可扩展高速网络流量被动测量平台的设计与实现

随着高速网络测量研究内容的扩展,网络测量设施在提高性能的同时须支持测量的可扩展性以适应不同网络环境和添加新测量研究的需要。针对已有网络测量软件可扩展性的不足,分析了高速多链路逻辑信道的特点及对被动测量方式的影响,设计和实现了一套适用于高速网络环境的可扩展被动流量测量平台系统。该系统基于多机协同数据流模型,采用分层耦合设计结构、对象化抽象和XML格式的交互描述,支持对高速多链路逻辑信道测量与新测量功能的可扩展性。

基于Linux内核高速IP网络测量器的研究

1.引言 近年来随网络规模日益庞大,拓扑结构越来越复杂,同时网络技术也出现两级化发展,出现网络行为学[1]和为行为分析提供抽样数据的网络测量技术的发展.由于网络测量环境的提速给网络测量带来更大困难,加上网络分析技术对测量的要求越来越高,因此测量技术成为当前网络技术的热点之一.

面向IP流测量的哈希算法研究

为了解决计算资源和高速网络流量之间的矛盾,需要对IP流进行抽样或负载均衡等处理,而哈希算法是资源代价的核心.首先提出评价哈希算法性能的随机测度;其次从理论上证明比特之间异或运算和位移运算能够提高哈希值的随机特性,提出比特流之间哈希算法的原则;然后分析IP报文的4个字段:源IP、宿IP、源端口和宿端口的特性,由此提出相关的哈希算法;最后使用CERNET主干流量和PMA的数据验证算法的性能,并与IPSX和CRC32算法进行比较.研究表明,基于异或、位移原则的比特流哈希算法的执行效率和哈希值的均匀性两方面具有较好的性质,能够满足高速网络流量测量需求.

网络主机时钟相对漂移模型研究

时钟同步是网络测量、管理的要求,由于时钟漂移现象的存在,难以实现精确的时钟同步。论文采用相对时钟代替绝对时钟,分析主机时钟相对漂移,建立了主机时钟相对漂移的线性模型,并由此推导出单向延迟修正模型。通过局域网范围内的主机时钟相对漂移和东南大学和瑞士之间的国际信道两端主机时钟漂移建立模型发现,相对漂移线性模型能很好地反映时钟漂移现象,并能够对两主机间的单向延迟进行修正。以相对时钟代替绝对时钟大大提高了时钟测量精度,减少了时钟同步的次数,降低了网络带宽的负担和主机资源的利用。

自相似活跃子网前缀空间的路由查找

IP地址查询是路由器的基本工作,活跃IP和子网前缀地址空间是重尾分布且自相似的,而针对这种重尾分布的IP地址和前缀可以用于对路由查找进行统计优化.文章分析并验证了活跃IP地址空间的特点和子网前缀空间分形自相似特性,活跃IP的子网前缀在不同的聚类规模上的次序统计量服从Pareto分布,主干路由表项的次序统计量也近似服从Pareto分布.该文提出了一种基于活跃度排序的路由逐次查找算法———SOSL,对IP地址查询进行了优化,在该文的模拟实验中,活跃路由表的规模、刷新周期和活跃度判定下限间存在一些对数线性关系,使得作者可以以很小的活跃路由表来实现全部路由查找需求的99%;为SOSL实现中最关键的活跃路由表排序问题提出了一个基于计数器溢出的方案,复杂度为O(1).对比发现该文的算法与TCAM结合能够提高TCAM的效率,高效地控制活跃路由表的规模,易于硬件实现.

单点双信道网络测量系统的时钟误差概率模型

网络测量技术已成为当前互联网技术研究的热点之一.时钟误差是网络测量中最主要的直接误差来源.传统网络测量技术重视修正和提高时钟精度,但忽视了测量中客观误差对结果的影响,这种做法不适用于对高速网络的分布式协同测量中的误差进行定量描述.基于此,结合误差分析理论和网络被动测量的具体特点,提出了针对单点双信道被动测量系统的一般性时钟误差概率模型,引入误差不确定度来定量描述协调测量结果的精确度和合理性.