IPv6实验网的组建和测试分析

主要介绍设计、搭建IPv6实验网，并在此基础上捕获数据包，测试协议性能。通过分析数据包的结构，验证了IPv6网络的特点：地址匹配的方便性、数据报头的简洁性。通过设计和组建IPv6／IPv4双协议栈路由器，介绍了一种通过IPv4网络转发IPv6数据包的双协议栈隧道技术。     

IPv6网络中动态数据包调度模型研究

下一代互联网所承载的多样化的网络流量使得对于网络流量的测量、监测以及服务质量的控制变得越来越重要。对此提出了一种新型的数据包调度机制,每个数据包都有其预测的每跳队列延迟。通过将经验信息存储在IPv6的扩展头部中,使得其能在整个网络上传递。通过减少经验值,则可以达到减少数据包传输的抖动,提高服务质量。实验证明,整个系统运行健壮、效果良好。     

MFPQT:IPv4-IPv6过渡阶段的一种流媒体调度算法

为了解决在IPv4向IPv6过渡期间使用现有的基于IPv4环境的流媒体调度算法和策略导致的质量下降问题,提出基于细分播放通道类型和细分传输数据包类型的流媒体调度算法和策略．当所在网络中同时存在纯IPv4节点和IPv6节点时,通过在调度算法中细分IPv4和IPv6的播放节点、接收节点和多播通道,分别对其加以处理和调度,从而提高了面向不同类型用户节点进行节目流调度的效率和总体性能．     

一种支持高速IPv6转发的路由器体系结构FIS

本文提出了一种在交换网络中执行转发操作的路由器体系结构,采用多个低速且具有独立转发和交换功能的转发交换结点FSN,组成多级流水线结构,以流水的方式执行报文转发和交换。本文对FIS中实现IPv6转发的关键技术—IPv6转发表的分解、转发表到FSN结点的映射、IPv6转发引擎的设计及报文调度算法进行了深入的研究,并基于FIS体系结构提出了易于硬件实现的IPv6查找机制和基于Hash老化的报文调度算法,为下一步FIS原型系统的实现提供了切实可行的方案。     

面向边缘集群的软件定义流量控制

针对软件定义网络(Software-Defined Networking, SDN)网络流量检测面临的问题提出了一种针对网络异常流的实时检测方案,采用BGP-LS协议,运用叶脊网络拓扑结构和边缘计算技术,采取被动测量的方式,开放SDN控制器的相应端口捕获传输控制协议(Transmission Control Protocol, TCP)数据包,使用Python语言对TCP数据包传入的端口和网络流量进行控制,控制器通过卷积神经网络(CNN)算法对数据包特征数据的分析,判断数据包的性质以及是否进行拦截。     

NAT-PT和6to 4协同工作机制研究

本文研究了IPv4/IPv6网络环境下NAT-PT和6to4协同工作机制,并且在分析边界路由器对IPv4和IPv6数据包处理流程的基础上,提出了一种基于地址分析和NAT-PT地址映射匹配的数据包调度算法,从而实现了NAT-PT和6t04的协同工作。通过实验测试和分析可知,该算法提高了边界路由器的透明性和适应性,并且具有较好的可扩展性。     

IPv6网络环境中的多约束QoS路由算法

充分利用IPv6支持QoS的潜能,设计了一种基于扩散的多约束QoS路由算法。算法中利用IPv6数据包基本报头中的流标签字段唯一标识业务流并加速数据流的包分类,利用扩展报头中的逐跳扩展头记录业务流需求并完成接入控制,利用路由头记录扩散包的转发路径并实现及时反馈,解决民IPv4扩散算法很难同时支持多度量参数、很难及时反馈等问题,提高了实时流数据包的转发效率。     

基于NAT-PT及6to4隧道的数据包协同调度算法设计

对IPv4/IPv6网络环境下的NAT-PT转换网关及6to4隧道技术在边界路由器上的应用进行研究,分析边界路由器的数据包处理流程,提出基于数据包地址分析及地址转换的协同调度算法,实现了NAT-PT及6to4的协同工作。新算法降低了数据处理复杂度,提高了边界路由器的自适应性,具备很好的可扩展性。     

基于SDN的混合分段路由概率流调度机制

针对数据中心网络流量路径分配不均匀、易造成大流碰撞,以及控制器流表开销大等问题,提出了一种基于SDN的混合分段路由概率流调度机制SRPFS（segment routing probability flow scheduling）。利用SDN集中控制与全局视图特性,首先采用混合分段路由完成流量初始转发;然后选用粒子群优化算法,重定义粒子群内部寻优过程来对流量进行筛选;最后构造全局节点概率矩阵,设计概率调度算法选举出流量转发最优路径。实验结果表明混合分段路由转发技术在流表开销方面优势较大,并且SRPFS相比于其他较典型的流传输机制,在平均网络吞吐量、链路利用率、标准网络吞吐率等方面有明显优势,能够有效减轻控制器的流表负载,保证了较好的网络性能。     

基于传感器节点IPv6地址自动配置研究

现有IPv6地址配置方法的研究较多是针对移动自组网,然而IPv6的地址自配置协议并不完全适用于无线传感器中,为了解决无线传感器中各个节点快速分配得到唯一的地址,针对无线传感器网络提出了一种可以自动分配IPv6地址的协议WSNACP(Wireless Sensor Automatic Configuration Protocol),协议根据节点电量的多少确定一个值,并根据该值进行状态分配,高于此值的为代理状态和竞争状态,其他为普通状态。当代理节点离开网络时,竞争者将成为新的代理节点,为新加入节点分配地址。实验结果证明,该算法的预测准确率高于传统算法,附带的额外开销较小。     

基于IPv6的MPLS隧道实现QoS

分析了IPv6和MPLS数据包的结构,解释了IPv6比IPv4在QoS方面的改进,并且详细说明了MPLS隧道通信在路由选择上的优点。探讨了IPv6的数据包排队机制、带宽分配RSVP与MPLS隧道工程相结合,实现数据包的快速转发的详细过程。     

6 LoWPAN接入（IPv4）Internet中数据包调度的研究与实现

无线传感器网络与互联网结构的差异性使得两者在数据交互中面临诸多问题。针对6LoWPAN接入(IPv4)Internet中数据包调度问题,在实现两者通信的基础上,优化其调度算法,提出多空间共存的调度模型。分析异构网络通信过程中存在的数据包类型,按照流向和处理方式归类,对于同类数据包,采用设计的算法堵塞其进入对立空间,减少通信过程中数据的冲突碰撞。设计异构网络的适配网关对该调度模型进行验证,经调度处理后的数据包不会引起系统ICMP消息回应。实验结果表明,该多空间共存的调度模型能实现数据包的有效调度,同时网关的整体性能得到一定的改善。     

水声传感网中基于网络编码的协作传输算法

为提高水下数据传输可靠性,本文在随机线性网络编码的基础上提出一种协作数据传输算法。首先,为源节点寻找数据转发链路,让数据通过多条链路进行转发;其次,使用网络编码方法对数据包进行编码,避免转发节点转发重复数据包;最后,对各个节点的数据包传输时隙进行调度,避免节点间信号冲突。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上提高了网络信道利用率和数据传输可靠性,且具有较好的稳定性。     

在IPv4向IPv6过渡阶段的一种流媒体调度优化方案*

为了解决在IPv4向IPv6过渡期间使用现有的基于IPv4环境的流媒体调度算法和策略导致的质量下降问题,提出基于细分播放通道类型和细分传输数据包类型的流媒体调度算法和策略。当所在网络中同时存在纯IPv4节点和IPv6节点时,通过在调度算法中细分IPv4和IPv6的播放节点、接收节点和多播通道,分别对其加以处理,从而提高了调度不同性质节目流的效率。     

IPv4向IPv6网络过渡阶段的流媒体调度优化方案

为了解决在IPv4向IPv6过渡期间使用现有的基于IPv4环境的流媒体调度算法和策略导致的质量下降问题，提出基于细分播放通道类型和细分传输数据包类型的流媒体调度算法和策略。当所在网络中同时存在纯IPv4节点和IPv6节点时。通过在调度算法中细分IPv4和IPv6的播放节点、接收节点和多播通道．分别对其加以处理，从而提高了调度不同性质节目流的效率。     

基于IPv6流量监测自适应采样算法研究应用

为了解决高速IPv6网络流量测量,在传统自适应采样算法(FLC)基础上提出了模糊逻辑自适应采样算法(MFLC)。该算法的基本思想是模拟人类的思维方式处理流量采集的频率,将该算法用于分布式的网络流量多点测量,定义相对流量变化率,并对模糊度进行数字化过程,简化模糊规则。通过大量的定性和定量的实验数据表明,采用此算法可用于分布式的网络流量多点测量,为更全面分析IPv6网络性能提供数据。     

基于IPv6的Socket通信的实现

随着计算机网络的发展,IPv6(Internet Protocol Version 6)必然会取代IPv4,开发支持IPv6的网络应用程序已经迫在眉睫。介绍了IPv6下Socket地址结构和IPv6下Socket函数,给出了在Windows环境下用Visual C++6.0实现Socket通信的方法,对今后开发基于IPv6的网络应用程序会有极大的帮助。     

基于IPv6的标签交换体系结构的研究

随着网络流量的高速增长,交换机面对众多业务表现出不足及路由器的处理速度低下等问题日益暴露出来。在此情况下,标签交换技术被提出用于改进分组的转发过程。而在新一代的网络协议IPv6中包含流标签域,它可直接支持标签交换。文中研究基于IPv6的标签交换体系结构(简称6LSA),分析了6LSA中的流与目前规范定义的流的区别,并用一个聚集流的算法描述了标签交换路由器(6LSR)基于本地产生标签模型,建立标签交换路径(6LSP)和标签交换的方法。     

Linux下多媒体业务差分IPv6测试平台的设计与实现

为了在无线网络中保证实时多媒体业务的服务质量(QoS),基于IPv6在无线局域网中设计并实现了差分QoS测试平台,实验测试各种支持QoS调度策略。测试平台核心部件为实现差分QoS调度的IPv6路由器。路由器由Linux操作系统来实现,采用可加载内核模块编程,使用Netfilter中钩子函数截获网络数据包,根据业务的不同优先级进行调度,合理分配网络资源,保证实时业务的服务质量。在此平台上,进行了多媒体业务差分QoS的演示和测试。实验表明,测试平台运行稳定,可以为QoS研究提供一个开放式开发测试环境。     

6LoWPAN接入互联网的自适应联合网关的设计与实现

无线传感器网络与互联网结构的差异使得两者在接入与数据包处理等方面都面临着一定的技术难点。针对基于IPv6协议的低速无线个域网6LoWPAN( IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network)与互联网接入方式的问题,用无线射频接入方式代替串口通信方式,提高通信过程中通信速率。同时结合无线传感器网络技术、嵌入式技术、轻量级网络地址转换/协议转换技术uNAT-PT(Micro Network Address Translation-Protocol Translation)、站间自动隧道寻址协议技术ISATAP(In-tra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol)和进程间通信IPC( Inter-Process Communication)机制,在网关处实现了两者之间的自适应适配互通机制,优化数据包流向问题。实验结果表明,无线射频接入方式与协议适配的自适应数据包调度机制能够提高通信过程中的通信速率,减少网络时延,优化网关通信性能。