大规模网络中IP流长分布统计模型

对具有不同特征的大规模高速网络的TRACE进行分析,发现不同IP流的流长分布特征。在此基础上,提出大规模网络状况下IP流长分布经验模型,该模型在表达大规模网络IP流长分布上,其精度高于原有Pareto模型,复杂度低于原有双Pareto模型。对相关模型与实际TRACE流长分布的拟合程度进行了检验,并对模型的相关参数取值范围及该经验模型与现有模型存在的异同做了讨论,进而分析导致异同的原因,并指出IP流长分布的发展趋势。     

一种面向控制应用的总线以太网改进协议

在底层工业控制网络中，以太网和TCP／IP协议的应用已经成为研究和发展热点．针对控制应用实时性和确定性要求，提出一种面向控制应用的总线以太网CSMA／CD-Master／Slave切换混合协议，并在其上构建了UDP／IP协议，分析和仿真结果表明．该协议在负载变化时确实能够提高通讯实时性和可靠性．其实现只需对现有协议软件进行部分改动．因而在计算机控制网络应用中具有一定实际价值．     

神经网络预测Ad hoc节点流量的路由协议

提出了一种基于神经网络预测模型对网络流量负载进行预测的负载均衡协议NNP-LBRP（Load-Balanced Routing Protocol based on Neural Network Prediction model）,该协议利用RBF神经网络预测模型对Ad hoc网络中的节点流量负载进行预测,根据预测到的下一时刻的流量负载状况,在节点出现拥塞之前提前更换路径,避免中间节点出现拥塞,以此来提高网络的性能。协议中的流量值是以MAC层接口队列长度来衡量,负载均衡中的负载是流量负载。另外,协议在目的节点处采用了延迟应答策略,即在多路径中选择负载最轻的路径应答,对改善网络的性能也有一定作用。仿真结果与AODV路由协议进行比较,数据包投递率提高了约10%;平均端到端延时平均降低了27%;网络开销平均降低了26%。     

基于飞腾平台TOE协议栈的设计与实现

传统TCP/IP协议栈要占用大量计算和访存资源,主要表现在中断上下文切换、协议处理和数据拷贝三方面。为减轻飞腾处理器计算负载,逐步采用软硬件一体化即协议卸载引擎（TCP/IP Offload Engine）技术,用硬件部分或全部实现TCP/IP协议处理。因飞腾平台处理器频率较低,网络负载较重时容易成为网络I/O瓶颈。文中对TCP/IP卸载引擎（TOE）技术及其相关原理进行研究,设计并实现了飞腾平台TOE协议卸载引擎的驱动,利用TOE对飞腾平台的网络性能进行优化。测试表明：飞腾平台使用TCP/IP卸载引擎能提高网络吞吐量并减少CPU利用率。     

Ad hoc网络路由协议仿真模型研究

对Adhoc网络各种路由协议进行仿真评估,分析它们在不同约束条件下不同度量的相对性能,是作者了解与学习路由协议性能的主要手段。目前的约束条件主要考虑无线传输模型、移动模型和能量模型;度量标准主要集中在吞吐量、延时、抖动、丢包率等QoS因子或路由负载、寻路时间等外部特性以及连通度等内部属性上,而对这些约束条件和度量标准相互之间的关系进行系统地分析与研究,对仿真的流程进行程序化地处理,据了解目前还没有这方面的相关工作。论文基于作者以前的工作,提出了一种Adhoc网络路由协议的仿真模型,详细分析了Adhoc网络路由协议的仿真机制。     

基于主成分分析的网络流相关性研究

网络流量是由主机间的大量连接组成，并且包含各种各样的数据。大部分研究集中在整体流量的统计性质上，忽视了整体流量中不同网络流之间的微观关系。该文从微观的角度将整体流量进行分析，找出了基于源和目的IP地址的网络流之间的关系，研究了正常网络流和攻击网络流在相关性上的不同。     

SSL VPN的相关介绍与安全性研究

随着因特网的快速发展,近几年不断出现了一些新的网络协议,包括点对点隧道协议(PPTP)、第2层隧道协议(L2TP)、安全IP(IPSec)协议等。其中PPTP协议允许对IP,IPX或NetBEUI数据流进行加密,然后封装在IP包头中通过企业IP网络或公共互联网络发送;L2TP协议允许对IP,IPX或NetBEUI数据流进行加密,然后通过支持点对点数据报传递的任意网络发送,如IP,X.25,帧中继或ATM;IPSec协议允许对IP负载数据进行加密,然后封装在IP包头中通过企业IP网络或公共IP互联网络如Internet发送。VPN利用各种安全协议,在公众网络中建立安全隧道,提供专用网络的功能和作用。本文总结了SSLVPN的基本原理,研究了SSLVPN的安全性,并与IPSecVPN做了相关比较。     

基于大流调度的软件定义数据中心网络负载均衡算法

传统负载均衡算法对数据中心网络中的大流进行调度时,会造成部分链路负载过重、网络整体负载不均衡等问题。将负载均衡问题转化为多商品流问题进行求解,结合软件定义网络集中控制的思想和数据中心网络的流量特征,提出一种基于大流调度的软件定义数据中心网络负载均衡算法。根据阈值将数据流划分为大流和小流,结合路径上大流分布度和可用负载度对大流进行重路由,以减小大流对网络负载均衡的影响。仿真实验表明,在流量大小分布不均衡的数据中心网络中,该算法与传统的等价多路径算法和基于全局最先匹配的动态流量调度算法相比,在平均对分带宽上获得了更大的提升,能够更好地实现数据中心网络的负载均衡。     

基于连通度的Ad hoc网络路由协议研究与仿真*

对Ad hoc网络各种路由协议进行仿真评估,分析它们在不同约束条件下不同度量的相对性能,是了解与学习路由协议性能的重要手段.目前的度量标准主要集中在吞吐量、延时、抖动、丢包率等QoS因子或路由负载、寻路时间等外部特性上,还没有以Ad hoc网络系统本身的连通度作为度量标准进行仿真,评价各种路由协议在不同试验条件下对于同一网络系统连通度的影响的相关研究.基于能量模型、节点密度、停留时间及移动速率四种约束条件对MANET提出的四种路由协议进行了关于网络连通度的仿真与评估,给出了这方面的初步结论.     

集成Anycast路由协议的实现及其应用

讨论了集成Anycast路由协议实现方案及该方案在Linux下的具体实现技术。通过修改Linux内核IP层协议栈，介绍了IARP协议的工作过程、通信报文格式、MAP表和流信息的动态更新及Anycast组成员管理的实现机制，并应用于实际路由器软件的实现。通过实验测试了集成Anycast路由协议在网络负载均衡方面的应用性能。     

Conformance analysis in networks with service level agreements

To achieve some level of Quality of Service (QoS) assurance, a network usually has Service Level Agreements (SLAs) with its users and neighboring domains, which describe the QoS level that the service provider is committed to provide, and the specification of traffic that users or neighboring domains are allowed to send. An interesting and important question arises as to whether a flow is still conformant to its original traffic specification after crossing the network since it may interact with other flows within the network. In this paper, we study analytically the extent to which a flow and an aggregate of flows become non-conformant through an analysis of the stochastic burstiness increase of flows after crossing a per-flow scheduling network and an aggregate scheduling network . The stochastic behavior of a server in aggregate scheduling networks is also studied to determine the conformance deterioration of individual flows, which provides the theoretical conformance deterioration bound and provides useful results for conformance analysis in an aggregate scheduling network with general topology. Our theoretical results are verified by extensive simulations.     

组播协议在OPNET中的建模与仿真

该文以IP组播技术为重点,结合网络仿真软件OPENT Modeler,分析该软件环境下IP组播网络的建模机制,包括参考标准、组的管理、支持的应用、组播路由协议的选择,节点加入组播组与发送源发送组播数据的流程。以校园网视频会议和FTP传输应用为例,构建网络仿真模型,一方面比较单播与组播方式下的网络性能,分析了视频流量的发送情况、视频会议分组的端到端延时,FTP传输的响应时间,骨干网络点到点链路吞吐量;另一方面比较了组播方式采用共享树机制和由共享树切换到最短路径树在网络性能上的改进,包括分组延迟的降低、汇合点路由器上拥塞发生的减少等。同时,也对无线移动通信网络环境下的组播技术提出更多需要考虑的因素。     

无线组网技术中的安全问题

无线组网技术当前主要有Sensor Network和Ad hoc Network两种。与传统的有线网络相比，无线网络同样使用类似于TCP／IP的分层协议进行通信。这样无线网络不仅继承了大部分有线网络的安全缺陷，而且由于使用无线信号传输数据，又使它具有了一些特有的安全问题。本文从信息安全学的角度，系统地综述了无线组网技术中的安全问题及对策，为这个领域的研究提供了清晰的问题结构。     

Loop-Free Alternates with Loop Detection for Fast Reroute in Software-Defined Carrier and Data Center Networks

Loop-Free Alternates (LFAs) are a local fast-reroute mechanism defined for IP networks. They are simple but suffer from two drawbacks. Firstly, some flows cannot be protected due to missing LFAs, i.e., this concept does not provide full protection coverage, which depends on network topology. Secondly, some LFAs cause loops in case of node or multiple failures. Avoiding those LFAs decreases the protection coverage even further. In this work, we propose to apply LFAs to OpenFlow-based networks. We suggest a method for loop detection so that loops can be avoided without decreasing protection coverage. We propose an implementation with OpenFlow that requires only a single additional flow rule per switch. We further investigate the percentage of flows that can be protected, not protected, or even create loops in different types of failure scenarios. We consider realistic ring and mesh networks as well as typical topologies for data center networks. None of them can be fully protected with LFAs. Therefore, we suggest an augmented fat-tree topology which allows LFAs to protect against all single link and node failures and against most double failures.     

引入移动IP技术的WLAN安全漫游解决方案

给出了一种将移动IP技术融入无线局域网的方案，该方案基于IEEE802.11协议，采用了专为移动网络设计的Diamcter Mobile IP应用协议来实现认证，授权和计费管理，在实现了跨不同管理区域的漫游功能的同时，提供了相互认证以及数据的完整性和保密性，同时尽量少影响现有的IEEE802.11系统。     

TCP／IP网络的攻击方式与安全策略

网络安全一直是困扰Internet应用发展的重大问题。针对Internet所使用协议的目前版本IPv4,本文首先介绍了几种TCP／IP网络的几种攻击方式,然后详细分析了几种TCP／IP－尤其是TC攻击的原理,最后给出了TCP／IP网络安全的几种解决方案。     

一种混合式BitTorrent流量检测方法

P2P流量已经成为互联网流量的主要部分,消耗大量的带宽,影响了服务质量,准确并实时检测出P2P流量有助于对P2P应用的监管,并研究其行为和发展。针对P2P流量中比例最大的BT流量,提出了一种混合式的检测方法。该方法由三个子方法构成,分别针对BT流量中的明文流、密文流和信令流进行检测,并预知即将发生的BT流量。实验结果表明,该方法的召回率、准确率和实时性,均优于目前实时性最好的几种机器学习方法。     

Availability of end-to-end ideal QoS in IP packet networks

Network processor technology has advanced to the point where high-precision time-based store-and-forward logic is readily incorporated into packet switches and routers. With appropriate scheduling, packets from multiple flows can be serviced without contending for link resources. Accordingly, packet flows traversing a network of switching elements can have both path and time determinacy attributes which support ideal end-to-end QoS (zero jitter, zero loss, acceptable end-to-end latency) for real-time UDP packet flows and guaranteed goodput for TCP flows. One approach to packing a network with a relatively large number of such deterministic flows, i.e. achieving high availability of the ideal QoS service in a network, uses precise buffering of packets at each switch, which introduces latency. This paper describes analysis methods for quantifying how much buffering may be necessary to achieve high (99.999%) availability. For typical network topologies the analysis shows that buffering latency requirements are very small compared to transport delays, even when the network is highly utilized with heterogeneous (e.g. voice, video, circuit emulation, and data) traffic. Actual physical implementations have empirically validated the analysis results as well as the scalability of the end-to-end, time-based forwarding approach and the end-to-end availability of ideal QoS services in IP packet networks.