移动自组网DSR协议路径缓存策略优化

移动自组网按需机制路由协议只是在有分组发送时,才启动路径发现机制搜索到达目的节点的路径。为了避免每发送一个分组都启动路由发现机制,必须利用路由保存机制将预先发现的路径缓存。对这些路径进行缓存、搜索、抛弃的管理策略极大地影响按需机制路由协议的性能。该文对多次性能测试中表现优越的DSR协议路由缓存策略进行分析,针对它的不足,提出改进算法。提出修正发送缓冲器的时限,根据最近路径失效时间和缓冲器中路径状况预测将来的路径失效时间,在缓存器中根据时间、能量参数搜索最佳路径、丢弃最差路径的策略。利用ns2对4组场景进行仿真,结果显示对DSR路径缓存策略进行优化后,比较明显改进了DSR协议性能。     

一种基于跨层设计的Ad Hoc网络按需路由协议

传统的AODV协议用单一路径信息进行路由修复,降低了网络的性能.采用跨层设计的思想,运用MAC层缓存邻居节点信息建立备选路由,对路由修复机制进行改进,提出了一种基于跨层设计的Ad hoc网络按需路由协议(ODVCL).仿真结果表明:ODVCL协议在路由发现频率、平均端对端延迟、发包率和路由开销等性能上优于AODV协议.     

一种适合低连接度拓扑的集中式保护路由机制

在集中式路由中,由路由控制平台统一计算路由表进行分发,路由器不再具备决策能力,需要预先构建一种具备保护功能的路由机制,使得路由器的下游路径失效后都有立即可用的备份路径,确保报文的最小损失,已有的集中式保护路由机制在低连接度拓扑上保护效果不佳.为了解决该问题,提出了一种适合低连接度拓扑的集中式域内保护路由机制,允许失效处的相邻节点在没有可用路径时将报文返回至其上游节点,由有可用备份路径的上游节点通过备份路径发送,确保单个节点或连接失效后报文的最小损失.证明了为给定拓扑构建最优保护路由的问题是一个NP-hard问题,并且提出了解决该问题的三阶段启发式算法.在各种类型的拓扑中验证了启发式算法的性能.实验结果表明,该方法优于已有保护路由方案.     

一种基于Agent的分布式QoS多播路由算法

针对QoS约束多播路由问题,提出了一种基于Agent的分布式QoS多播路由算法AQRA (Agent-based Distributed QoS Multicast Routing Algorithm).算法利用不同类型Agent之间的通信协作,寻求满足QoS约束要求的多播路由;在获得最优路径的同时可有效避免回路的产生,并且通过灵活的路由切换和锁定机制,保证了路由连接的成功建立.实验结果表明AQRA是一种正确、有效的QoS组播路由算法.     

利用分群与缓存的P2P路由

针对结构化P2P系统中由于动态性带来的路由性能低的问题,提出一种利用分群和缓存的路由改进算法,该算法重点考虑了位置信息的分群,同时采用了自适应内容缓存机制和自适应路径缓存机制。最后的实验表明,改进后的路由算法路由性能明显改善,查找成功率高,较好地适应了P2P网络的动态性。     

基于NPV广义超立方体最佳容错路由算法

在网络可靠性研究中,设计较好的容错路由策略、尽可能多地记录系统中最优通路信息,一直是一项重要的研究工作.超立方体系统的容错路由算法分为可回溯算法和无回溯算法.一般说来,可回溯算法的优点是容错能力强:只要消息的源节点和目的节点有通路,该算法就能够找到把消息传递到目的地的路径;其缺点是在很多情况下传递路径不能按实际存在的最短路径传递.其代表是深度优先搜索(DFS)算法.无回溯算法是近几年人们比较关注的算法.该算法通过记录各邻接节点的故障信息,给路由算法以启发信息,使消息尽可能按实际存在的最短路径传递.这些算法的共同缺点是只能计算出Hamming距离不超过n的路由.在n维超立方体系统连通图中,如果系统存在大量的故障,不少节点对之间的最短路径大于n,因此,这些算法的容错能力差.提出了一个实例说明采用上述算法将遗失60%的路由信息.另外,由于超立方体的结构严格,实际中的真正超立方体系统不多.事实上,不少的网络系统可转换为具有大量错误节点和错误边的超立方体系统.因此,研究能适应具有大量错误节点和错误边的超立方体系统的容错路由算法是一个很有实际价值的工作.研究探讨了:(1) 定义广义超立方体系统;(2) 在超立方体系统中提出了节点通路向量(NPV)概念及其计算规则;(3) 提出了中转点技术,使得求NPV的计算复杂度降低到O(n);(4) 提出了基于NPV的广义超立方体系统最佳容错路由算法(OFTRS),该算法是一种分布式的和基于相邻节点信息的算法.由于NPV记录了超立方体系统全部最优通路和次最优通路的信息,在具有大量故障的情况下,它不会遗漏任何一条最优通路和次最优通路信息,从而实现了高效的容错路由.在这一点上,它优于其他算法.     

WSN中基于完全信息动态博弈的可信路由研究

如何将信任管理运用于无线传感器网络(WSN)的路由选择成为近年来研究的一个热点.考虑无线传感器网络的节点安全度、能量约束以及传输可靠度等三个基本因素,完成节点可信度以及最优可信路径(MTP)的度量,引入博弈机制对节点参与路由进行建模,基于可信度设计了一个payoff函数,通过相应的奖惩机制抑制WSN路由中普遍存在的恶意节点、自私节点以及激励措施问题.实验结果表明与WSN中传统的典型路由算法相比,该最优可信路径算法在网络生存时间,路径安全度,传输可靠性等因素方面综合性能显著改善.     

基于路由生命期的动态源路由协议

无线Ad hoc网络拓扑结构的频繁变化以及无线信道的不稳定,使得如何提高路由可靠性成为无线Ad hoc网络路由协议研究的主要目标之一.在动态源路由协议(Dynamic Source Routing,以下简称DSR)基础上提出一个新的基于路由生命期估计的Ad hoc网络路由协议,REBDSR(Route-lifetime Estimation Based Dynamic Source Routing).该协议通过对链路状态预测估计路由生命期;路由发现算法同时使用路由生命期、路由跳数作为路径选择参数;当路由上的链路进入危险期后,启动主动式路由维护机制,发送路由失效警告以保证快速路由切换.REBDSR还以路由生命期为超时值进行路由缓存管理,解决了DSR路由缓存中存在较多过时路由的问题.大量仿真实验表明:在网络中载和重载情况下,REBDSR协议的整体性能要优于DSR协议,特别是在节点运动频繁的网络中,REBDSR协议的性能优势更为明显.     

命名数据网络中的邻居缓存路由策略

命名数据网络(named data network,NDN)是一种以数据为中心的新型网络体系结构。现有NDN网络路由策略未能充分利用路由结点缓存导致转发效率不高。为了在路由决策中充分利用NDN网络中的缓存,提出了一种邻居缓存路由(neighbor cache explore routing,NCE)策略,将路由结点缓存因素引入到路由决策中,并设计了相应的报文格式及路由选择算法。模拟实验结果表明,邻居缓存路由策略在减少网络冗余流量的同时提高了整体网络的性能,验证了NCE策略在NDN网络中的有效性。     

解决BGP路由策略冲突的振荡抑制机制

边界网关协议(border gateway protocol,BGP)允许网络中的每个自治系统(autonomous system,AS)设定自己的路由策略来选择和通告路由。尽管这种自治性会使BGP路由策略的配置更加灵活,但有可能引发路由策略冲突,即路由振荡和发散,导致网络性能下降。为此,提出了振荡抑制机制以解决BGP路由策略冲突问题。该机制通过分析路由通告报文发现振荡路径,根据振荡次数修正路径的本地优先属性值,使稳定路径的本地优先属性值比振荡路径的大,从而使得稳定路径在路由决策阶段比振荡路径被选中的优先级高,达到抑制振荡路径进而解决路由策略冲突。在原型系统上实现并部署了所提出的机制,并对其进行了性能评价。结果表明,该机制具有较好的性能。