一种增量部署太赫兹链路的巨型近地轨道星座网络路由算法

太赫兹通信作为6G研究的关键技术之一,将在下一代巨型近地轨道(LEO)星座网络中与其他频段链路共存,在这样增量部署太赫兹的巨型LEO星座网络中,星间链路扭曲窗口期的路径次优问题将变得更加明显,现有的路由算法仅依赖于最短时延路径难以解决这个问题。为此该文提出一种增量部署太赫兹链路的时空图建模,以及考虑弯管转发和星间链路相结合的自适应选择路由算法(ATLS)。在Hypatia网络模拟器中的测试表明,与已有的路由方式相比,ATLS路由能够将任务完成时间降低了17.14%,端到端时延降低16.67%。

基于直接拥塞通告的数据中心无损网络传输控制机制

数据中心网络广泛采用基于优先级的流量控制(Priority-based Flow Control,PFC)机制来避免因缓存溢出而丢包.然而,PFC机制在保证无损传输的同时带来了队头阻塞和拥塞扩散等负面影响.近年来,一些具备端到端拥塞感知能力的传输控制协议被提出来,有效缓解了网络拥塞,减少了PFC的触发.但是在突发流量造成的瞬时拥塞场景下,这些研究工作仍会使得PFC频繁触发而导致严重的队头阻塞和拥塞扩散.针对该问题,在端到端拥塞控制基础上,提出了一种实现于交换机上的直接拥塞通告解决方案(Direct COngestion Notification,DCON),该方案在突发拥塞场景下能及时识别出与非拥塞流(与造成拥塞无关的流)共享入端口的拥塞流(真正造成拥塞的流),并从交换机直接通告发送端对该拥塞流精确地降速.实验结果表明,相比于现有的端到端拥塞控制传输协议,DCON有效避免了PFC的队头阻塞和拥塞扩散,平均流完成时间的最大降幅达到55%.

基于Mininet的计算机网络实验教学方案

为保证计算机网络课程实验的真实性、灵活度和可扩展性,以Mininet为基础架构,设计和实现了基于真实操作系统内核的轻量级虚拟实验平台。通过路由转发和联通测试的典型网络实验,展示了实验平台的网络拓扑配置、路由配置和用户交互流程。该实验平台能更好地帮助学生掌握真实计算机网络的算法、协议和实践操作。

软件定义网络的实验教学方案设计

以控制器集中控制交换机数据转发的实验为例,展示基于真实操作系统内核的轻量级虚拟实验平台的网络拓扑配置、路由配置和用户交互流程,具体介绍实验方案、设计思想和实验过程。

数据中心网络中一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略

在数据中心网络中,高带宽、低时延的链路和多对一的网络结构造成了TCP Incast吞吐率崩溃问题。现有的改进方法都关注于在TCP拥塞避免阶段改进其拥塞控制算法,而忽视了慢启动阶段中激进的指数增窗方式是造成Incast问题的关键原因。因此,该文提出了一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略(gentle slow sTart,GST),利用已有的拥塞标志位动态反馈缓存拥塞状况,以调节慢启动阶段的增窗速率。实验结果表明,该方法帮助现有的数据中心TCP协议有效地避免了并发传输中的吞吐率崩溃现象,将并发度和吞吐率分别提升了3.4倍和85倍。

多速率802.11 WLAN中时间公平的主动队列管理算法

提出一种多速率802.11 WLAN中AP上时间公平的主动队列管理(TFRED)算法。TFRED算法依据各流的数据发送速率,为通过AP的单流设置不同的丢包概率,以保证各无线节点占用相等的无线信道时间。分析和仿真实验表明:TFRED算法能保护单流的吞吐率,在保证时间公平的同时,有效地提高了WLAN的总吞吐率。

基于ECN阶跃标记的TFRC改进协议

针对无线网络中TCP友好速率控制(TFRC)协议无法准确判断分组丢弃原因而导致的效率低下问题,提出一种基于显式拥塞反馈的阶跃标记方法,设计新的无线流媒体传输协议。仿真实验表明,新协议能在无线信道下准确区分丢包原因,并提供准确的拥塞通告信息,在保证TCP友好性的同时提高吞吐率。

车载自组网中基于车辆密度的多跳广播协议

在车载自组网中,介质访问控制协议(MAC)的转发效率直接影响了数据消息的多跳广播传输性能。现有方法通常在每跳覆盖范围内选择最远节点来承担转发任务,通过降低转发次数实现快速多跳广播覆盖。然而,通过仿真实验和模型分析,当车辆密度变大时,现有方法导致信道竞争的接入延时剧增。因此,提出了一种基于IEEE802.11p协议的多跳广播协议VDF,根据车辆密度自适应地选择转发节点。事故预警和在线游戏2种典型应用仿真实验结果表明VDF降低了全网广播消息的覆盖延时,同时取得了信道冲突程度和多跳覆盖速度的合理折中。

计算机类交叉学科研究生培养课程体系研究

针对我国综合性大学的研究生培养目标和需求,介绍美国麻省理工学院计算机相关交叉学科的研究生培养方案、课程体系和课程内容设计,分析其课程体系的特点和优势,结合我国计算机学科研究的教育现状,提出计算机相关学科交叉的课程体系和课程内容构建思考和建议.

计算机程序设计课程配对学习模式教学研究

针对目前计算机程序设计课程中教学效率不高和团队协作能力培养缺失的问题,提出计算机程序课程的配对学习模式,通过典型的教学案例阐述独立思考、合作学习和教师指导的配对学习过程,最后说明教学效果,指出配对学习模式能有效提高教学效率。

无线局域网中TCP公平性问题研究综述

在无线局域网络中,由于无线MAC层协议只能保证各无线节点的公平接入无线信道,如何确保传输层TCP流的公平性就变得十分重要。TCP闭环拥塞控制的贪婪性、MAC协议节点接入公平性和无线信道的异构性,导致TCP在无线局域网络出现多种不公平问题。对当前存在的几种TCP不公平问题及相应的解决方法进行了分析和比较,阐述了目前亟待解决的主要问题和今后的研究方向。

基于SDN架构的网络空间安全实验教学设计

软件定义网络(SDN)是一种新型网络创新架构,具有控制逻辑集中和网络可编程化的特性,为应用创新提供了可定义的网络平台。为快速简易地开展网络空间安全的课程实验,该文基于SDN架构,以Mininet为轻量级实验平台,结合Python语言编程和Linux简单命令行操作,设计了网络空间安全经典实验教学方案。以边界网关协议(BGP)路径挟持和地址解析协议(ARP)攻防实验为例,介绍了新型网络创新架构软件定义网络(SDN),展示了实验平台的网络拓扑配置、路由配置和用户交互流程。该实验有助于提升学生对网络空间安全的理解,培养学生的创新意识和应用实践能力。

无线接入网络中TCP流的上下行信道公平算法

在无线接入网络中,上行TCP流会极大地压制下行TCP流,导致严重的上下行信道TCP流不公平问题.本文指出TCP流的ACK包在接入节点下行缓存中的侵占性是上下行TCP不公平问题的直接原因,从限制缓存大小的新角度提出了MBA(Maximum Buffer for ACKs)算法.MBA算法基于上下行TCP流的不公平比例和缓存大小的关系,自适应地调节ACK包的最大缓存空间.理论分析和仿真实验结果表明MBA算法不但能通过限制ACK包的缓存空间实现上下行TCP流公平,还能通过减少无线信道ACK包传输概率提高网络总有效吞吐率.

开放教育数据结构课程的教学空间设计

本文针对开放教育数据结构课程的教学实践,基于教学空间理论,设计了课程体系子空间、教学内容子空间和学习交流子空间,在教学空间中引导学生明确数据结构在计算机学科体系中的重要地位,建立课程知识的整体关系模型,同时提供了灵活、高效的学习交流方法。

基于P4的软件定义网络实验教学方案设计

为了增强软件定义网络课程实验的灵活性和可扩展性,使用Mininet模拟器作为基础架构,并结合P4语言,搭建了基于真实操作系统内核的轻量级虚拟化实验环境。以通过编写P4程序来实现集中控制交换机数据转发的实验为例,介绍了P4语言的主要组成部分以及用法,展示了实验环境中网络拓扑的配置、路由的配置、P4程序的编写和用户交互流程。

基于Floodlight控制器的网络安全实验设计

软件定义网络作为一种新型的网络架构,为网络的研究提供了新思路。在软件定义网络的架构下,需要重新设计信息安全实验。对网络信息安全实验进行研究,利用Mininet轻量级软件,结合Floodlight控制器以及sflow流量监测的工具,设计了基于软件定义网络的DoS防御实验。展示了拓扑的创建、主机间联通测试、相关网络配置和网络流量监测的整个流程。

网格安全问题及解决方案

网格计算是新型的分布计算技术,是解决复杂度越来越高的新应用的重要方法。由于安全问题是网格计算成败的关键熏所以研究网格的安全问题就显得尤为重要。本文简述了网格的定义熏分析了网格面临的安全问题熏比较详细地给出了网格安全问题的解决方案。

保证TCP上下行时间公平的ECN标记算法

在无线局域网络中,针对无线信道的异构性和传输控制协议(transmission control protocol,TCP)闭环拥塞控制的贪婪性,提出了一种基于显式拥塞通告(explicit congestion notification,ECN)标记算法的公平拥塞控制机制(access point congestion control,APCC)。APCC在AP节点结合缓存队列长度和无线信道负载的测量来检测拥塞,依据联合的拥塞测度来实施拥塞控制,通过保证低丢包率和低排队延时得到了高吞吐率;利用ECN显式反馈机制,对通过AP的上行和下行TCP DATA和ACK分组实施ECN标记,实现了上下行公平的双向拥塞控制;同时在多速率信道环境下,依据各流的无线信道速率来调节单流ECN的标记概率,实现不同无线信道速率TCP流之间的时间公平,大大提高了网络的总体效率。

一种保证TCP上下行时间公平的新调度算法

针对无线局域网中传输控制协议(TCP)闭环拥塞控制的贪婪性、媒体接入控制(MAC)协议节点接入的公平性和无线信道的异构性导致TCP出现的上下行不公平和时间不公平问题,提出了一种在接入点上实现上下行时间公平的UDTFLAS(Up/Down Time FairLAS)调度算法。UDTFLAS算法依据信道数据发送速率,给无线信道速率较高的TCP流提供更大的发送概率,以保证上下行各TCP流占用相等的无线信道时间。实验结果表明,UDTFLAS算法可以保护单流的吞吐率,实现上下行流的时间公平,能有效提高网络总吞吐量。

网格计算模式简介

网格计算是新型的分布计算技术 ,是解决复杂度越来越高的新应用的重要方法。文章简述了网格计算 (gridcomputing)的定义、特点和基本结构 ,着重讨论了几个代表性的网格系统 ,分析了当前研究中存在的问题及发展趋势。