网络测量及其关键技术

网络测量对网络研究与发展十分重要.分析了网络测量的常用方法,论述了网络测量的体系结构和研究现状.同时还指出了端到端时延模型、"噪声"分组过滤、测试点最优选择、业务模型分析和时钟偏移影响的消除等网络测量的关键技术.最后说明网络测量在研究网络行为学、网络管理、网络安全和研究网络的新方法、新技术等方面的应用.

一种量子局域网方案及其性能分析

提出了一种基于纠缠交换和经典交换的量子局域网方案.采用载波侦听多址/碰撞检测协议实现多址,由经典交换机传送建立和释放信道等控制消息,通过纠缠交换建立收发端光子的纠缠,基于量子隐形传态的原理传递量子信息.对该量子局域网进行性能分析,结果表明系统传输量子信息的吞吐率随着通信双方成功建立纠缠的概率、发端成功进行Bell态测量的概率和接收端成功检测到发送量子比特的概率增大而显著增加.

分布式网络测量和分析基础架构研究与实现

提出一种分布式网络测量与分析基础架构(DistributedNetworkMeasurementandAnalysisInfrastructure,DNMAI),采用层次化模型,模块化设计、易扩展.与现有测量框架相比,DNMAI强调根据用户需求定制测量与分析方案,系统化了分析方法和应用场景,可进行单点或分布式多点测量.给出其框架模型、功能部件、关键技术和解决方案,并以端到端时延为例说明DNMAI的应用.

基于线性规划的Internet端到端时延的估计

测量Internet端到端时延特征是研究Internet端到端分组行为的重要内容之一,它能够应用于QoS(Quality of Service),SLA(Service Level Agreement)的管理、拥塞控制算法研究等许多方面.常用的端到端时延测量方法大多依赖于GPS接收机或采用NTP协议来实现收发端时钟的同步,但由于GPS接收机价格较高不可能每台主机都能配备, NTP协议的精度不能满足要求。该文基于线性规划的方法估计收发时钟的频差、相对时钟偏差等参数,以获得端到端时延的估计。作者在几条不同的链路上进行了测试,结果表明该方法能有效消除收发时钟不同步的影响。

GPRS数据业务性能分析

基于D BMAP/D/ 1排队模型分析GPRS数据业务在简化的一步接入模式以及不同服务速率下的性能 ,包括RLC/MAC缓冲区队列的平均长度、小分组 (Mini Packet)的平均时延和丢弃率等 .分析结果表明 :当定时器T3 182 时间变长时 ,时延缩短 ,丢弃率降低 ;处于空闲状态的移动台产生新会话的概率越大 ,时延越长 ;缓冲区容量增加 ,丢弃率明显降低 .但是随着每个会话中分组呼叫数目的变化 ,时延变化不显著 .

ARIMA模型法分析网络流量

网络流量是网络规划设计、仿真、保证服务质量以及网管的重要参考因素.利用ARIMA模型法,在研究网络流量具有成长性、非平稳性的基础上得到了更为实用的结论.通过分段平均、取自然对数、一次差分可以把具成长性、非平稳性的网络流量变换为一个短时相关的平稳时间序列.通过对实际流量数据的分析,表明该方法计算量小、算法易于实现,可为网络建设的中、长期规划提供有效的预测手段.

一种用于异常检测的网络流量抽样方法

为了减小抽样数据对网络异常检测的影响,提出了一种新的可变抽样率的网络流量抽样方法.通过利用哈希模式匹配算法,将到达的数据报文按流标识分类并记录下该报文在流中的位置,然后根据报文所属流的位置顺序减函数来设置不同的报文抽样概率.实验结果表明,所提方法增加了短流报文的抽样概率,解决了由于随机报文抽样方法偏向于长流抽样而导致的网络异常丢弃的问题,从而提高了异常检测的正确性.

偏振旋转的量子私有信息检索方案

私有信息检索是安全多方计算的重要问题。传统对称私有信息检索(SPIR)的很多假设在量子信息机制下非常脆弱,其安全性受到挑战。目前已提出的量子私有信息检索大都不易实施,该文提出基于偏振旋转的对称量子私有信息检索协议和实验方案。实验方案利用单光子的偏振旋转产生量子密文,不需要复杂的计算,便于硬件实现。协议的无条件安全性由量子力学Heisenberg测不准原理及不可克隆原理保证,并增加了用户诚实性检测,在所提出的非诚实合作模型下,非诚实用户的恶意行为不会造成隐私的泄露,在安全性、鲁棒性、抗第三方窃听等方面均优于经典环境的多种方案。

基于ARM的分布式网络测量探针的设计与实现

网络测量是评估网络性能和监视网络状况的重要手段。本文研究了分布式网络测量基础架构,并在此基础上设计了一种基于ARM和嵌入式实时操作系统的分布式网络测量探针,应用于DNMAI测量系统中,进行网络性能指标的测量。最后,文中以端到端时延测量为例给出了对探针测量数据的分析方法。

基于Libnet的网络流量产生器的设计与实现

流量产生器可以产生不同的流量来对网络进行加载以实现各种指标的测试。本文分析了产生网络流量的方法,介绍了基于L ibnet进行网络编程的原理,并举例说明基于L ibnet实现网络流量产生器的过程。通过对实现的结果进行验证,表明基于L ibnet编程比利用Socket编程效率明显提高,还可以产生更高速率的网络流量。

一种新的提高互联网端到端时延精度的测量方法

由于端到端网络时延的测量中存在收发时钟不同步的问题,在测量中大多是通过测往返时延来间接求得端到端时延,测试结果误差较大。本文利用主动探测方法,在互联网上通过在一端发送带有时间戳的IP数据包,在另一端记录该测量分组的到达时间戳来获得端到端的时延测量值,然后利用线性规划的方法来消除了收发时钟的初始相位差和相对频差等影响,计算出网络的端到端时延真实值。通过实例测试,结果表明该方法消除了时钟不同步带来的误差,提高了测试结果的精确度。

基于opnet的Ad hoc网络业务量特性研究

近年来对有线网络业务量的大量研究揭示了有线网络业务量所存在的内在的自相似性。论文通过对Adhoc网络的移动模型和业务模型的仿真,揭示并验证了Adhoc网络业务量的自相似性。进一步通过研究自相似性与Adhoc网络中重要参数之间的关系,提出了影响自相似性形成的因素并分析了其产生的原因。

基于XScale和嵌入式Linux的网络测量仪

设计和实现了一种便携式网络性能测量仪,采用Intel XScale PXA255嵌入式处理器和嵌入式Linux操作系统,并采用FPGA器件进行小型化和性能优化设计。解决了仪表之间的同步、网络接口的数据交换、数据分析及可视化等关键技术。

随机多元基量子安全直接通信

根据量子通信系统安全性要求较高的特点,提出了单光子的随机多元基的偏振校正方案,可以完成各个偏振角度误差的补偿。与利用强光的补偿方案相比,窃听者更难获得基的信息,因此保密性更好。在测量基校正的基础上,针对传统多态量子通信系统筛选后有效信息少的缺点,设计了随机多元基的量子安全直接通信协议。该协议与窃听者Eve的互信息量很低;结合校验序列和一次一密,在信道不安全的情况下,窃听者不能得到有效信息,具有安全性好、易于实现、通信距离远等优点。

一种新颖和高效的基于统计理论的抗恶意攻击的近红外场量子检测方案（英文）

提出了一种基于统计理论的新颖和高效的量子检测技术,并通过仿真验证方案的可行性.仿真结果表明,该方案较现有方案更高效,更安全.考虑到方案的完整性,文中建立了链路模型以获得方案的阈值.

一种准确预测无线局域网业务量的时间序列模型

在对随机选取的实际环境中的多组无线局域网业务量数据的研究过程中,发现无线局域网业务量具有明显的多重季节性.利用差分和特定间隔抽样对原始数据处理,从而验证了无线局域网业务量的季节性.并提出了一个能够准确预测无线局域网业务量的时间序列模型:乘积型季节ARIMA(0,1,1)(0,1,1)12模型,通过迭代计算,将此模型转化成一个MA模型,并且利用MA模型的性质对模型参数作出估计.利用差分方程法,对随机选取的一段无线局域网业务量进行了预测.结果表明,此模型可较好地对无线局域网的业务量进行短期预测,且提前10步预测的平均相对误差仅为0.040 1.

近红外量子通信网中单光子波长交换研究（英文）

提出了一种新的近红外多用户量子密钥分发中波长交换方案,解决了量子网络中信息交互难题;分析了交换过程中近红外单光子束的偏振变换;仿真了波长交换效率和泵浦光功率之间关系.仿真结果表明,该方案可行并且高效.

一种基于DNMAI架构的网络拓扑发现方法

通过结合SNMP[1]与ICMP[2]的相关特性,提出了一种基于DNMAI[3](分布式网络测量和分析基础架构)的可定制的网络拓扑发现方法,并给出了拓扑信息的采集、过滤算法与数据库结构的定义。最后,详细描述了网络拓扑图形的程序实现过程,并在网络测试平台上得到了实际测试结果。

基于和频与差频级联的全光单光子波长变换(英文)

基于周期极化铌酸锂波导,提出了一种采用和频产生与差频产生级联的全光单光子波长变换方案.在海森堡绘景下,通过非线性变换过程的哈密顿量求解了目标单光子信号的湮灭算子,进而根据变换前后的光子数算符之比得到了单光子波长变换的效率.分析了和频产生过程以及差频产生过程中单光子的转换效率与泵浦功率之间的关系,证明了存在最佳泵浦功率使得量子态能够完全转移.数值分析结果表明,当上变换(和频产生)泵浦光功率为65mW、下变换(差频产生)泵浦光功率为150mW时,由1 550nm到1 530nm的单光子波长变换可达到61%的转换效率.给出了级联单光子波长变换的实验装置,包括周期极化铌酸锂波导、泵浦激光、准单光子信号源、滤波等光学元器件、单光子探测器和同步线路.

一种适用于IPv6的高效瓶颈带宽测量方法

提出了一种下一代网络的瓶颈带宽测量方法——IPv6-pckt-pr。该方法在OPNET仿真环境下,以自相似业务流为背景流量,给探测报文赋予相同的流标签,同时将其业务类别设置为最高级,通过发送不等长的探测包对测量端到端瓶颈带宽。分析与实验表明,该方法的测量结果准确度较好,分布比较集中,测量时间较短,并能有效减少测量带宽。