包交换网络带宽的测量技术

随着人们对网络服务质量要求的提高，及时准确地对网络性能，尤其是带宽指标进行测量越来越引起人们的重视。该文定义了用于测量的网络模型和带宽指标，分析了主要的带宽测量技术，介绍了该领域研究的进展情况和现有测量技术存在的问题。在总结目前研究状况的基础上提出了正在进行的研究工作。     

基于轨迹标签的无结构P2P副本一致性维护算法

副本的存在是一种提高P2P系统的可扩展性、容错性、可用性和减少查询响应时间的有效手段.随着P2P应用逐渐由只读静态文件共享转换为需要实时更新的读写动态文件交互,副本一致性维护成为确保新业务正确运行的关键.从直接更改消息报文角度出发,提出一种基于节点轨迹标签的无结构P2P副本一致性维护算法,通过在传输消息的报文中添加已接收更新消息的节点轨迹地址链表标签,可以在消息传输源节点进行冗余判断,以减少冗余消息数目.同时,针对直接存储节点地址轨迹标签算法的消息长度随着消息传输轮数和网络度数增加而不断加大的问题,提出一种用Bloom filter替代地址链表轨迹标签的算法.通过Bloom filter这种简洁的结构表示地址链表,可以减少添加到报文中的轨迹长度,利用Bloom filter的"或"运算可以简化传输节点的冗余判断.实验结果表明:节点轨迹标签算法可以极大地降低冗余消息数目,提高P2P系统的可扩展性.副本节点网络连通性越强,消息数目和传输带宽的减少就越明显.该研究可以用到传感器网络等其他自组织网络的一致性维护中.     

面向SLA监测的IP网主动测试系统设计*

SLA是在现有IP网络基础上开展的新型服务模式。在SLA的实施过程中,对SLA的监测极为重要。鉴于网络主动测试所具有的优点,主动测试技术正成为一种重要的SLA监测技术。根据SLA监测的要求,借鉴已有主动测试系统结构模型,提出了一个面向SLA监测的IP网络主动测试系统结构设计,并对系统设计的关键问题作了分析。     

一种VoIP流量识别的新方法*

目前传统的基于端口的流量识别方法不适合VoIP流量识别,基于载荷分析的流量识别方法应用于实时监测存在开销过大的问题,基于统计模型的流量识别方法也不适合实时监测。为此,针对VoIP的传输特性,提出并实现了一种新的VoIP流量识别方法。实验表明,只根据传输层信息,该方法的误报率在10%左右。     

一种支持IPv4/IPv6双协议栈的软件模块*

分析已有的IPv4与IPv6的socket接口和实现,设计了一种支持IPv4/IPv6双协议栈的通信模块.该模块利用类继承,为基于IPv4、IPv6双协议栈的软件开发提供了统一的底层通信功能编程接口.采用该模块,还可以方便地升级原有只支持IPv4通信的软件系统,使其支持IPv6协议.该模块已应用于NGI网络监测分析系统NetTurbo.     

链路层分类包的网络流量自相似性研究

提出一种从链路层分类包流量的角度研究网络流量自相似性的方法。使用优化的R/S（rescaled range）法计算Hurst指数,发现分类包流量和总流量一样呈自相似性,并用ON/OFF网络流量模型解释分类包流量自相似的物理原因;并使用主成分分析法研究分类包流量对总流量自相似性的影响,得出大于512 B的分类包（大象包）是影响总流量自相似性的主要原因。实验表明该方法是快速有效的。     

基于主动测试的HTTP业务性能分析

Web业务在当前Internet流量中占有重要地位,而网络路径对HTTP业务性能的影响直接决定了用户可察觉的Web服务器访问的响应时间和页面下载速率的差异．通过主动业务仿真方法,测量端到端路径HTTP业务的性能表现,分析了业务响应时间的构成与分布特征,发现对同一页面在不同时间访问的下载速率表现出高可变性,证明常用的基于均值一标准差的性能故障检测判别方法并不完全适用于该类性能参数,提出了基于盒式图的端到端路径HTTP业务性能故障检测算法．     

基于SoT的BGP4+协议一致性测试系统设计

底层网络协议由IPv4向IPv6的过渡,导致原先运行于IPv4上的应用层协议也需要做适当的修改或补充,BGP4+协议就是为了适应这种变化而由原来的基于IPv4的BGP4协议修改而成。针对修改后的协议,需要设计新的BGP4+协议一致性测试系统。本文首先介绍了BGP4协议的特点和一致性测试的概念,提出了对测试集形式化描述的改进,并在此基础上详细阐述了BGP4+协议一致性系统的架构和设计方法。     

一种高效的业务流分类算法

通过分析单链路监测的流量特征和业务流监测分析需求,提出了一种高效业务流分类算法.算法把业务流分类过程分为三个阶段:第一阶段采用Hash方法,尽量分散流记录的分布;第二阶段可采用两种方式,一种是线性链表,另一种是查找树;最后一个阶段是线性查找.分别在两种不同型号的流量监测系统上实现了该算法,实验结果显示,当链表长度为300时,查找不成功并创建新的流记录和查找成功并更新流记录的时间分别为1.8 μ s和1.3 μ s,相应的业务流分类能力为55万和77万pps.     

众核处理器上的高性能网络入侵检测系统

为提高网络入侵检测系统(NIDS)在互联网流量和网络攻击数量增长下的性能,进行了在多核处理器上利用并行结构提高NIDS处理能力的研究.首先实现了NIDS在TILERA-GX36众核处理器上的数据并行(RTC)和任务并行(SPL)这两种并行机构方法,实验结果表明众核处理器上丰富的计算资源支持大量并行的NIDS实例,但同时也带来严重的资源竞争和冲突,系统并行化开销大大增加.为此,提出了一种基于共享的RTC方法,即SRTC方法,和已有方法相比,SRTC方法解决了RTC模型内存占用线性增长的问题,同时避免了SPL模型中的线程间通信开销.以开源NIDS软件Snort为基础,在TILERA-GX36众核处理器上对SRTC方法进行了实现和验证,实验结果证明采用SRTC的并行系统获得了类似线性的加速比,当加载超过7000条NIDS真实规则条目时,系统能够处理包长为1K字节的10Gbps的网络流量.