一种快捷的MPLS网络负载均衡动态路由算法

针对MPLS网络引入了一种快捷的有带宽保证的负载均衡动态路由算法（FDRA），该算法通过提出预期负载的概念和链路上的剩余容量来定义链路的成本，然后采用以链路成本为基础的最短路径算法选路，使得网络快捷地建立尽可能多的有带宽保证的路由，并且使这些路由均衡地通过网络。在与其他算法相比较中，该算法在业务请求拒绝率和重路由性能方面有更好的表现，特别是路由的建立时间快捷。     

MIRA-N:一种改进的最小干扰路由算法

研究动态路由算法，提出了一种改进的最小干扰路由算法（MIRA-N）。该算法引入关键链路、次关键链路的定义，将算法分为预处理和在线路由两个过程，降低了算法复杂度影响。仿真结果表明该算法可使网络负载分布更为均衡、提高网络吞吐量，进一步改善最小干扰路由算法的性能。     

无线传感器网络CDPMR路由算法研究

在无线传感器网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点。基于一些分簇算法和多路径路由算法,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真结果表明,与其他路由算法相比,CDPMR扩展性好,控制负载低,网络拓扑稳定,能减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

AdHoc网络中一种链路负载均衡的节能路由协议

传统AdHoc网络路由协议主要是基于“最短路径”来考虑,会在网络中造成对一些“热点节点”的过度使用和链路负载不均衡。针对AdHoc网络中移动节点能量有限和链路负载不平衡的问题,文中提出基于链路负载均衡的节能路由协议（1inkLoadBalancingandEnergySavingroutingprotocol,LBES）。该协议通过考虑网络中节点生存时间和节点间链路通信效率两个方面因素,基于这两方面性能重新定义和计算链路性能,以达到优化路由选择的效果的目的。仿真结果表明,与DSR和MRL相比,LBES有效地延长了网络寿命,降低了网络传输时延,提高了网络的可靠性。     

一种SRIO网络负载均衡最短路径路由算法

在串行RapidIO传输过程中,路由选路算法是影响传输性能的重要因素之一。针对串行高速输入-输出(SRIO)网络深度优先搜索分配路径非最优问题,提出一种负载均衡最短路径路由算法。通过广度优先搜索对SRIO网络中的节点进行枚举并建立网络拓扑信息,以路由跳数定义路由的成本,根据改进Floyd-WarShall算法计算并保存交换节点间的K最短路径。给出预期负载的概念和链路上的路由路径数量来定义链路的负载,采用负载均衡算法从K最短路径中进行选路,建立SRIO网络最短路径约束的负载均衡路由。实验结果表明,与深度遍历路由算法、最小跳数算法相比,该算法在网络传输平均跳数、链路平均负载和链路负载均衡方面有更好的表现,能够有效提升SRIO路由网络的稳定性。     

MIRA N：一种改进的最小干扰路由算法*

研究动态路由算法,提出了一种改进的最小干扰路由算法（MIRAN）。该算法引入关键链路、次关键链路的定义,将算法分为预处理和在线路由两个过程,降低了算法复杂度影响。仿真结果表明该算法可使网络负载分布更为均衡、提高网络吞吐量,进一步改善最小干扰路由算法的性能。     

Ad hoc中基于分簇的多路径路由协议

在Ad hoc网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点,成为当前路由研究的重点。在研究了一些分簇算法和多路径路由算法基础上,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真表明基于簇指挥路径的多路径路由算法,与平面的多路径路由算法相比,扩展性好,控制负载低,与其它的基于分簇路由算法相比,网络拓扑稳定,减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

可编程数据平面下基于DDPG的路由优化方法

针对于数据中心网络不均衡的流量分布,和在使用固定功能交换机的软件定义网络中部署强化学习模型时,不能精确感知网络状态导致的路由决策偏差问题,设计了一种在具有可编程数据平面的软件定义网络中,基于深度确定性策略梯度（DDPG）强化学习模型的路由优化方法。通过在可编程数据平面自定义数据包处理逻辑,获取细粒度、高精度的网络状态参数,然后在控制平面使用DDPG模型根据网络状态参数确定多条可选路径的链路权值,并为数据流选择具有最大综合剩余负载能力的路由路径,最后以源路由的方式下发流表。实验结果表明,该方法可以在较高的带宽需求下提高网络吞吐量和链路利用率,降低端到端传输时延和南向通信开销。     

基于SDN的高性能QoS保障低轨道卫星星间路由算法

低轨道卫星通信系统具有全球覆盖性、移动性、可扩展性等优势,在提供全球互联网服务、灾难应急处理等方面发挥重要作用,但由于星上有限的存储和计算资源,传统路由算法不适用于低轨道卫星通信网络。结合软件定义网络架构,提出一种支持服务质量（QoS）的高性能低轨道卫星星间路由算法。根据剩余链路持续时间定义星间链路生存时间,确定每条星间链路的稳定度,缓解由于链路切换导致的业务路径重构问题。基于高轨道卫星得到的星间链路的流量状态,定义链路负载矩阵,给出星间链路负载度函数,并利用标签交换路径集合获得每条路径的负载度,避免节点拥塞,实现网络负载均衡。针对不同要求的业务服务类型定义权重因子矩阵,通过调整因子来减小瓶颈节点对路由算法的影响,满足多用户的QoS要求。仿真结果表明,在不同的QoS要求下,该算法在业务时延、系统吞吐量、网络负载均衡等方面均具有明显优势,且算法复杂度低,大幅节省了有限的星上存储与计算资源。     

基于多径路由负载均衡的动态源路由协议*

提出了一种DSR的改进多径路由协议（LBDSRM）。采用开销小的综合链路状态路由判据算法,协议具有链路状态实时监控与适时调整路由功能,在链路变化较大的情况下,主动通知有路由冗余的源节点改用或重点使用次选路由;而且协议提出了适时退避算法,解决了多径任务与单径任务争用链路时网络公平性问题。仿真结果表明新协议能有效避免节点拥塞,达到较好的动态负载均衡,实现网络资源的充分利用。     

雾计算中跨层感知分簇路由协议

传统的以数据为中心的路由协议,往往会导致传感网中出现在大量的“能量空洞”或“热点”现象。为了克服上述现象,借助雾计算理论模型,提出了一种基于雾计算跨层感知分簇路由协议（A Cross-layer-sensing Clustering Routing Protocol Based on Fog Computing,CCRP）。该协议通过跨层映射原理,利用感知事件驱动机制将雾节点映射到传感层,构成功能强大的虚拟控制节点,将传感网分簇路由协议的控制过程上传至雾层,通过雾计算实现事件域节点分布式成簇路由汇聚中心,从而建立以映射雾节点为中心的优化数据聚合路由,取代传感网底层路由中的数据,进一步平衡并减少网络负载。在路由协议优化阶段,利用粒子群优化算法（Particle Swarm Optimizations,PSO）采用无竞争开销方式选举一组最佳节点担任簇首,能有效地均衡全网能量的开销,抑制传感器节点能量的快速消耗,延长了网络生存周期。仿真实验表明,CCRP协议能够有效抑制网络开销的同时还可以高效完成对数据的优化过程。     

Transaction multicasting scheme for resilient routing control in parallel cluster database systems

A disk cluster environment (DCE) refers to a distributed architecture for high performance transaction processing in which the computing nodes are locally coupled via a high-speed network and share a common database at the disk level. In the DCE, it is crucial to determine at which node the incoming transactions are processed. This is called transaction routing. The aim of disk sharing in DCE is not only to achieve high performance by distributing the workload among the processing nodes but also to obtain fault-tolerance against possible system failures, like a single node failure. Although a number of transaction routing schemes have been reported for DCE, it is true that most of them are not sufficiently resilient against system dynamics, which inevitably requires changing the routing information. In this paper, we propose a new dynamic transaction routing scheme for DCE, called multicast transaction routing scheme, MTR for short, that is able to change the transaction routing information in the presence of critical events without imposing too much overhead to the transaction processing system. In our scheme, when it is required to change the routing information dynamically, the routing algorithm sends multiple clones of a transaction to a group of candidate processing nodes and selects the processing node that first completes the multicasted transaction as a new processing node for re-routed transaction. The selected processing node is expected to be a best affinity node when the system load is evenly distributed, or a relatively unloaded processing node that is idle enough to process a transaction faster than other nodes. The novel aspect of MTR is that it automatically achieves an optimal balance between affinity-based routing and load balancing. The simulation study shows that MTR rapidly stabilizes the system and produces an optimal routing information so that it finally guarantees faster response time.     

一种基于剩余能量和负载的AODV路由协议

移动自组网中的按需距离矢量路由协议(AODV)是基于最小跳数的,没有考虑能量消耗均衡及网络生命周期的问题,造成某些节点过早死亡。针对这一问题,提出了一种基于剩余能量和节点缓存队列负载的路由协议,有效地避免了能量较低和负载较重的节点参与路由。仿真实验结果表明,所提出的新协议有效地减少了端对端平均延时,延长了网络生命周期。     

基于图卷积神经网络的智能路由算法

使用特定数学模型的路由转发算法难以满足用户多样化的服务质量需求,基于深度学习的智能路由方案因具有准确性、高效性、通用性等优势,成为路由决策的发展方向。然而,目前多数智能路由算法在网络拓扑动态变化时需要重新训练,造成路由更新不及时,难以应对网络拓扑动态变化。提出一种基于图卷积神经网络（GCN）的智能路由算法。线下利用提前采集的网络信息,根据路由开销标签训练GCN智能路由模型,通过该模型输出单跳路由开销。线上采集实时信息并根据模型输出的路由开销结果对网络层路由协议进行调整,计算最小路由开销的路由路径,实现自适应网络更新。算法利用GCN的图数据结构处理不规则的网络拓扑,通过图卷积算子自动提取特征解决路由网络多属性参数提取的问题,同时引入模糊C均值算法进行网络状态离散化分析,为数据集生成标签,从而有效监督GCN模型训练。实验结果表明,该算法较ECMP、DRL-TE和SmartRoute算法路由性能更好,其平均丢包率、时延和吞吐量指标均为最优,且相较于单一的流量模式具有更强的泛化能力。     

Survey of multipath routing protocols for mobile ad hoc networks

This survey investigates multipath routing protocols for mobile ad hoc networks (MANETs). The main objectives of multipath routing protocols are to provide reliable communication and to ensure load balancing as well as to improve quality of service (QoS) of MANETs. These multipath protocols are broadly classified into five categories based on their major goals. The goals are to improve delay, provide reliability, reduce overhead, maximize network life and support hybrid routing. Multipath routing protocols address issues such as multiple paths discovery and maintaining these paths. Issues, objectives, performances, advantages and disadvantages of these protocols are investigated and summarized. A checklist is provided as a guideline so that a network designer can choose an appropriate multipath routing protocol to meet the network's application objectives.     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

LR-WPAN捷径式能量均衡树路由算法研究

针对LR-WPAN网络中ZigBee树路由算法存在的不足,在综合考虑单个节点的生存周期和整个网络能量消耗的基础上,提出一种捷径式能量均衡树路由算法。通过在节点中使用邻居表以及表中添加动态剩余能量标志位,结合路由跳数、节点和网络的能量状态设计路由算法。运用仿真实验与原始树路由算法进行分析对比,表明改进后的路由算法有效地降低了路由开销和网络节点间的延时,提高了节点存活率和路由效率,达到优化网络能效,延长网络生存周期的目的。     

基于自相似网络流的多维QoS路由策略研究

提出了一种依据网络自相似的特征,在扩展的Bellman-Ford算法的基础上构造了一种基于自相似网络流的QoS路由算法,该算法具有根据历史路由信息来指导路由的特点,避免了由于以往确定性路由算法的路由聚集性的不足。实验结果表明,该算法具有较好的性能指标,能自适应网络,使其负载均衡,同时具有较少的处理与协议开销。     

基于剩余级别负载均衡的RPL路由协议

低功耗有损网络LLNs(Low-Power and Lossy Networks)中,RPL路由协议可以减少能耗和延长网络生命周期,但是负载的不均衡严重影响了RPL路由协议的性能.据此,提出了一种优化的RPL路由协议—WLB-RPL.该协议以节点剩余能量以及节点平均邻居距离为权重计算剩余级别,并通过动态调整通信半径完成路由构建,以均衡能量.仿真结果表明,改进后的路由协议可以对之前的负载均衡进行更好的优化,达到了理想的效果.