基于Linux下防止IP欺骗的SYN攻击防火墙的设计与实现

设计是以redhat5.O为实验平台构建一个防御IP欺骗SYN攻击的包过滤防火墙.是以RED算法为基础,结合TCP数据包重传机制,检验SYN数据包的IP地址真实性.对TCP请求数据包利用RED算法判断TCP请求的平均队列长度和包丢弃概率.平均队列长度超过系统负载最大值时,直接按照随机分配的丢弃概率判断是否丢弃数据包.平均队列长度在系统负载之内时,如果当前的丢弃概率大于给定的阈值,则查找哈希表是否有相同的数据节点,找到则接受该数据包,没找到则保存数据包信息到哈希表,同时丢弃该包.经过分析研究和实验的验证,该防火墙具有较好的吞吐量,同时正常数据包的通过率较高.     

一种弃尾策略的拥塞避免改进算法

提出了一种基于弃尾策略的拥塞避免改进算法,用来解决分组交换网络中的拥塞避免。算法中,网关通过计算平均队列长度来检测最初的拥塞,当平均队列长度超过预先设置的门限,网关以一定的概率丢弃或者标记到达的分组。基于TCP/IP网络的仿真表明了该算法有效地提高了网络性能。     

基于拥塞预测门限的主动队列管理新算法-BDPQ

提出了一种带显示拥塞指示的AQM(Active Queue Management, 主动队列管理)算法BDPQ(Bandwidth-Delay Product Queue),该算法通过监视瓶颈网关中的缓存队列长度来判断拥塞状况,算法中引入BDP (Bandwidth-Delay Product, 带宽-延时积)作为拥塞预测门限,如果缓存队列超过该门限,则采用ECN(Explicit Congestion Notification,显示拥塞指示)标记离开队列的分组来向源TCP通知拥塞.通过在ns-2中仿真显示,该算法具有高链路利用率、较低的平均队列、低丢失率和较好的公平性能.     

N次随机丢包的被动队列管理算法

针对主动队列管理参数设置敏感、消耗大量资源等问题,提出了N次随机丢包的被动队列管理算法.当队列满时,根据当前网络中与路由节点链接的发送端数目,决定丢弃数据包N的值,然后再采用改进的随机丢弃策略丢弃N个数据包.新的算法与其他被动随机丢弃策略相比,克服了弃尾队列管理的缺陷,能够更快地响应网络拥塞,提高了网络传输性能,同时也能够在一定程度上保证公平性,NS2仿真表明了算法的有效性.     

N次随机丢包的被动队列管理算法

针对主动队列管理参数设置敏感、消耗大量资源等问题,提出了N次随机丢包的被动队列管理算法.当队列满时,根据当前网络中与路由节点链接的发送端数目,决定丢弃数据包N的值,然后再采用改进的随机丢弃策略丢弃N个数据包.新的算法与其他被动随机丢弃策略相比,克服了弃尾队列管理的缺陷,能够更快地响应网络拥塞,提高了网络传输性能,同时也能够在一定程度上保证公平性,NS2仿真表明了算法的有效性.     

具有节点访问公平性的WLAN改进退避算法

以获得无线局域网(WLAN)尽可能大的吞吐量和尽量小的丢包率与平均延迟为目标,对无线局域网MAC协议中影响网络性能的载波检测机制,特别是冲突退避算法进行了深入研究.通过对现存冲突退避算法的分析,提出了一种充分考虑了节点对网络访问的公平性的改进退避算法.通过基于NS2网络仿真平台的设计与实现,对所提改进算法进行了性能仿真.结果表明,由于算法中对发送站和非发送站,根据监测到先前包是否冲突情况,采用不同的退避窗口调节策略.不仅保证了节点间数据包发送的公平性原则,其吞吐量、丢包率和包平均延迟性能都获得一定程度的提高.     

基于拥塞预测门限的主动队列管理算法

为解决Drop Tail网关在拥塞后性能剧烈下降的问题,使新算法能简单地实现,并能根据网络状况变化自适应调整参数,提出了一种带显式拥塞指示(ECN)的主动队列管理(AQM)算法——带宽-延时积队列(BDPQ).该算法通过监视瓶颈网关中的缓存队列长度来判断拥塞状况,以带宽-延时积作为拥塞预测门限,如果缓存队列超过该门限,则根据显式拥塞指示策略标记离开队列的分组来向源TCP通知拥塞.仿真结果表明,该算法具有高的链路利用率、较低的平均队列和丢失率,以及较好的公平性能.     

基于RED的网络拥塞控制算法研究及改进

随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法是为TCP流设计的一个主动队列管理机制,能在一定程度上缓解网络拥塞.在RED算法中丢包率与包的大小之间是独立的,这就造成了对小包的歧视.在packet size算法中,通过对RED算法进行适当的改进,体现了丢包率和吞吐量之间的公平性.在此基础上进一步分析,用平均包的大小来影响丢包率以提高网络性能.仿真实验表明该算法对网络拥塞控制具有较好效果.     

基于拥塞通知速率的主动队列算法及仿真

随机早期确定(random early detectim,RED)算法是网络拥塞控制策略中基于网络节点的一种主动管理队列技术.就该算法的缺点-滞后效应进行了研究和探讨,并提出了一种基于分组丢失和链路使用历史的解决办法,使得RED的滞后效应得到克服,最后并用NS进行了仿真研究.并就仿真方法进行了探讨.对RED和blue算法用NS就队列长度、平均队列长度、吞吐量等进行了对比分析.     

PSRED:一种Ad Hoc网络中优先级自适应的随机早期检测队列管理算法

本文分析了Ad Hoc网络中队列管理算法的研究现状,讨论了不同算法采取的策略在拥塞控制、丢弃数据包、队列长度抖动、公平性等方面的优点和不足.本文基于队列优先级自适应的思想提出了PSRED算法,实验仿真结果 表明该算法在排队延迟、丢包率、队列长度抖动等性能评估优于其它算法.     

一种基于NP4GS3的增强SRED算法

作为一种典型的AQM算法，SRED采用一种负载相关的概率采丢弃报文，使得路由器队列长度处于一个较低的稳定值，从而获得相对稳定的网络延时．但SRED算法在设计初始丢弃概率函数时不能保证函数曲线的平稳过渡，这将导致路由器队列长度不稳定以及不必要地丢弃报文．对SRED算法的缺陷进行了理论分析，在此基础上设计了一种增强的SRED算法：E-SRED；同时，分析了AQM机制在IBM的网络处理器NP4GS3中的实现机制，提出了E—SRED算法在NP上的实现方案，给出了方案实现的完整伪码描述．图4，参11，     

一种基于速率自适应的改进RED算法

提出了一种利用业务流速率与平均队列长度相结合的指示拥塞程度和计算丢弃概率的RARED（rate automophism RED）算法，用NS2仿真软件验证其有效性，试验结果表明，RARED算法在吞吐率和减少丢包率方面表现优于RED、FRED算法，在端到端的延时方面也表现了较高的稳定性，因而在综合性能上优于RED、FRED算法。     

可变长光分组交换的短包优先调度

为了解决因可变长光分组交换的输出队头阻塞问题造成分组的平均排队时延增加,分析了可变长分组的长度分布特点,提出了基于抢占方式的短包优先调度(PSPF)算法,以减少分组在输入排队中的平均等待时间。在PSPF算法中,短包可以抢占长包的传输时间而获得优先服务。分析和仿真结果表明当到达业务负载较低或中等程度时,采用PSPF算法可使短包的平均排队时延接近0,所有分组的平均等待时延减小,还保证了实时性TCP业务较低的平均等待时延。     

可变长光分组交换的短包优先调度"

为了解决因可变长光分组交换的输出队头阻塞问题造成分组的平均排队时延增加，分析了可变长分组的 长度分布特点，提出了基于抢占方式的短包优先调度（PSPF）算法，以减少分组在输入排队中的平均等待时间。在 PSPF算法中，短包可以抢占长包的传输时间而获得优先服务。分析和仿真结果表明：当到达业务负载较低或中等 程度时，采用PSPF算法可使短包的平均排队时延接近0，所有分组的平均等待时延减小，还保证了实时性TCP业 务较低的平均等待时延。     

RED算法的分析及其在FPGA中的实现

拥塞检测与拥塞避免算法是实现IP网络QoS的重要措施之一。随机早检测算法通过计算TCP流的平均队列长度，进行适当的概率丢弃分组，从而有效地避免了由TCP流导致的网络拥塞。该算法因其具有较低的时延、较高的吞吐量和较好的公平性而被广泛采用。首先详细阐述了RED算法的基本原理，通过对算法的理解和分析。提出了一种有效的和可行的FPGA实现方案，该方案在遵循算法原理本身的同时，以相对较少的硬件资源和快速性实现了RED算法。     

嵌入式网络通信中RED算法改进

在嵌入式网络通信中,主要采用RED算法解决网络拥塞。由于RED算法中丢包率与平均队列长度成线性关系,导致网络在拥塞并不严重时丢包率较大,在拥塞比较严重时丢包率较小,拥塞控制能力较低。经研究,发现IMPRED算法能解决这个问题,当平均队列长度在最小阈值附近时丢包率增长速度较小,在最大阈值附近时丢包率增长速度较大,避免了网络的全局同步。利用时间复杂度和空间复杂度对IMPRED算法和RED算法进行比较,IMPRED算法没有增加RED算法的复杂度。通过NS 2.30仿真证实,IMPRED算法可以提高网络吞吐量,减少延时抖动,使网络比较稳定。     

Vegas算法对不对称空间链路性能的影响

不对称空间链路TCP性能对空间网络十分重要。基于NS2,建立空间网络TCP场景,在比较几种TCP拥塞控制算法的基础上,重点研究了Vegas算法对不对称空间链路性能的影响。仿真结果表明：Vegas算法的窗口门限值α、β的增大能增加吞吐量,相应的窗口值将变。Vegas算法的估计缓存区里的包数δ影响窗口的大小,δ为默认值时吞吐量较大。     

稳定的随机早期检测方法

针对随机早期检测（RED: Random Early Detection）对网络时滞、参数设置敏感的问题,提出一种适用于时滞网络的稳定随机早期检测算法（TRED:Time-delay RED）。
引入史密斯预估器,以抑制网络时滞对网络性能的影响;采用瞬时队列长度替代平均队列长度作为拥塞指示,加快系统的响应能力;改进RED算法的丢包概率函数为非线性函数,同时自动调整系统参数,以适应网络环境变化。仿真结果表明,TRED算法能成功补偿网络延时,并在不同的时滞环境、不同程度的拥塞环境中保持稳定的队列长度,具有很强的环境适应性,从而保证了良好的网络性能。