边缘网关负载分析

为定性地描述核心-边缘分离网络中的网关负载,根据映射表项索引方式和映射表覆盖范围,将位置标识与身份标识分离协议和网络地址翻译的网关细分为5类,从映射表项数和处理复杂度方面对网关负载进行分析比较,从而为设计新的核心-边缘分离体系结构或网关映射系统提供参考。

多模式匹配算法及硬件实现

介绍了多模式匹配的算法和硬件实现方法.首先介绍了两种常用的多模式匹配算法——Aho-Corasick基于自动机的算法和Wu-Manber基于hash的后缀匹配加移位跳跃的算法以及相关的改进算法.并通过实验对各种多模式匹配算法的时空复杂度进行了分析比较.通过几个硬件实现的实例介绍了多模式匹配的硬件实现方法及策略.最后对多模式匹配的发展趋势进行了展望.

深度包检测中一种高效的正则表达式压缩算法

提出一种基于确定的有穷状态自动机(deterministic finite automaton,简称DFA)的正则表达式压缩算法.首先,定义了膨胀率DR(distending rate)来描述正则表达式的膨胀特性.然后基于DR提出一种分片的算法RECCADR(regular expressions cut and combine algorithm based on DR),有效地选择出导致DFA状态膨胀的片段并隔离,降低了单个正则表达式存储需求.同时,基于正则表达式的组合关系提出一种选择性分群算法REGADR(regular expressions group algorithm based on DR),在可以接受的存储需求总量下,通过选择性分群大幅度减少了状态机的个数,有效地降低了匹配算法的复杂性.

双层IP地址空间体系结构

互联网面临的挑战之一就是路由系统的可扩展性.路由表的快速增长以及越来越频繁的BGP更新,对核心路由器的性能、复杂性、能耗和成本产生了越来越大的压力.近年来,大量网络研究人员正在针对这些问题寻找解决方案.将现有的IP地址分解为标识和位置的思想,是重要的研究方向之一.提出一种新的标识与位置分离方案,形成双层地址空间体系结构,克服了可实现性和可部署性的困难,在缓解路由系统扩展性难题的同时,解决了IPv4地址耗尽的问题.除了对DNS作简单的修改并增设一种网关设备外,原有的骨干网和用户网不作任何改动.

基于标签的POF网络虚拟化技术研究

针对SDN新一代转发控制分离技术——协议无感知转发(POF),提出了协议字段全开放的SDN网络虚拟化架构。该架构提出了基于标签的网络虚拟化技术和POF物理交换机流表分配技术,通过网络虚拟化中间件将POF交换机与POF控制器之间传递的消息进行转换,对物理网络中传输的数据进行标签封装,从而区分不同网络切片与虚拟链路的流量信息。与已有的虚拟化中间件Flow Visor、Open Virtex、Co Visor等相比,该虚拟化中间件全面支持POF协议,通过物理网络中的数据的标签化处理,实现了SDN转发平面全字段开放的网络虚拟化。同时,基于该套架构,实现了POF网络虚拟化中间件系统POFHyper Visor,并验证了该POF网络虚拟化中间件系统的功能与性能,经测试,虚拟化消息处理能力损失在17.1%~29.9%。

未来互联网试验床关键技术研究及进展

总结了未来互联网试验床的发展趋势、重点项目和关键技术,并介绍了基于科研网络的未来互联网试验床的建设进展。首先概述未来互联网试验床的发展趋势,简要介绍并比较了PlanetLab、GENI、FIRE等较大规模的试验床项目的研究内容、最新进展及关键技术实现,总结了未来互联网试验床的关键技术:虚拟化、资源管理与控制框架、监测与测量和试验床安全机制,然后重点讨论构建试验床的关键技术——网络虚拟化技术,最后介绍基于中国科技网已有资源的未来互联网试验床。

层次式交换网络

文章认为互联网核心设备不堪重负、网络行为难以预测、数据包路径不确定、可控可管和可扩展性差、无法实现服务质量保障、网络设施易受攻击、核心路由设备复杂昂贵耗电等一系列缺陷,是由互联网的路由系统引起的。文章提出一种新的网络体系结构,将网络拓扑与网络编址相结合,提出逻辑节点和逻辑信道的概念保证树形结构的可靠性,用短接信道技术提供连接的灵活性,以简单的IP交换替代IP路由克服现有网络的各种缺陷。

海云创新试验环境管控与服务系统总体设计

资源管控与服务系统是海云创新试验环境的神经中枢和纽带。本文提出创新试验环境管控与服务系统的总体架构、协议与标准,指导创新试验环境的设计与实现。在此基础上开展系统的框架和功能设计,研究资源管理控制技术、试验服务技术、测量及联邦技术,实现试验环境的动态集成、管理与实时监控、试验活动的自适应资源分配与运行调度、试验过程的多维多粒度、全程全息测量等,从而为试验用户提供可管可控可测的综合试验服务与开发环境,提供公共资源与服务,动态集成、演示和评估专项研发成果,交互式地支撑专项创新工作。

基于OpenFlow的移动切换框架研究

现有移动切换的相关研究方案在实际部署时配置繁琐、工作量大、网络运维成本高,有些方案还存在三角路由问题,导致切换时延增大。为了解决移动切换过程中的这些问题,提高移动切换的性能,提出了一种基于OpenFlow的移动切换框架,通过理论分析证明了该切换框架的可行性;另外,通过搭建基于OpenFlow的移动切换实验平台,与传统移动IP方案进行性能对比分析。实验结果显示,基于OpenFlow的移动切换框架能够有效地控制数据流路径,避免三角路由问题,并且较传统方案其切换时延降低,说明提出的移动切换框架能够有效节省网络带宽资源和优化移动切换效率。

命名数据网络中面向移动用户的内容预取方法

针对命名数据网络(named data networking,NDN)移动性增强支持不足的问题,基于城区移动场景提出了一种基于移动预测的内容预取方法(mobility-aware prediction approach for content prefetching,MAP-CP)及扩展方案(extended MAP-CP,e MAP-CP)。MAP-CP和e MAP-CP通过预测移动用户的下一接入点(access point,AP),预取在当前AP下因切换AP不能获取到的数据并缓存到所预测的下一AP相关联的NDN节点中,为切换AP后的移动用户就近服务,达到降低内容获取延迟和提高响应率的目的。e MAP-CP在MAP-CP的基础上,可预取切换AP过程中请求的数据,能够进一步提高性能。基于ndn SIM的仿真实验表明,与NDN本身相比,MAP-CP和e MAP-CP具有更低的平均内容获取延迟和更高的响应率,而且e MAP-CP更优。在移动速度为20 m/s、发包速率为200 pps时,MAP-CP和e MAP-CP的平均内容获取延迟可分别降低约4.0%和38.7%,响应率可分别提高约1.2%和4.9%。

基于OpenFlow技术实现移动通信的方法

随着便携式终端的发展和互联网应用的日益丰富,移动通信在网络技术中的地位越来越重要;同时,OpenFlow技术作为软件定义网络的底层技术也是目前的研究与应用热点。阐述了移动IP方案,分析了现有移动IP方案中存在的"三角路由"问题,提出一种基于OpenFlow实现移动通信的方案,能有效提高网络通信效率,避免"三角路由"及其衍生问题。

NDN中内容源移动的路由更新优化方法

命名数据网络(named data networking,NDN)中,命名链路状态路由协议(named-data link state routing protocol,NLSR)并非针对移动场景所设计,特别是对移动设备作为内容源的支持上存在FIB更新严重滞后、请求响应延时过大、内容响应率过低等问题。提出了一种针对内容源移动问题的NLSR优化方法(optimized NLSR for source mobility,NLSR-SM)。该方法采用内容源提前报告移动信息,网络中转节点提前更新FIB的策略,实现对内容源移动性的更好支持。通过在ndn SIM上实现NLSR-SM的原型系统,在不同实验场景下对NLSR-SM进行实验并与NLSR进行对比。实验结果表明,NLSR-SM可以降低请求响应的往返延时,提高内容响应率。对于移动直播的场景,NLSR-SM能够提高单次请求的内容响应率。NLSR-SM机制可以有效应对内容源在NDN中移动服务的问题。

一种基于高阶累积量的运动目标检测新方法

文章提出一种基于高阶累积量的序列图象运动目标检测方法。该方法对传统方法进行改进,引入高阶累积量作为运动目标边界的判据,能有效抑制高斯噪声影响,较好地检测出运动目标的边界。大量实验验证了文中方法的有效性和实用性。

一种高效的OpenFlow流表存储与查找实现方法

目前Open Flow流表的存储与查找还面临一些挑战,如流表项匹配字段数量的不断增加、流表规模的爆炸性增长以及实现Open Flow硬件交换机的端口线速处理更加困难.针对这些问题,本文提出了一种高效的Open Flow流表存储与查找实现方法.该方法将Open Flow流表划分成多个规模更小、匹配字段更少的子流表,进一步根据字段匹配类型将子流表切分成多个字段,不同字段采用不同的算法和硬件进行存储和查找,得到字段匹配结果后再结合汇总表查找从而得到子流表的匹配结果.通过划分流表与切分子流表来压缩流表存储空间,根据子流表的查找选择和子流表内部查找优化来减少查找过程中硬件资源开销.通过大量模拟实验表明,该存储与查找方法能够压缩50%左右的存储空间,且可以有效减少流表项匹配过程中80%硬件资源的消耗.