一种面向空地一体化组网的体系架构

空间网络是空地一体化组网中地面网络延伸的重要组成部分。针对空间网络为移动星座的场景,传统的空地一体化组网模型将空间网络视为独立自治域,利用边界网关协议将空间网络与地面自治域互联起来,最大化同地面网络保持兼容。然而,传统组网模型存在边界网关面临频繁会话中断或大量路由更新等问题。通过重新审视空间网络的角色定位和边界划定问题,提出一种面向空地一体化组网的体系架构Slink。Slink的核心思想是空间网络为地面网络提供互联通道,利用星地网关隔离空地两网间的路由更新。实验仿真表明,Slink体系架构能够有效减小对空间路由器的路由存储空间需求,降低星地网络间的带宽消耗。     

基于CTCP的动态调整拥塞控制算法

空间网络具有传播延时长、信道丢包率高等特点,使得传统的地面路由协议TCP协议难以适应于空间网络。CTCP是一种结合网络编码技术的新型传输协议,实验表明在高丢包率的空间网络环境中的性能要优于传统的TCP协议。但由于CTCP的拥塞控制方式类似于TCP-Reno,拥塞窗口的调整是静态设定的,使得CTCP的拥塞控制机制在多变复杂的空间网络环境效果并不理想。本文提出一种基于CTCP的动态调整拥塞控制算法H-CTCP,通过对空间网络中的可用带宽进行实时估算,动态设定拥塞窗口。实验证明,改进后的拥塞控制算法更能适应高丢包率的空间网络环境,大大提高CTCP的传输性能。     

一种服务端驱动的无锁的文件元数据操作方法

当前的大规模存储系统提供大量的聚合I/O带宽,但并没有实现高度的元数据扩展性以管理分布于成千上万存储节点之上的文件。本文提出服务端驱动的无锁元数据操作来改进文件元数据操作的扩展性。服务端驱动技术简化了一致性维护,无锁技术既避免了资源冲突,又增进了元数据操作的并行性。实现了文件创建、删除操作。实验结果表明,该方法能显著提高系统的性能和扩展性。     

基于FPGA的并行多发可编程解析器

传统的报文解析器解析的协议类型和协议层次固定,缺乏对新网络协议的支撑,限制了网络设备的可编程性。抽象出形式化的解析流程,并基于FPGA实现协议无关的可编程解析器,对新协议的支撑无需更改硬件,仅需要重新映射解析图。基于该机制,引入一系列优化技术,克服了包解析固有的串行性,节约了存储资源,为实现高速的可编程报文解析提供了有效的解决方案。基于通用多核和高性能FPGA实验平台,进行了硬件代价和性能的评估。实验结果表明,采用可编程解析器能大幅提升报文解析性能,实现了通用网络协议及潜在的网络协议快速的解析,可有效地支持快速的定制网络协议发展。     

一种基于标地分离的卫星网络移动切换管理技术

移动卫星网络因具有覆盖区域广、通信延时低等优势受到广泛关注,当前有大量研究旨在开发IP协议的组网技术,并将其与地面IP网络融合。融合网络的挑战之一,即为卫星移动性,用户在卫星网络中的接入点频繁切换导致移动管理问题,而现有的移动IP技术不能高效支持卫星网络移动切换。为了高效支持移动切换,在卫星网络中应用标地分离思想,在标地分离的架构下研究切换管理问题;用映射服务系统对终端进行位置管理,在移动切换中由新接入卫星网关和终端的标志为主要信息在原卫星中形成通告转发表。仿真结果表明,相对移动IP技术,该方法有明显优势。将其应用于卫星网络时可以降低切换延时,减少大量的绑定更新开销或是次优路由,提升系统的性能和可扩展性。