能等方面存在诸多难以克服的问题.随着网络规模的扩展,如何实现低功耗大容量路由查找是绿色高性能路由器设计面临的重大挑战.提出一种FIB多级映射的并行多流水路由查找架构,建立了FIB多级映射路由查找架构的功耗模型,基于FIB多级映射路由查找架构提出了路由表动态映射算法.设计了一种绿色路由查找步长优化算法.真实网络路由表实验结果表明,这种算法可以降低30%的路由查找功耗.     

基于开放接口的异构路由器集群

随着Internet速度和规模的持续增长以及各种新型服务和协议的不断涌现,现有的核心路由器已经越来越难以适应运营商的要求。文章指出集群结构是高性能路由器发展的趋势,在总结现有集群路由器相关研究的基础上,指出了目前同构路由器集群结构的不足。分析了路由器向标准化、模块化发展的趋势,以此为基础提出了一种新的路由器体系结构——基于开放接口的异构路由器集群CHR（Cluster of Heterogeneous Routers）,并阐述了其可行性。给出了这种集群路由器体系结构的模型,并提出了今后需要重点研究的关键问题及研究思路。     

ForCES路由器用户管理平台消息机制的性能研究与评估

针对目前操作管理平台所使用的消息传输机制做出了分析和评价。首先,搭建了测试平台,并分析了当前Web应用上普遍使用的消息传输机制。接着,根据目前ForCES路由器操作管理平台所传输的消息的需求和特点,分别采用HTTP流和Socket两种方式来实现,并进行性能测试比较。测试结果显示HTTP流和Socket两种方式在传输不同类型的消息时有着各自的优点和缺点。最后,给出了ForCES操作管理平台消息传输机制的一些建议。     

基于TCP／IP的ForCES传输映射层带宽分配机制研究

提出了能够适应ForCES传输映射层特性的带宽分配机制的RQ-DPP算法。该算法将不同消息放入不同消息队列中,根据概率优先算法对消息队列进行调度,计算消息流占用的带宽权值,根据消息流传输速率和消息队列长度动态调整消息被拒绝入队的概率,并根据消息种类和拒绝概率动态改变消息调度队列的调度概率。通过ns-2．30仿真实验证明,RQ-DPP算法能满足ForCES传输映射层的带宽分配要求。     

下一代网络端到端QoS体系的研究

随着下一代网络的发展,如何保障下一代网络端到端QoS是一个重要的研究课题.分析了下一代网络的特点,提出了下一代网络端到端QoS的分层体系结构,指出了保障下一代网络QoS时要研究的一些重要问题.