基于节点修复的网络化指挥信息系统弹性分析模型

提出一种基于节点修复的网络化指挥信息系统弹性分析模型。首先,确立了网络化指挥信息系统弹性的概念,构建了指挥信息系统网络模型,对网络级联失效和恢复过程进行了描述;然后,在建立负载分配模型和节点修复模型的基础上,根据网络化指挥信息系统弹性过程构建了弹性度量模型;最后,进行仿真分析,计算不同模型参数下的网络弹性。结果表明,恢复概率和平均修复时间等参数对网络弹性的影响显著,为提高网络化指挥信息系统的弹性提供了参考。     

基于可编程网络的UPF边缘调度机制研究

[目的]介绍了基于可编程网络的UPF边缘调度机制,在开源网络操作系统中实现了网元功能和UPF网元统一调度.该方式旨在实现UPF网元下沉到边缘开放网络设备上,形成UPF网元在边缘场景下和可编程网络融合.现有的网络设备大多数只提供有限的网络接入方式和网络功能,面向边缘场景多样性需求,现有的网络接入和资源调度方式难以满足场景...     

一种高效的超节点网络容错机制

超节点网络采用超节点作为普通节点服务器,负责管理和查询处理的机制,提高了搜索效率。但是,如果超节点失效,将会严重影响网络的稳定性和查询效率。提出一种高效的容错机制。首先,改进了无向双环结构,提出k-无向双环拓扑结构,并利用此技术,构建了超节点层拓扑结构,使网络具有高容错特性;同时在此基础上,给出了超节点选择和超节点负载均衡的方法,降低了超节点因负载过重而失效的可能性,另外,给出了超节点失效恢复算法和容错路由算法,解决了超节点失效后的恢复和路由问题。实验结果显示,该网络具有易维护、高容错的特点。     

基于k-Petersen图的超节点网络容错机制*

针对已有容错机制动态维护复杂、带宽消耗大的问题,提出一种新的容错机制。首先,利用改进后的k-Petersen图,构建了超节点层拓扑结构,使网络具有高容错的特性;同时, 给出超节点选择和超节点负载均衡方法,减少了超节点因负载过重而失效的情况;另外,给出超节点失效恢复算法和容错路由算法,解决了网络中失效超节点的恢复问题和网络路由问题。理论分析和实验结果显示,该网络具有易维护、高容错的特点。     

基于软件定义网络的可靠性虚拟网络映射保障机制

在软件定义网络（SDN）虚拟网络映射中,现有研究者主要考虑请求接受率方面,而忽视了SDN中底层资源失效的问题。为此,针对SDN中可靠性虚拟网络映射（SVNE）问题,提出了一种联合先验式保护和后验式恢复的虚拟网络映射保障机制。首先,在虚拟请求接受之前,对SDN物理网络区域性资源进行感知;然后,采用先验式保护机制为映射域内相对剩余资源变小的虚拟网络元素预留备份物理资源,并将此扩展虚拟网络通过D-ViNE算法映射至物理网络中;最后,在未备份虚拟网络元素发生故障时,采用后验式恢复算法完成故障的恢复,对节点和链路分别采用重映射和重路由的方法完成恢复。实验结果表明,与基于SDN的生存性虚拟网络映射算法（SDN-SVNE）相比,在虚拟请求接受率方面提高了21.9%。另外,该保护机制在虚拟级别故障恢复率、物理级别故障恢复率等方面也具有优势。     

基于OpenFlow的主动式节点失效保护机制

提出了一种节点失效时的主动保护和快速恢复机制,这种NFP机制在节点失效时能更有效地保证网络的通畅,同时消除了与控制器之间的通信延迟,并且备用信息不需要在主流表中占用空间。仿真实验结果显示,随着网络规模增大,所提出的机制比目前广泛应用的被动式方法拥有明显的优势,在大规模网络中关键节点失效的情况下仍能保持电信级网络所要求的恢复速度。     

一种高效快速的无人机自组网网关切换算法

针对无人机自组网网关节点突然失效给网络性能和网络可靠性带来的不利影响,提出一种高效快速的无人机自组网网关切换算法。首先,设计了备份网关的选择机制,通过考虑网关节点和邻居节点之间的距离因素从而选出备份网关节点;其次,改进了网关失效识别机制,备份网关可以更快地检测出网关节点是否失效;最后,提出了高效快速的无人机自组网网关切换机制,减少了网关功能失效的时间。仿真结果表明,所提算法可以降低无人机自组网网关的失效时间,提高无人机网络的可靠性并使时延、吞吐量等性能得到了提升。     

不同链接下非对称相依网络的级联失效研究

现实中存在对称性和非对称性的相依网络，目前在研究相依网络级联失效时选择的对象主要为对称相依网络，为了综合分析相依网络的鲁棒性，针对非对称相依网络的级联失效问题进行了研究，首先利用典型BA无标度网络和WS小世界网络构建了非对称双层相依网络的级联失效模型，之后在随机攻击和蓄意攻击条件下，分别研究构建的网络模型的相依程度、相依模式以及子网络的拓扑结构对网络故障的影响。仿真结果表明，无论是何种程度相依的非对称相依网络，在随机攻击下，度正相关相依网络都表现出弱鲁棒性，而在蓄意攻击下，度负相关相依网络表现出弱鲁棒性，且网络的拓扑结构对网络的级联失效有影响。     

基于RSS的网络文摘管理系统的设计与实现

本文对搭建RSS网络文摘管理系统网站进行了简要的介绍。它主要实现用户管理、网摘管理、网摘分类管理、信息恢复、网摘加入RSS、修改密码等功能;并对数据库结构进行了较详细的分析。     

不同冗余度下的网络级联失效仿真分析

为分析不同冗余度接入方式对多自治域网络在级联失效时的性能造成的影响,基于互联网的现实情况和多自治系统关联的特点,分析了不同冗余度下的多自治域网络拓扑结构,建立了多自治域网络级联失效模型,设立了级联失效评价指标,并对不同冗余度下的多自治域网络级联失效过程进行模拟仿真,分析级联失效的制约因素。结果表明：冗余度大的多自治域网络在级联失效发生时网络性能较好;发包率的增加会增大级联失效的规模。     

Global synchronization of complex dynamical networks with network failures

Network failure refers to the case that parts or all of the connections in the network become disconnected. In this paper, the global synchronization of complex dynamical networks with network failures is studied based on the framework of switching system. For simplicity, assume that the network becomes totally unavailable when network failures happen and it takes a period of time to fix the network. In order to ensure the global synchronization of CDNs with network failures, the upper bounds of both the unavailability rate of the network and the frequency of network failures are obtained, respectively. Illustrated examples and the simulation results also show the effectiveness of the proposed result. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

软件定义卫星网络的链路故障检测和恢复方案

针对具有星间链路的卫星网络,提出了一种软件定义卫星网络架构下的链路故障检测和恢复方案。首先基于软件定义卫星网络架构设计了一种主动上报式故障检测机制,并设计了链路故障检测算法,实现对卫星网络中链路故障的快速发现和准确定位。在此基础上,提出了一种保护加恢复式故障恢复机制来快速恢复因故障导致的业务中断。最后在原型系统中对该方案进行了验证。实验结果表明,该方案可以在毫秒级的时间内快速检测并准确定位到链路故障,并可以在10±2ms的时间内对故障进行快速恢复。同时,该方案可适用于多种卫星网络拓扑。     

加权无标度网络的级联失效模型

在加权的无标度网络中,为了抵抗网络的级联失效,增强网络的鲁棒性,提出了一种参数可调的级联失效模型.该模型从全局和局域的角度,将节点介数、节点度、节点权重和邻居节点权重相结合构建节点的初始负载,并建立节点容量与初始负载的比例关系,当节点失效后,通过结合失效节点邻居的容量来制定负载重分配规则,进而通过对网络级联失效的分析,推导负载参数的演化过程,得出模型中的参数对网络鲁棒性的影响.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.     

低故障恢复开销的软件定义网络控制器布局算法

控制器部署技术是软件定义网络的重要研究方向。现有控制器布局技术更多地关注节点故障时网络的鲁棒性布局方法,缺乏对连边故障情况下的灾备分析。为了解决这个问题,建立了一种低故障恢复开销软件定义网络控制器布局模型,该模型针对连边故障进行设计,并利用基于模拟退火思想的算法进行求解。仿真结果表明,该模型及算法在尽量少地损失网络时延代价的同时,有效降低了控制路径出现故障时网络的故障恢复开销。     

SDN故障分析研究综述

软件定义网络（software defined networking,SDN）架构的三大基本特性成为了网络故障发生的主要影响因素,从而引入新的故障威胁和风险,降低网络可靠性。首先,介绍了SDN的基本架构及其三大基本特性可能引发的安全问题;其次,从架构的物理角度出发,分别探讨控制平面域、控制通道域和数据平面域所面临的故障风险;随后,基于各故障域的故障类型,探讨现有的解决方案;最后,对未来的研究工作进行了展望。     

Loop-free alternates and not-via addresses: A proper combination for IP fast reroute?

The IETF currently discusses fast reroute mechanisms for IP networks (IP FRR). IP FRR accelerates the recovery in case of network element failures and avoids micro-loops during re-convergence. Several mechanisms are proposed. Loop-free alternates (LFAs) are simple but cannot cover all single link and node failures. Not-via addresses can protect against these failures but are more complex, in particular, they use tunneling techniques to deviate backup traffic. In the IETF it has been proposed to combine both mechanisms to merge their advantages: simplicity and full failure coverage.This work analyzes LFAs and classifies them according to their abilities. We qualitatively compare LFAs and not-via addresses and develop a concept for their combined application to achieve 100% single failure coverage, while using simple LFAs wherever possible. The applicability of existing LFAs depends on the resilience requirements of the network. We study the backup path length and the link utilization for both IP FRR methods and quantify the decapsulation load and the increase of the routing table size caused by not-via addresses. We conclude that the combined usage of both methods has no advantage compared to the application of not-via addresses only.     

Graph transformation approaches for diverse routing in shared risk resource group (SRRG) failures

Failure resilience is a desired feature of the Internet. Most traditional restoration architectures assume single failure assumption, which is not adequate in present day WDM optical networks.Multiple link failure models, in the form of shared risk link groups (SRLG’s) and shared risk node groups (SRNG’s) are becoming critical in survivable optical network design. We classify both of these form of failures under a common scenario of shared risk resource groups (SRRG) failures. We develop graph transformation techniques for tolerating multiple failures arising out of shared resource group (SRRG) failures.Diverse routing in such multi-failure scenario essentially necessitates finding out two paths between a source and a destination that are SRRG disjoint. The generalized diverse routing problem has been proved to be NP-Complete. The proposed transformation techniques however provides a polynomial time solution for certain restrictive failure sets. We study how restorability can be achieved for dependent or shared risk link failures and multiple node failures and prove the validity of our approach for different network scenarios. Our proposed technique is capable of improving the diverse route computation by around 20–30% as compared to approaches proposed in the literature.     

基于拓扑信息的网络修复

网络生存性与网络拓扑结构密切相关。该文从拓扑信息与通信传输网络的区别和联系出发,分析拓扑图论与网络生存性的关系,介绍拓扑图论算法在网络修复中的实际应用,对基于网络分割的故障修复算法、基于拓扑结构的修复路径选择算法、用于链路故障保护的P-Cycle算法等进行比较,研究和探讨了目前网络修复中亟待解决的问题。