软件定义技术发展与未来影响研究

本文探讨了软件定义技术(SDT)的概念、应用及其发展现状。SDT利用虚拟化和应用编程接口,可有效管理硬件资源,降低了硬件管理复杂度,提高了资源的使用灵活性和效率。文章详细介绍了软件定义网络(SDN)、软件定义无线电(SDR)和软件定义卫星(SDSat)的技术原理、发展和应用现状。SDN在数据中心、企业网络等领域广泛应用,SDR在通信、雷达等领域有显著影响,而SDSat则在航天科学和军事通信中展现出潜力。文章还讨论了SDT在军事网络、网络安全和卫星技术中的应用前景,并提出了对未来软件定义技术的启示和建议。

软件定义服务架构研究

在研究新一代信息技术架构的基础上,描述了"软件定义服务"概念,并提出了对应的基础框架,希望形成引领性标准提升国家信息技术服务产业的技术水准。对前期研究的成果进行了详细描述,明确了"软件定义服务"的架构,应着重在ITSS服务四要素的基础上,通过创新的服务要素抽象虚拟化技术,实现服务要素的时空复用和可编程能力,定义集中式管控智能单元,实现服务产品智能化管理和配置,向用户提供灵活、可配置的服务产品。

面向软件定义网络的异常流量检测研究综述

针对软件定义网络(SDN)较传统网络更易遭受网络攻击的现实,从技术原理和架构特点出发,对近年来面向软件定义网络的异常流量检测研究进展进行综述,分析了SDN可能遭受网络攻击的组织形式,讨论了当前SDN异常流量检测、异常流量溯源、异常流量缓解相关技术的特点、优势及不足;对当前研究中常用的数据集进行了对比分析,并梳理出一些通用的数据预处理方法;总结并展望了未来SDN环境下异常流量检测方法的研究方向。调研结果可以指导实际应用需求中适配方法的选取,提出待解决的问题和矛盾可为后续研究提供引导。

分布式软件定义网络中多域流量工程的路由优化方法

针对分布式软件定义网络(software-defined networking,SDN)中流量管理调度不均衡的流量工程问题,提出一种基于负载均衡的多控制域流量路由优化的解决方案。首先分析控制消息流量的组成、域内通信及域间通信规则;然后基于4种控制消息定义控制链路流量的构成,明确链路承载流量分为控制消息流量和业务流量,建立平衡控制器负载和最小化最大链路利用率的优化模型;最后基于域内通信和域间通信提出两层路由算法。为提高模型求解精度,进一步提出改进离散萤火虫算法求解最优路由。结合ABILENE网络和GEANT网络,分析控制消息流量、控制器负载和链路负载等评价指标。实验结果表明,优化模型能有效实现控制器和链路负载均衡,控制消息流量是流量工程重要组成部分。相比集中控制模式,扁平分布式控制模式的平均控制器负载降低47.3%,最大链路利用率相差不超过15%。

面向网络工程创新人才培养的软件定义网络教学案例设计

为了提高软件定义网络(SDN)教学质量,针对SDN技术特点和实际网络工程问题,提出层次化、虚拟化、实用性的课程教学案例内容体系,以一个具体的综合案例(一种轻量级的异常数据流监测和防护系统)为例,介绍教学案例设计及应用过程。

入侵意图分析下的软件定义网络DDoS攻击检测方法

为在数据样本回溯期内解决因本地信息熵值增大而造成的服务攻击问题,维护软件定义网络的运行安全性,提出入侵意图分析下的软件定义网络分布式拒绝服务(DDoS)攻击检测方法。按照软件定义网络场景重构原则,确定因果网转换标准,实现对识别参数的更新处理,完成攻击性行为的入侵意图分析,再定义DDoS数据集,根据攻击行为的时空特性,求解模型参数的取值范围,完成入侵意图分析下软件定义网络DDoS攻击检测方法的设计。实验结果表明,在该算法控制下数据样本回溯期为10 min,低于传统算法,能够较好维护软件定义网络的运行安全性。

新型配电网中的软件定义技术理念及特征

配电网是支撑新型电力系统建设的重要环节,分布式能源、互动负荷与新型装备的大量接入推动了系统形态的巨大变革。文中立足于配电网在柔性化、数字化、智能化方面发展基础,提出新型配电网的软件定义技术构想,旨在从系统层面解决海量、分散灵活资源的协调利用问题,支撑整体系统运行服务水平提升。基于上述观点,文中从软件定义技术的发展基础入手,分析了其技术思想起源与在配电网中的应用条件,建立了配电网软件定义技术的三层式架构,分析了软件定义灵活性的来源和表现形态,梳理了配电网软件定义技术面临的挑战性问题,初步探讨了在其构建与应用中可能涉及的关键技术。最后,对配电网软件定义技术的未来发展前景进行了总结与展望。

软件定义卫星网络中基于业务调度的混合路由算法

为了解决低轨卫星网络高动态拓扑、大数据传输量、多信令开销的问题,满足全球覆盖和海量移动用户日益增长的需求,在研究不同业务性能指标体系的基础上,构建了高低轨卫星协同的软件定义卫星网络架构及虚拟拓扑模型;设计了综合考虑业务到达率和等待时长的优先级赋值函数,并提出一种基于业务感知与调度的联合星间路由算法,该算法包括针对高QoS需求业务的低复杂度轨道内优先转发路由算法和针对低QoS需求业务的链路加权路由算法.仿真结果表明,所提算法在平均端到端时延、丢包率和吞吐量等方面比传统算法均有显著的改善.

软件定义网络中操作成本优化的控制路径恢复

软件定义网络(software defined network,SDN)是一种新兴的网络范式,其解耦了控制平面和数据平面,实现了网络管理的灵活性。然而,控制平面的逻辑集中化带来了新的挑战,即在各种故障情况下确保较高的可用性。文章在带内控制平面的前提下,提出一种控制平面恢复方法,该方法重复利用旧的控制路径规则,并建立相应的数学模型;最终提出一种考虑复用控制规则的树形恢复算法,并证明当控制路径以最短路径树的形式部署时,算法的近似度为3。实验结果表明,该方法具有较高的有效性。

软件定义网络下两阶段大象流识别算法

目的针对数据中心网络(Data Center Network,DCN)中数据流量多导致大象流与老鼠流识别精确度低的问题,提出一种基于软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)下两阶段大象流识别算法。方法将SDN与DCN结合,第一阶段,采用高斯分布动态阈值优化算法,通过对数据包阈值的设定,计算大象流误检率与漏检率,不断优化得到最优阈值,以此识别出可疑大象流;第二阶段,在依据流传输速率与流持续时间精确得到大象流的基础上,提出阈值约束、流量检测机制、Count计数器等三方面改进对大象流识别阈值下限的约束,将网络中大象流的数据量与流持续时间进行周期内阈值计算,提高大象流的识别精确度。结果实验结果表明:算法与已有相关算法相比,第一阶段可疑大象流平均字节数比网络流平均字节数多11.3%;不同阈值下的算法准确度提高1.7%,不同网络流量下的大象流平均检测时间降低至6 ms以内。结论软件定义网络下两阶段大象流识别算法在第一阶段具有较强的大象流识别能力,同时算法的精确度有所提高,大象流的平均检测时间降低,提高了网络质量,能为进行网络流量调度策略的进一步研究提供相关性条件。

软件定义无线Mesh网络多目标路由优化算法

无线Mesh网络(Wireless Mesh network, WMN)中,链路拥塞会导致较长的传输时延和排队时间,因此将链路负载均衡与服务质量结合起来一直是研究热点.本文针对多目标路由优化管理的关键问题,将路由问题表述为整数线性规划(Integer linear programming, ILP)模型,并将无线Mesh网络与软件定义网络(Software defined network, SDN)结合,设计了适应于SD-WMN架构的多目标函数、约束条件以及整体的网络优化模型,此外,由于该整数线性规划模型是NP完全的,本文将改进的人工蜂群的启发式优化算法引入到路由优化算法中,以获得源节点和目的节点之间传输流量的理想路径.本文所提出方法在Mininet网络模拟工具中的仿真结果证明了该算法的有效性,与OSPF、SDNR以及遗传蚁群优化(G-ACO)相比,所提出方法在丢包率、往返时间和负载均衡方面均有不错的改善.

浅议下一代数据中心架构——软件定义数据中心

该文首先简要介绍了目前数据中心发展经历的现状,继而提出了下一代的数据中心发展趋势为软件定义的数据中心,并对软件定义的数据中心和如何建立构建软件定义的数据中心进行了初步研究,最后指出软件定义的数据中心凭借前所未有的自动化、灵活性和效率能实现IT交付方式的转变,更好的支撑用户在云计算、大数据时代的业务运营和增长。

软件定义无线网络异构服务功能链低功耗部署方法

受到节点性能以及功耗方面的限制,在对无线网络异构服务功能链进行部署时,通常会因缺乏节点重要程度评估而导致部署效果不佳。对此,提出软件定义无线网络异构服务功能链低功耗部署方法。首先通过对网络协议内容进行获取,实现拓扑结构感知,并构建出节点重要度与节点链路数目之间的相关关系,对网络节点的重要度进行计算。然后将原始服务功能链拆分为多个独立的服务功能,并以节点综合度最高以及网络功耗最低构建出的目标函数作为映射方案求解途径,将服务功能映射到物理节点上。利用SDN控制器的编程接口,将功能链分解与映射的结果转化为网络配置指令。最后构建交换机的流量需求信息与待部署节点之间的映射关系,从而实现低功耗部署。在实验中,对提出的服务功能链部署方法进行了部署效果的检验。最终的测试结果表明,采用提出的方法对服务功能链进行模拟部署后,软件定义无线网络的功耗值更低,具备较为理想的部署效果。

5G网络环境下的软件定义网络架构设计与挑战分析

本研究深入探讨了5G网络环境下软件定义网络架构的设计需求与原则,旨在揭示软件定义网络如何支持5G网络的高带宽、低延迟和大规模设备连接需求。通过分析软件定义网络在5G网络中的实际应用,包括网络切片、动态资源分配、安全性保障及与现有技术的融合,展示了软件定义网络架构如何提升网络管理的灵活性、效率和安全性。研究表明:软件定义网络能够有效应对5G网络的挑战,为网络提供强大的支持,同时也为未来网络技术的发展提供了新思路。

通信网络中的软件定义网络技术应用分析

随着互联网技术的飞速发展,软件定义网络(SDN)作为一种新型的网络架构,通过分离控制平面与数据平面,提供了更高的灵活性、可编程性和可扩展性。本文主要分析了SDN的应用对通信网络创新的推动作用,尤其是在网络虚拟化、流量工程、网络安全、自动化运维等方面展现出了显著优势。通过网络切片、动态资源调度、自适应流量控制及DDoS防护等技术,能够实现更高效的资源管理与流量优化,同时提升网络的安全性和稳定性。

软件定义系统技术研究综述

导弹武器装备当前呈现技术密集、任务型号多样、功能复杂化的发展趋势,面对其高速技术迭代的发展需求,传统上采用单型号独立研制的方式存在研制成本高、技术复用率低、结构紧耦合、系统交联复杂等缺点。为此,针对新兴的软件定义系统技术,分别从开放式软件定义系统架构、模型驱动的软件定义系统开发、软件定义系统应用服务管理框架、面向软件定义的载荷快速接入管理、软件定义弹性网络等分项关键技术开展综述研究,介绍相关技术发展情况及存在的不足,分析软件定义系统技术的发展方向,旨在为导弹武器装备研制相关技术难题的突破提供参考。

面向软件定义互连系统的多协议交换电路

为满足软件定义互连系统中异构协议融合互连的需求,提出一种两级多协议交换电路,该电路通过融合共享缓存与Crossbar这2种交换架构,实现对多种异构协议的报文转发需求的兼顾。同时,提出一种基于时隙的多级仲裁调度方法,实现调度过程中时间与空间的解耦。仿真结果表明,所设计的交换电路能够弹性适应绑定模式变化引起的交换规模及端口缓存、端口带宽需求变化,缓存资源利用率相较传统组合输入输出排队(CIOQ)架构最高提高87.5%,转发时延低至数十纳秒,不仅适用于RapidIO、光纤通道(FC)、Ethernet、外设部件互连快速总线(PCIe)单一协议交换,而且适用于多种协议组合的混合协议交换。

基于区块链的软件定义网络数据安全共享研究进展

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种革命性的通信网络架构,极大地提高了网络的灵活性和可管理性。然而,SDN面临着众多的数据共享安全威胁和机制缺陷。为了解决这些问题,区块链作为一种去中心化、不可篡改、数据多方维护的分布式数据账本,提供了潜在的解决方案。首先简要介绍了SDN的基本概念以及在数据共享方面的需求,接着分析了区块链在提升数据安全共享方面的优势。根据安全信任框架、共享数据校验、跨域信息共识和节点安全防护等四个安全应用分类,系统地调研基于区块链的SDN网络数据安全共享的最新研究进展,并突出对比了各种解决方案的主要特性。然后从系统性能角度,分析基于区块链的解决方案可靠性。最后,从隐私保护、认证机制、共识安全和性能效率方面展望了未来的研究工作方向。

基于软件定义网络的大型智慧医院网络建设

计算机网络系统是智慧医院的核心,大型智慧医院建设对网络架构的要求越来越高,人随网动的传统网络架构一般存在安装效率低、策略下发速度慢、资产台账易混乱等问题,应对医院复杂网络需求时面临着网络扩展性差、管理繁琐等诸多挑战,选择合适的网络虚拟化技术,搭建新型、高速、可靠的网络架构对促进大型智慧医院的发展起到关键作用。广州某大型三甲医院从2023年起基于软件定义网络新建分院区网络项目,从部署速度、策略配置、终端管理方面体现该架构的优势,最终实验数据表明使用软件定义网络架构可以显著提升医院网络策略下发的效率。

软件定义指挥控制系统概念、架构及表征方法

现代战场环境要求指挥控制系统更快更好地适应变化以夺取战场对抗优势。借鉴将控制逻辑和业务逻辑分离从而提高系统适变性的软件定义的核心思想,提出了软件定义指挥控制系统的基本概念,通过划分系统架构的应用层、控制层、业务层和保障层构建了软件定义指挥控制系统架构的分层模型,并基于超图理论提出了软件定义指挥控制系统的形式化表征方法,以期为指挥控制系统的建设发展提供参考。