更便捷安全聪慧——卢锡城院士展望下一代互联网

历史回顾及启示 互联网(Internet)是20世纪人类最伟大的工程技术成就之一,它对人类社会的深远影响和对科学技术的巨大推动在21世纪将更加显现。Internet采用报文分组交换,基于TCP/IP协议集,运行在任何通信基础设施上,成为全球最大的连接网络的网络。 互联网发展至今大致可分为两个阶段。

自适应PI主动队列管理算法

主动队列管理是一个非常活跃的研究领域,相对于丢尾算法,AQM(active queue management)能够提供更短的平均队列延迟和更高的带宽利用率.虽然PI(proportional integral)主动队列管理算法的性能优于RED(random early detection)算法,但是PI算法的收敛速度比较慢.以PI算法为基础提出了一种自适应PI算法API(adaptive proportional integral).API通过实时测量链路的报文丢失率,获得当前的负载信息,然后动态设置PI算法中的有关参数.通过ns-2模拟表明,相对于PI及其改进算法PIP(proportional integral based seriescompensation and position feedback compensation),API具有更快的收敛速度和更小的队列抖动.

域间路由系统自组织特性

域间路由系统与Internet一样是一个复杂巨系统.自组织理论是当前对于复杂性系统研究的重要成果,是研究复杂系统的有效工具.所以,从自组织特性的角度分析了域间路由系统的内在规律和外在表现,并且评价了为了改善域间路由系统的扩展性、收敛性、稳定性和安全性而对BGP协议进行改进的各种方法.在对BGP的发展趋势进行预测的基础上,给出了利用自组织特性解决域间路由系统问题的指导原则和几种可行的方法.

面向高可信软件的整数溢出错误的自动化测试

面向高可信软件提出了一种二进制级高危整数溢出错误的全自动测试方法(dynamic automatic integer-overflow detection and testing,简称DAIDT).该方法无需任何源码甚至是符号表支持,即可对二进制应用程序进行全面测试,并自动发现高危整数溢出错误.在理论上形式化证明了该技术对高危整数溢出错误测试与发掘的无漏报性、零误报性与错误可重现特性.为了验证该方法的有效性,实现了IntHunter原型系统.IntHunter对3个最新版本的高可信应用程序(微软公司Windows 2003和2000 Server的WINS服务、百度公司的即时通讯软件BaiDu Hi)分别进行了24小时测试,共发现了4个高危整数溢出错误.其中3个错误可导致任意代码执行,其中两个由微软安全响应中心分配漏洞编号CVE-2009-1923,CVE-2009-1924,另一个由百度公司分配漏洞编号CVE-2008-6444.

大规模移动自主网络中基于簇的QoS多路径路由(英文)

在移动自主网络中,提供服务质量支持是一个核心研究问题.大量研究表明,在移动自主网络中提供服务质量保障具有很大的挑战性.提出一个基于簇的QoS多路径路由协议(CQMRP),通过一种可扩展、灵活的方式为移动自主网络提供服务质量保证.在这个策略中,每个节点只维持局部路由信息而不是整个网络的全局状态信息.它支持多个服务质量约束.采用OPNET模拟器对协议性能进行了评估,结果表明,这个协议能够为移动自主网络提供一个可靠的多路径服务质量保证.

一种基于分时的LEO卫星网络无环路由算法

在分析传统卫星网络路由算法的基础上,提出一种基于分时的LEO卫星网络无环路由算法(DTRA)。针对卫星在各时间片之间进行路由表切换时可能出现的路由环问题,算法采用平滑路由表切换策略消除由于切换前后网络状态信息不一致而产生环路的可能性,保证分组在任何时刻都能够沿无环最短时延路径被转发。同时,DTRA也能够通过使用无环备份路径处理可能出现的链路拥塞、节点失败等突发情况。通过复杂性分析可知,算法只需较小的星上存储开销和星上处理开销,而无需星间通信开销。仿真实验结果也表明算法能够提供数据最优传送,具有较好的端到端时延性能。

基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算

本文试图说明以下观点：越来越多的高性能应用要求利用地理上分布的、各式各样的计算和数据资源。这些应用希望能够通过高速网络将地理上分布、异构的各种高性能计算机、数据服务器、大型检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等连接并集成起来，形成一个网络虚拟计算机（称为元计算机），来实现应用计算问题。这种元计算实质上就是基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算。

虚拟计算环境中的覆盖网技术

互联网资源的成长、自治和多样等特性给资源的有效聚合带来了巨大挑战.通过覆盖网动态组织互联网资源并支持资源的高效搜索,是虚拟计算环境中资源按需聚合的重要途径之一.文中概述了虚拟计算环境中覆盖网技术的研究进展.针对互联网资源的成长性和自治性等特点,阐述了基于Kautz图的高效覆盖网拓扑构造方法,进而给出了适用于任意正则图的通用覆盖网拓扑构造方法;针对互联网资源的多样性等特点,提出了支持分组的覆盖网拓扑构造方法;在此基础上,阐述了基于覆盖网的高效区间搜索技术,并对覆盖网拓扑的优化方法及其它复杂搜索技术进行探讨.

高速路由与交换技术现状及发展趋势

多个方向的可扩展特性是新一代互联网的重要特点,这对高性能路由器的性能、规模、功能和服务等能力提出了更高的要求,高速路由与交换技术是承载这种可扩展特性的关键技术。从网络处理器设计、路由查找技术以及高速交换技术三个方面总结了高速路由与交换技术的研究和发展现状,并展望了未来的发展趋势。

关于高等教育若干问题的思考

本文在分析了高等教育的一些时代特点之后,描绘了教师、学生与大学的一种新角色:教师和学生都是学习者和探索者,大学应该是一个有利于师生共同学习与探索的环境。文中特别强调合作与交流、跨学科教学、教研结合、新生教育、科学素养教育、师资培训以及大学文化的重要性,强调只能在保证质量的前提下扩大办学规模。

关于大规模并行处理机系统可扩展性设计

大规模并行处理系统旨在满足国防和国民经济许多重要应用领域对高性能计算能力的需求。长期以来 ,结构上的可扩性和编程上的友好性一直是并行计算机系统设计中追求的重要而又互相矛盾的两个目标。文章结合研究实践 ,对大规模并行处理机系统 (MPP)

计算机网络与通信网络技术的发展

本文综述了网络与通信网络技术的发展动态。并就我国网络技术的发展发表了自己的观点。

面向互联网资源共享的虚拟计算环境专刊前言

面向互联网资源共享的虚拟计算环境是网络计算技术领域的重要研究课题.资源虚拟化是计算机技术的经典概念,旨在将纷繁复杂的底层实体抽象化,为上层提供相对简化的统一视图.进入网络计算时代,网络资源的战略价值日益突显，

基于网络状态预测的提前控制

高速网络的大带宽延迟乘积使基于传统反馈机制的 Ａ Ｂ Ｒ 难以对高可变 Ｖ Ｂ Ｒ 快速响应，造成速率的不匹配．为了提高反馈控制方法的有效性，充分利用高优先级 Ｖ Ｂ Ｒ 业务剩余的可用带宽，文中提出基于预测的提前控制模式，根据 Ａ Ｂ Ｒ 信源的不同反馈延迟对未来时间段 Ｖ Ｂ Ｒ 占用带宽进行预测，并利用未来 Ａ Ｂ Ｒ 可用带宽估算值为相应的 Ａ Ｂ Ｒ 进行速率分配，从而实现速率的精确匹配．高速网络 Ｖ Ｂ Ｒ 业务的强相关性使相对精确的时间序列预测成为可能，并可使用通用的线性预测方法完成 Ｖ Ｂ Ｒ 业务的在线实时预测；业务预测误差和 Ｒ Ｔ Ｔ 估计误差，可以根据当前负载因子（ Ｌ Ｆ）适当调整 Ｅ Ｒ 反馈值加以补偿．提前控制模式的有效性和公平性通过示例可以得到直观的认识。

OSI协议实现技术研究

向OSI标准靠拢正成为计算机网络发展的一种趋势,然而要实现一个可靠、高效、符合OSI 协议标准的实用性网络,有许多具体实现技术值得研究和探讨。本文试图结合KDNET 的研究实践,就若干全局性问题进行讨论,并提出一些建设性的见解。KDNET 基长系统已投入试运行,结果表明,其设计方案及采用的实现枝术是成功的。

IBM PC上运行的VT 100及汉字终端模拟器

本文介绍了在IBM PC系统上运行的VT 100终端及汉字终端模拟器的功能、原理及软件结构。该模拟器除了模拟有关终端外,还支持IBM PC机与主机间的有纠错功能的ASCII文件及二进制代码文件的传输,并保证文件在往返传送中主要属性不变。

数据网格及其关键技术研究

从应用需求出发 ,首先分析探讨了数据网格的基本目标 :命名的透明性、定位的透明性、协议的透明性和时间的透明性 ,以及数据网格提供的基本服务 :目录服务、注册与发布、信息发现、存储资源代理服务、身份认证与访问控制、调度和方法执行等 ,深入研究了数据网格的关键技术——元数据目录和存储资源代理 。

一种面向大规模P2P系统的快速搜索算法

提出一种面向大规模P2P系统的概率搜索小组(probabilistic search team,简称PST)算法.各节点首先发布本节点的资源共享信息,并基于分布式丢弃Bloom Filter技术(distributed discarding bloom filter,简称DDBF)对从其他节点收到的信息进行保存和转发PST算法把RW算法中漫步者的概念扩充为搜索小组通过聚合各小组在搜索过程中获得的资源信息,PST算法实现了多个小组之间相互协同的并行搜索.分析模拟结果表明,PST算法在保持低定位开销的同时取得了较好的定位性能.

网络程序设计中的并发复杂性

互联网已成为现代社会的重要信息基础设施,然而网络环境的并发性使得传统程序设计方法在开发高质量的网络程序时遇到了许多困难,严重影响了开发效率.并发问题对网络程序开发复杂度的影响可以类比多核处理器带来的"软件并发危机",然而其中的并发问题却远远没有得到应有的重视.网络并发问题目前并不存在普适的应对方法,甚至在不同方法之间存在明显的争论.简要介绍了各种基本的并发模型及其常见的实现方法,并在此基础上着重分析了现有方法的内在复杂性,对比各种方法的优势与劣势,最后展望可能的研究和发展方向.