多拓扑路由技术的实现

多拓扑路由技术是传统路由技术的扩展,基于物理拓扑构建多个逻辑拓扑,将物理网络划分为多个层次,数据包在每个层次上分别路由。本文基于开源路由平台QUAGGA实现了多拓扑路由算法。配置接口拓扑信息,扩展链路状态信息,并对原有路由计算过程进行改进,每一个拓扑编号对应一个独立的最短路径树。最后,给出了一个实际拓扑中的配置案例及测试结果。     

路由监控分析系统的设计和实现

BGP和OSPF是目前网络中普遍使用的域间和域内路由协议,路由协议的运行状态直接影响网络性能.本文设计和实现了一个通用的路由监控分析系统,能实时收集路由信息,自动生成域间域内拓扑,提供历史拓扑信息的浏览和重放、拓扑图的比较、路由信息的解析和统计等功能,并能够分析路由收敛和稳定性,从而辅助网管人员掌握网络路由系统实时运行状况,做出相应的管理决策.     

基于低轨卫星网络的按需局部拓扑路由算法

提出了一种简单有效的路由算法——按需局部拓扑路由算法。该算法在保证建立的路由具有最小延时的同时,具有很好的收敛时间,能够有效地适应低轨卫星网络的动态拓扑特性。并给出局部拓扑路由算法的仿真结果及分析;最后提出了下一步研究的重点——基于Qos的路由算法。     

多QoS约束的层次多播路由算法框架

为了解决网络路由的扩展性问题。大型网络通常被划分成若干个不同的域。拓扑聚集是对这些域的拓扑状态信息进行汇总的过程。在拓扑聚集的基础上，QoS层次多播路由算法用来构造满足QoS要求的域闻多播树。现有的QoS层次多播路由算法在其拓扑聚集和路径计算的过程中都只考虑了存在两个QoS特征值的情况。本文提出了一种具有多QoS约束的层次多播路由算法框架HMRMQ（Hierarchical Multicast Routing with Multiple QoS constraints），此算法框架不仅为基于多QoS特征值的拓扑状态聚集和状态信息表示提供了新的方法，而且提出了一种适应于多QoS约束的层次多播路由新算法。我们提出的状态信息表示法和拓扑聚集算法都具有很好的扩展性，分布式的路由算法也便于某些安全性策略的实施。理论分析和实验结果不仅证明了HMRMQ的正确性和有效性，同时也表明了HMRMQ在网络路由的扩展性、路由成功率、网络代价以及报文负载等方面都具有良好的性能。     

优化链接状态路由的低开销多点中继选择算法

优化链接状态路由是移动AD hoc网络中最普遍的路由协议,该协议存在降低拓扑控制的通信开销问题。虽然优化链接状态路由通过多点中继选择算法限制拓扑控制的通信,然而效果并不理想。提出一种具有深度判断能力的多点中继选择算法。当有两个可达节点时,可通过多一跳分析选择更合理的中继节点,从而减少拓扑控制的通信。实验结果表明,新算法具有更低的通信开销,能有效提高路由效率。     

LEO卫星网络中一种自适应权值路由算法

针对LEO卫星网络拓扑动态时变的特点,提出一种自适应权值路由算法。该算法综合考虑了路由的时延和切换频率,既能保证低代价路由的选择优先权,又兼顾了网络流量的平衡。采用地面离线计算方式,简化了星上路由计算。另外,采用节点实时状态与权值路由表相结合的方式选择分组路径,使其对网络实时状态具备一定的自适应性。通过仿真分析证明,该算法在应对拥塞时的时延和时延抖动方面的性能表现良好。     

基于节点稳定性与跨层优化的MANET路由设计

针对移动自组织网络(MANET)中优化链路状态路由(OLSR)协议路由稳定性差和端到端延时高的问题,提出一种改进的OLSR路由协议。考虑MANET拓扑的移动性,通过优先选择平均相遇率较小、稳定性较高的中继节点构建移动拓扑,避免路由震荡。基于跨层技术,利用链路层共享的链路速率优化路由权值,从而提高路由性能。实验结果表明,与OLSR协议相比,改进协议在MANET网络中具有更好的网络稳定性及更低的端到端延时。     

卫星路由算法研究

对目前几种主流的组网技术,包括异步传输模式(ATM),网际互连协议的协议栈(IP),多协议标签交换(MPLS),卫星网络与地面网络的网络构成、拓扑以及通信时延等特点作了分析比较,同时对地面网络上的主要的路由算法进行了分析,主要包括距离向量算法和链路状态算法等;给出了运行于卫星网络上的路由算法,并对路由算法的三种策略进行了分类分析,其中基于虚拟拓扑路由策略的路由算法多用于基于像ATM等面向连接的网络;而采用虚拟节点概念的路由算法常用于基于IP的路由;基于拓扑依赖策略的路由算法,对于特定的星座网络将会有较高的效率.     

卫星路由算法研究

对目前几种主流的组网技术,包括异步传输模式(ATM),网际互连协议的协议栈(IP),多协议标签交换(MPLS),卫星网络与地面网络的网络构成、拓扑以及通信时延等特点作了分析比较,同时对地面网络上的主要的路由算法进行了分析,主要包括距离向量算法和链路状态算法等：给出了运行于卫星网络上的路由算法,并对路由算法的三种策略进行了分类分析,其中基于虚拟拓扑路由策略的路由算法多用于基于像ATM等面向连接的网络;而采用虚拟节点概念的路由算法常用于基于IP的路由;基于拓扑依赖策略的路由算法,对于特定的星座网络将会有较高的效率。     

基于遗传算法的多路径路由研究

针对Ad Hoc网络节点能量受限、拓扑结构易变、对路由算法收敛速度要求较高等问题,提出一种基于确定性遗传算法的简单相关多路径路由算法。采用按确定性比例选择和交叉的遗传算法,以提高收敛速度,通过修改中间节点的转发条件充分利用控制信息。仿真实验表明,该算法在寻优特性上优于简单相关的多路径算法。     

一种优化算法物联网技术分布式协作路由研究

研究无线传感器网络分布式协作优化问题。针对无线传感器网络资源利用率和传输效率低下等问题,建立了一种基于遗传优化算法的无线信道质量预测的分布式优化协作路由技术。该技术充分利用遗传算法,采用启发式方法建立无线链路信道信噪比预测模型,然后根据信道质量选择最优者作为协作节点,以较小代价在动态无线网络拓扑中搜寻到最优路由。数学分析表明,遗传算法收敛速度快、可靠性高,可以准确地预测无线链路质量;同时该协作路由技术对无线传感器网络具有更好的适应性,并有效延长了网络生命周期。     

自动交换光网络中链路属性的抽象

本文讨论了自动交换光网络(ASON)层次路由中核心技术之一的拓扑聚合技术,分析了常用的几种拓扑聚合技术,比较了它们各自在ASON层次路由中运用的优缺点,最后提出在几种方法的基础之上提出了了适用于ASON层次路由拓扑聚合的改进方法。     

支持时延-带宽约束的动态层次组播路由

层次网络及层次路由成为解决大规模网络QoS路由可扩展性问题的一个主要手段.文中对PNNI层次网络模型下的时延-带宽多QoS约束的动态组播路由问题进行了全面研究:在已提出支持时延-带宽约束的拓扑聚集算法(Stair)的基础上,进一步对组播树节点需维护的组播树状态信息及其聚集问题进行研究,并提出"伪树上边界节点"模式的域内组播树状态信息的聚集方法,最后设计了基于聚集拓扑信息和组播树状态信息的动态层次组播路由算法.仿真结果显示,该路由不仅大量压缩了存储和扩散的拓扑信息和组播树状态信息,同时还保持了与平面网络近似的路由效率,实现了大规模网络情况下组播路由的扩展.     

卫星网络路由技术

卫星网络周期性动态变化的拓扑对路由协议的设计提出了新的挑战.由于传统网络的路由协议不再适用于卫星网络,许多针对卫星网络的路由技术被相继提出来.在简要介绍卫星网络架构与拓扑控制策略的基础上,根据卫星网络路由技术的发展脉络,从分类的角度重点阐述了一些关键路由技术的核心机制、特点以及存在的主要问题.最后,针对应用需求,提出了卫星网络路由技术的发展趋势.     

分布式星群网络中基于蚁群算法的通信量分类路由

给出了一种分布式星群网络(Distributed Satellite Cluster Network,DSCN)体系架构,阐明了DSCN拓扑变化的特点。在分析网络状态获取方式和路由计算方法的基础上,提出了一种适用于DSCN的基于蚁群算法的通信量分类路由(Ant Colony Optimization Based Traffic Classified Routing,ATCR)算法。ATCR算法将通信量分为时延敏感型通信量A、带宽敏感型通信量B以及提供尽力而为服务的通信量C,并对蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)收敛慢的缺点进行了改进。仿真实验表明,ATCR算法提高了收敛速度,可以有效平衡网络流量。通信量A和C的端到端时延要小于未采用通信量分类的改进ACO算法。由于减少了重负载链路的数量及拥塞引起的丢包,ATCR算法在分组递交率上的表现优于改进的ACO算法。     

MFT2-BGP:基于多转发树的无中断域间路由协议

BGP通过触发全局、反应式收敛应对链路或节点失效引起的拓扑变化,然而BGP协议收敛时间长、收敛过程中的瞬时失效严重降低了数据平面转发性能,难以支持关键业务流量.该文提出了容忍失效的MFT2 -BGP,通过利用路径标识符以较低的消息开销构造符合BGP策略的多转发树,使得每个AS获得多样性路径,当出现瞬时失效时,在不改变协议动态性的情况下,允许节点动态切换报文转发路径以实现无中断报文转发,通过嵌入“失效根源信息”以降低收敛时间,抑制瞬时失效以降低路由系统的扰动.通过在Internet-like拓扑上的大量实验表明,在链路失效场景中与其它协议相比,MFT2-BGP能有效改善收敛时间,降低转发中断时间,改善路由系统稳定性.     

虚拟计算环境中的DHT拓扑构建技术研究综述

基于互联网的虚拟计算环境(iVCE)是一种新型网络计算平台.互联网资源的成长性、自治性和多样性等自然特性给iVCE中的资源共享带来巨大的挑战.DHT覆盖网(简称DHT)具有可扩展、延迟低、可靠性高等优点,是iVCE实现资源有效共享的重要途径之一.拓扑构建是DHT的基础性关键技术,实现了DHT的动态维护与消息路由等基本功能.本文首先概述传统DHT的拓扑构建技术,主要包括各种典型DHT的动态维护机制与消息路由算法、支持复杂查询的DHT索引构建技术,以及支持管理域匹配的DHT分组构建技术等;进而针对互联网资源的特点,综述在iVCE中DHT拓扑构建技术的最新研究进展.本文在最后对DHT拓扑构建技术的未来发展方向进行探讨.     

一种优化链路状态预测的路由协议

针对无人机自组织网络中节点运动快速且拓扑变化频繁的特点,提出一种优化链路状态预测的路由协议——OLSFR。OLSFR通过对无人机节点运动链路状态进行预测,并定义计算MPR集合的约束性参数以达到路由选路优化和提高性能的目的。仿真实验证明,相比OLSR、DSDV等相关协议,OLSFR能有效改善无人机自组织网络的数据包传递成功率和端到端延时。     

MP-RCP:基于RCP的快速恢复iBGP协议

iBGP传播单条最佳路径机制不能保证路由器获得多样性路径,造成链路瞬时故障场景下连接中断及域间扰动。MP-RCP(MultiPath Route Control Platform)优化路由控制平台RCP以降低会话数量及配置复杂性,利用全局可视路由对每台路由器计算、分发多路径。当路由器检测到最佳路径失效后,将报文封装转发到备份路径中避免连接中断;MP-RCP中将失效检测、处理进行分离以避免瞬时故障引起的频繁收敛,从而降低了域间扰动。通过使用Abilene拓扑以及生成拓扑的实验证明了MP-RCP结构能有效避免转发中断和域间扰动。     

面向弹性路由层生成的网络拓扑评价与优化方法

针对弹性路由层重路由技术在不同应用需求下的适用性问题及本身存在的路径次优问题,提出了一种面向弹性路由层的网络拓扑评价方法以及原拓扑结构优化方法。在介绍弹性路由层相关理论背景的基础上,给出了其规范的矩阵表述方式,提出了3个从不同角度反映生成的弹性路由层性能的评估指标,为了对原拓扑结构进行优化设计,提出了评判弹性路由层生成潜力的原全拓扑评估指标,基于此给出了面向弹性路由层生成的原拓扑结构优化方法。仿真结果表明,评估指标可以客观地评判出弹性路由层在不同情况下的适用程度,而优化的原拓扑结构能够以较少的资源满足应用需求,且很大程度上克服了路径次优问题。