网络数据包的协议分析算法设计与实现

为有效地监听网络状况和数据传输，截获网络传输的数据包，分析网络性能，排除网络故障，文中在以太网的基础上，通过对网络数据包的协议分析，殴计并实现了一个网络数据包的协议分析算法（PLA算法）。PLA算法可以有效地对网络中传输的数据包进行协议分析，解决了如何判别在网络上传输的数据包是什么类型的数据包，每一个数据包都用到了哪些协议。通过PLA算法对数据包的分析，可以使得流量统计和流量收费更加精确。     

基于BP神经网络的智能入侵检测研究

分析了入侵检测技术在计算机网络安全技术中的作用和地位,同时将BP神经网络算法应用于入侵检测当中,建立了基于BP神经网络的智能入侵检测系统.该系统能够通过数据包捕获模块实时抓取网络中传输的数据包,之后通过协议分析模块进行数据包所使用的数据协议的识别,从而能够在BP神经网络模块分别针对采用TCP、UDP、ICMP这三种网络数据传输协议的数据包进行处理.从本文中列出的该系统在Matlab07上的仿真结果可以看出:基于BP神经网络的智能入侵检测系统能够有效地提升入侵检测识别率.     

基于分组特性的冗余流量消除算法

针对大量数据片段冗余传输造成网络传输效率降低的问题,在协议无关冗余消除技术的基础上,提出了一种基于分组特性的冗余流量消除(PFRTE)算法。该算法以对数据包大小分组为基础,动态统计和分析网络流量的双峰特性和分组特性,以对冗余消除贡献大的数据包为阈值,利用滑动窗口计算数据块的边界点,对两个边界点间的数据块计算其指纹并进行指纹匹配。对重复传输的数据块进行简单编码,用编码数据替换重复传输的数据片段,再对消除冗余流量的数据包进行传输。与基于最大值选择和基于静态查找表选择等冗余流量消除算法相比,PFRTE算法动态统计网络流量分组特性,能够大大减少服务器端和客户端的CPU运行时间,同时冗余消除字节节省了8%~40%,证明了该算法的有效性。     

基于WinPcap包捕获算法的实现

网络已经成为人类生活中不可或缺的重要组成部分,网络信息的安全问题也越来越被人们所重视。通过基于网络数据包的协议分析,对网络上传输的数据包进行捕获,可以获取网络上传输的非法信息,对网络取证的研究非常有利。WinPcap是一种提供在Windows系统上进行访问底层网络数据的Windows API;它不是一种纯粹的C++解决方案,它依赖本地库的使用。借助WinPcap提供的网络数据包捕获函数库,利用c++编程实现了数据包捕获和过滤算法。     

基于Wardrop均衡的无线Ad Hoc网络路由研究

无线Ad Hoc网络的AODV路由协议容易引起链路拥塞,进而可能导致链路中断,从而造成网络传输效率的下降。提出一种WAODV路由算法,利用Wardrop均衡理论对AODV协议进行优化,使得网络的传输效能达到最优。算法根据路径的最小代价选择路由的下一跳,从而调整网络中数据包的分配,使整个网络处于一个优化平衡状态,达到减少链路拥塞、提高网络传输效率的目的。仿真结果表明,WAODV路由算法在数据包送达比例、数据包平均端到端延迟时间方面得到了有效改善,提高了网络的传输效率。     

一种基于接收节点控制的无线传感器网络媒体访问控制协议

为了提高无线传感器网络数据包传输效率,提出一种基于时间同步、接收节点控制的无线传感器网络媒体访问控制协议。该协议在保持节点低功耗工作的前提下,使父节点在一个操作周期内,通过多次邀请机制和迸发传输机制,能够与多子节点进行数据包的多次传输。该多次邀请机制,使父节点具备了在单个操作周期内,从多个子节点接收数据包的能力,本质上减少了子节点之间的竞争、提高了信道利用率,增强了父节点对数据包传输的控制力。迸发传输机制,使得父节点可以在一次通讯中连续接收多个数据包,进一步提高了信道的利用率。仿真结果表明:当网络载荷强度增大时,该协议使网络中的节点能够充分利用信道,显著提高了网络中数据包的传输效率,随着网络载荷增加,使网络吞吐量增大近50%。     

移动Ad Hoc网络中一种节能路由协议

提出一种可以延长移动Ad Hoc网络寿命的节能路由协议ESR。它集成了传输功率控制和负载均衡两种方式的优点来实现节能路由协议。在通过负载均衡确定路由后,根据传输功率控制来调整链路间数据包的传输功率。仿真结果表明,与DSR相比,ESR协议可以有效地节能并延长Ad Hoc网络的寿命。     

基于能量感知的无线传感器网络CT P路由算法

为了增强无线传感器网络的动态适应性和实现数据包的最优传输,根据CTP算法的原理,使用NesC语言在TinyOS 2．x下设计改进路由协议ICTP。该协议采用传输期望值指引路由包和数据包进行传输,并在数据包传输过程中考虑下一跳邻居节点的剩余能量以实现动态均衡网络能耗。通过TOSSIM仿真实验表明,改进后的ICTP能够有效减少传输时延,延长网络寿命,提高网络能量均衡。     

TinyOS2.x下基于蚁群算法的WSNs路由协议设计

为了增强无线传感器网络的动态适应性和实现数据包的多路径传输,根据蚁群算法的原理,使用NesC语言在TinyOS2.x下设计了路由协议Ant-PDRP.该协议采用信息素浓度指引路由包和数据包传输,并在数据包传输过程中引入惩罚机制以实现动态均衡网络能耗.TOSSIM仿真和Micaz节点的真实实验表明,改进后的路由协议能够有效减少传输时延,延长网络寿命,保证数据可靠传输.     

基于跨层竞争的同步MAC协议研究

在无线传感器网络(WSNs)中,基于跨层竞争的同步媒体接入控制(MAC)在一周期内可安排多个数据包的多跳传输,传统的协议在同一个数据窗口传输请求数据包和确认数据包,降低了数据窗口的多跳流量的建立,也降低了在多跳场景中的数据包传输率和传输时延性能.本文提出了基于新的基于跨层竞争的同步MAC(CLC-MAC)协议,CLC-MAC协议引用新的周期结构,且其包含两个独立窗口,并由该窗口分别传输数据请求包和确认包,即请求包在数据窗口传输,而确认包在休眠窗口传输.实验数据表明:与先锋路由帧MAC(PRMAC)协议相比,CLC-MAC协议的端到端传输时延和数据包传输率的性能均得到了提高.     

增强移动计算机网络端-端通信可靠性

通过改善移动台和基站之间网络层通信的可靠性，便能有效增强移动计算机网络端－端通信的性能。当网络层提供数据服务时，本文给出了移动台和基站之间的可靠数据报协议，该协议保证数据报的无丢失传递，但不必保证其顺序。当移动台在不同基站间切换时，新旧基站之间通过镜像操作，并在新旧路由之间进行流量控制，使移动台可靠数据报或虚电路协议仍能继续运行，保证了端－端通信的可靠性。可靠数据报协中直接嵌入在传统数据报下面，传     

LQG control design over lossy communication links

This paper investigates the problem of linear-quadratic Gaussian feedback control over unreliable communication channels with observation noise. We consider the problems of estimation and control under two different protocols. In one protocol, the transfer control protocol-like protocol, the estimation/control unit provides acknowledgments to successfully deliver the packets. In the other protocol, the user datagram protocol (UDP)-like protocol, no acknowledgments are permitted. We address the nonlinearity for the UDP protocol using the suboptimal approach. It is shown that there is a critical value at which the system becomes unstable. These unstable properties do not only depend on the rates of the control packets but also on the eigenvalues for the considered system. Simulation of two numerical examples is carried out in detail to illustrate the theoretical analysis.     

基于协议分析的《计算机网络》课程教学方法的研究

通过采用传统的教学方式以及依托Wireshark等各种先进的网络协议分析软件和仿真软件进行教学,使枯燥的理论教学变成生动的实例解析,帮助学生通过对网络数据包的跟踪和分析,理解计算机网络的基本概念和掌握计算机网络各种协议的原理。     

基于UDP传输协议的网络时延仿真研究

在基于UDP传输协议的各种网络中,数据包传输的时延是随机的,为了能够研究不同的控制算法对远程控制系统的影响,就必须保证远程控制系统中网络时延环节的一致性,为此必须对网络时延进行仿真.使用结构数组对网络时延进行了仿真.将数据报的信息存放在与其网络时延相对应的结构数组元素中,在每个采样点系统只使用结构数组相应元素中的信息,实现了对数据包网络时延的仿真.在基于时间驱动工作方式的控制系统中,可以采用这样的方法实现UDP传输协议下的网络时延仿真.     

Design and Study of the Active Router Structure

Active network is a new framework where network nodes not only forward packets, but also perform customized computation on the packets flowing through them. It provides a programmable interface to the user where users dynamically inject services into the intermediate nodes. This paper brings forward a structure of active router based on 1P network, analyses the extended definition field of IP datagram at~u the format of the active 1P datagram, studies the module structure, the logic flow chart and the arithmetic of active router, thereby realizes the active networks technology in IP network and extends the service in existent network.     

一种提高TCP与UDP数据流公平性的拥塞控制机制

在UDP业务流逐步占据大部分网络带宽的情况下,如何在网络层对UDP包进行拥塞控制显得尤为重要。在网络拥塞时,由于UDP包本身缺乏反馈机制,将会产生严重的丢包或者UDP抢占TCP带宽的现象。文中提出了基于网络层的发送端缓冲队列管理的拥塞控制机制,可以均衡TCP和UDP的带宽使用,同时通过对路由器ICMP网络拥塞报文的处理,建立了高效的流量调节策略,并进行了网络仿真实验。实验结果表明,基于该机制的拥塞控制可以有效改善网络不同业务流带宽使用的不公平性。     

Wireshark在TCP/IP网络协议教学中的应用

本文结合"计算机网络"课程的教学,并通过网络教学实践,对课程的教学方法进行了探讨。通过实例介绍了利用Wireshark捕获网络通信数据包,分析网络协议的数据传输机制,强调培养学生解决问题的应用能力。     

3TP: an application-Layer protocol for streaming 3-D models

This paper addresses the problem of streaming progressively compressed three-dimensional (3-D) models over lossy networks. Out of all encoded packets that can be transmitted, we intelligently choose a subset of packets to be transmitted using transport control protocol in order to meet a distortion constraint, while transmitting the remaining packets using user datagram protocol to minimize the end-to-end delay. We call this new application-layer protocol 3-D models transport protocol. We show the effectiveness of this protocol both experimentally and theoretically. We compare the performance of the proposed protocol with systems that do not optimize transmission according to the content of the encoded bitstream. When the maximum distortion is 30, measured using the Hausdorff distance, we achieve savings in delay time ranging from 39% to 68% for packet-loss rates between 1% and 19%.     

基于GA-BP的实时视频通信自适应前向纠错码

针对在动态的网络环境中,实时视频在基于数据报协议的传输中遇到大量丢包的问题,提出了一种基于遗传算法改进的BP神经网络自适应前向纠错码的方法。该方法通过设计自适应的前向纠错编码来恢复丢失的数据包。首先,设计一个基于帧级别的前向纠错的框架,主要包括视频编码解码器、RS前向纠错码编解码模块和前向纠错码冗余度计算模块,用来模拟一般视频传输的环境;然后,设计GA-BP模型,将其应用到RS-FEC的冗余度计算,实现一种帧级不均等的保护方案;最后,基于GE信道模拟网络,生成丢包数据,训练离线模型,进行实验验证。实验结果表明,相比StaticRS和DeepRS,所提方法能够在较低冗余度下较高地恢复丢失的数据包,得到更高质量的视频。     

IP分片重组算法(RFC815)的实现及其改进

分片与重组是IP机制之一。IP数据报可以在网关处被分片,各分片分别送达。目的主机的IP层将接收到的所有分片重装成一个完整的数据报。介绍了IP分片重组的原理,在此基础上介绍了RFC815算法的实现,并对重组算法做了优化改进,在保证安全性的同时提高算法的效率。