基于关键节点的域内路由保护算法

随着互联网规模的膨胀,大量的实时应用部署在互联网上,这些实时应用对网络时延提出了更加严格的要求。然而,目前互联网部署的域内路由协议无法满足实时应用对网络时延的要求,因此提高域内路由可用性成为了一项亟待解决的关键性科学问题。学术界和工业界提出利用路由保护方案来提高路由可用性,从而减少由于网络故障造成的网络中断和报文丢失。已有的路由保护方案将网络中的节点同等对待,没有考虑节点在网络中的重要程度,然而实际情况并非如此。因此,提出了一种基于关键节点的域内路由保护算法(Intra-domain Routing Protection Algorithm Based on Critical Nodes,RPBCN)。首先,建立路由可用性模型,以定量衡量路由可用性;其次,建立节点关键度模型,以定量衡量网络中节点的重要程度;最后,基于路由可用性模型和节点关键度模型,提出基于关键节点的域内路由保护方案。实验结果表明,RPBCN在保证路由可用性的前提下极大地降低了算法的计算开销,从而为ISP解决路由可用性问题提供了一种全新的高效解决方案。     

基于MSC测试目的的协议互操作性测试生成

提出了一种基于MSC(消息序列图)测试目的的互操作性测试生成方法.采用通信多端口有限状态机作为被测系统的描述模型,MSC作为互操作性测试目的的描述模型,使用全局状态跟踪和逆向查找等技术从系统规范中生成包含该测试目的的测试序列.该方法由于只需遍历系统的部分状态空间,因此在一定程度上减少了发生状态爆炸问题的可能.在移动IPv6协议系统中的应用表明,该方法具备一定的可行性.     

密钥交换协议性能测试研究

提出了一种针对密钥交换 (IKE)协议性能的黑盒测试方法，该方法基于自主开发的协议集成测试系统平台。针对IKE协议的特点设计了灵活的测试集，并对主机上的IKE实现进行了测试，分析了各种参数对IKE性能的影响。该方法可用于测试多种不同设备上的IKE实现。     

移动IPv6协议的测试研究

移动IPv6作为IPv6协议族中非常重要的一个协议，对它的一致性测试和互操作性测试将有助于协议的完善，发现协议实现中存在的错误，保证不同厂商产品之间的正确协作，本文分析了移动IPv6协议的测试方法和技术，提出IPv6协议一致性测试系统的参考实现扩展方案，使之适用于移动IPv6协议的一致性测试和互操作性测试，既增强了测试能力，又提高了测试过程可配置和自动化程度，并在此基础上进行了测试实践，最后提出了未来的研究方向．     

移动IPv6协议一致性测试研究与实践

分析了移动IPv6协议的一致性测试需求，提出了基于形式化模型的测试集设计方法，设计了基于通用一致性测试系统的参考实现扩展方案，既增强了测试能力，又提高了测试过程可配置和自动化程度，在此基础上对多种实现进行了测试，对结果进行了分析。     

LFA算法的一种高效实现方法

研究表明,网络中的故障不可避免而且频繁出现.当故障发生时,目前互联网部署的域内路由协议需要经历收敛过程.在此过程中,路由信息可能不一致,从而导致报文丢失,降低了路由可用性.因此,业界提出了利用LFA（loop free alternates）应对网络中发生的单故障情形,从而提高路由可用性.然而,已有的LFA实现方式算法时间复杂度大,需要消耗大量的路由器CPU资源.针对该问题严格证明了当网络中出现单故障时,只需要为特定的节点计算备份下一跳,其余受该故障影响节点的备份下一跳和该特定节点的备份下一跳是相同的.基于上述性质,分别讨论了对称链路权值和非对称链路权值中对应的路由保护算法.实验结果表明：与LFA相比较,该算法的执行时间降低了90%以上,路径拉伸度降低了15%以上,并且与LFA具有同样的故障保护率.     

基于有向无环图的互联网域内节能路由算法

互联网在快速发展的过程中面临新的挑战,其中网络能耗问题尤为突出。学术界提出了大量用于 解决网络能耗问题 的方案,然而这些方案都考虑了网络中的实时流量数据,计算复杂度较高,不利于实际部署。对此,提出一种基于有向无环图的互联网域内节能路由算法(Energy-efficient Intra-domain Routing Algorithm Based on Directed Acyclic Graph,EEBDAG),该方法 利用有向无环图来解决因链路关闭造成的路由环路和网络性能下降等问题, 仅须考虑网络拓扑结构,不需要考虑网络中的实时流量数据 。实验结果表明,EEBDAG不仅具有较低的节能比率,而且具有较低的链路利用率,为ISP解决互联网节能问题提供了一种全新的方案。     

基于逐跳方式的单链路故障保护算法

当网络中的某条链路出现故障时,互联网部署的域内路由协议需要重新收敛,在收敛过程中经过该链路的报文将会被丢弃。针对该问题,IETF(the Internet Engineering Task Force)提出了快速重路由保护框架,利用该框架可以有效地解决网络中单链路故障造成的报文丢失问题,然而该方案并不能完全保护网络中所有可能的单链路故障。基于该框架研究者提出了一种基于隧道的解决方案,该方案虽然可以提供100%的单链路故障保护,但是需要辅助机制的协助,开销较大,难以实际部署。因此,提出了一种基于逐跳方式的针对单链路故障的全保护方案,该方案可以解决网络中任意的单链路故障造成的报文丢失问题。     

路由监控分析系统的设计和实现

BGP和OSPF是目前网络中普遍使用的域间和域内路由协议,路由协议的运行状态直接影响网络性能.本文设计和实现了一个通用的路由监控分析系统,能实时收集路由信息,自动生成域间域内拓扑,提供历史拓扑信息的浏览和重放、拓扑图的比较、路由信息的解析和统计等功能,并能够分析路由收敛和稳定性,从而辅助网管人员掌握网络路由系统实时运行状况,做出相应的管理决策.     

软件定义网络中北向接口语言综述

软件定义网络(software defined networking,简称SDN)的产生使得网络中的数据平面与控制平面相分离,网络中的控制逻辑集中于控制器上,运行于控制器上的网络应用使得网络变得更加简单可控和灵活.软件定义网络中的北向接口是指控制器与网络应用之间进行通信的接口.在软件定义网络应用研究与开发的过程中,北向接口占据着一个重要的地位.综述了SDN中北向接口的编程语言,首先介绍北向接口编程语言的研究背景,然后根据编程语言的抽象程度、编程模型、实现机制以及是否引入新功能这4个方面将编程语言分类,详细介绍每个类别下各种北向接口语言的结构和核心特性,最后结合语言的应用场景对编程语言进行横向比较,进而展望了北向接口编程语言未来的研究方向.