基于IEEE802.1Q帧标记的VLAN实现原理

IEEE 802.1Q标准通过标准化的帧标记来实现虚拟局域网。对802.1Q的帧标记格式,VLAN的实现机制从入口过程、转发过程、出口过程进行了深入的分析研究,并结合实例给予了说明。

IEEE802.1Q协议的分析与仿真

本文分析了IEEE802.1Q协议的工作原理,并以此为基础在Windows平台下对该协议进行仿真,利用其工作原理实现了虚拟局域网(VLAN)模块。该模块包含数据封包,建立通信的连接,发送协议数据包,目标端拆包判断是否接收四个部分。本模块可以禁止不同VLAN的数据通信,为网络管理人员分析VLAN故障提供了参考。

基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现

针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%.

时间敏感网络中基于边不相交路径对选择的帧复制与消除机制

工业互联网应用如工业自动化控制系统,对网络提出了更严格的性能要求,包括有界低时延、低抖动与高可靠。传统以太网尽力而为的转发技术难以满足工业互联网确定性的传输需求。IEEE 802.1工作组在标准化的时间敏感网络增强了以太网的时间同步、确定流调度以及可靠性等功能。帧复制与消除机制FRER通过在2条源节点与目的节点相同且不相交路径上并行传输相同的帧,并在目的节点消除重复帧,提高了时间敏感网络的可靠性。该机制存在以下2个问题:(1)路径选择未考虑路径自身可靠性;(2)完全不相交的路径对可能不存在。通过构建路径可靠性模型,提出基于边不相交路径对计算方法,解决了上述问题。仿真结果表明:提出的机制有效提高了路径可靠性的同时降低了帧的时延抖动;当网络负载为0.9时,提出的机制与传统FRER及FRER-MPC相比,时延抖动分别降低了15.6%和11.19%。

Q802.1VLAN帧交换原理实验的设计和实现

针对VLAN技术的复杂性和抽象性,通过搭建实验平台,设计实验项目,促进学生对IEEE802.1QVLAN帧结构和交换原理的理解,强化和提高了学生的综合实践能力,培养了学生的创新思维能力和创造能力以及对相关知识和技术的综合运用能力。并以具体实例来说明实践环节的具体实施。

IP多播在无线接入系统的实现与分析

IP多播是一类重要的基于IP的应用,支持很多业务。无线接入系统使用灵活,作为IP网络的最后一跳,对组网寻址、服务质量构成影响;鉴于无线接入系统存在带宽有限、传输质量逊于有线方式等不足,所以在寻址方面通过合理的无线链路多播机制与IP多播寻址进行映射,在传输质量方面,通过对有线分组进行分片、ARQ、流控等机制,弥补UDP协议无流控、无确认等缺陷,以期提高服务质量。

IEEE 802 1Q VLAN原理实验的设计与实现

VLAN原理实验利用协议分析方法,测试验证VLAN实现的功能,以及交换机不同属性端口接收、转发普通帧和标记帧的特性,观察支持VLAN的交换机对以太帧插入、删除802.1Q标记的过程。并通过错误配置交换机端口属性,演示交换机加、去标记失配导致的网络故障,以加深学生对IEEE 802.1Q VLAN原理的理解。

工业以太网中IEEE 802.1p优先权调度协议改进

以交换式工业以太网网络控制系统为研究对象,针对采用IEEE 802.1p优先权调度的交换机内部排队延迟,提出了调度改进构想,对硬实时数据流和非硬实时数据进行区别处理.构建了一个典型的树形拓扑交换式以太网模型,计算了优先权调度改进后周期性实时数据帧在各个传输环节的最大延迟,同时推导了优先权调动改进方案应满足的基本条件.最后通过OPNET软件进行了仿真验证,结果表明IEEE 802.1p优先权调度协议改进可以提高工业以太网中硬实时数据传输的实时性.

车联网体系结构及感知层关键技术研究

车联网被认为是物联网中最能够率先突破应用领域的一个重要分支,是目前一个研究热点。本文基于物联网(IoT)、智能交通系统(ITS)及信息网络已有研究成果,提出并描述了车联网(IoV)的基本概念和体系结构,并对当前的标准化研究现状进行了介绍。在此基础上,本文重点分析了车联网的架构、通信模式、主要功能、应用领域及技术难点,并以IEEE 802.11p标准和IEEE 1609协议栈为参考,对物理层、介质访问控制层和网络层的关键技术、主要协议和通信标准进行了综合讨论。

一个基于端口VLAN的设计

本文讨论了以太网交换机上实现VLAN(虚拟局域网)的几种方案,并着重从软硬件设计上阐述了基于端口的VLAN的实现过程。

IEEE 802.1X的安全性分析及改进

IEEE 802.1X标准存在一些设计缺陷,为消除拒绝服务攻击(DoS)、重放攻击、会话劫持、中间人攻击等安全威胁,从状态机运行角度对协议进行了分析,指出产生这些问题的根源在于协议状态机的不平等和不完备,缺乏对消息完整性和源真实性的保护。提出并实现了一种双向挑战握手及下线验证的改进方案,并用一种改进的BAN逻辑对其进行了形式化分析。经验证,该方案能有效抵御上述安全威胁。

交换式工业以太网优先级调度机制的研究

为使工业以太网中周期性实时数据的传输延时要求能够得以保证,本文对交换机的内部功能结构作出改进,并采用了IEEE802.1p规范中定义的带有优先级标志域的以太网帧格式进行数据通信。为验证改进性能,构建了一个星形交换式工业以太网模型。在基于改进的交换机结构模型中,实现了优先级调度机制在交换机及网络节点中的应用,OPNET仿真结果验证了其对工业以太网实时性的有效提高。

IEC61850GOOSE在变电站综合自动化系统中的应用

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)是基于IEC61850的通用变电站事件(GSE)的一种控制类。从报文传输服务的抽象模型对GOOSE进行了深入的分析。讨论了GOOSE在变电站系统中的应用:全站逻辑闭锁功能和检同期合闸功能。并以全站逻辑闭锁功能为例建立了马尔科夫状态模型,讨论了GOOSE应用的可靠性。同时分析了GOOSE报文如何通过IEEE820．1Q保证了报文传输的实时性。

无线局域网安全技术和标准的发展与研究

对无线局域网技术和标准做了简单介绍,针对当前流行的无线局域网安全协议和技术及 其存在的问题进行了比较深入的探讨,最后给出了技术和标准发展可能的走向。重点讨论了目前得 到广泛应用的WPA标准和中国刚刚发布的WAPI标准,分析两者之间的异同。

基于IEEE 802．1x和EAP-TLS的无线局域网认证和密钥管理的研究与实现

分析了基于IEEE802.11无线局域网的安全问题。针对安全隐患,提出了基于IEEE802.1x和EAP-TLS双向认证和密钥管理的方案。详细阐述了其中最重要的两部分-基于数字证书认证和密钥产生的具体实现。分析结果表明该方案能提供可靠的基于数字证书的双向认证,可有效提高无线局域网的安全性。

基于EAP无线安全认证系统的设计和实现

网络安全一直是计算机领域受关注的课题。现有802.11设备采用的WEP技术存在一定的安全隐患,无法保证无 线局域网的安全。基于IEEE802.1x／EAP协议规范,提出了一种有效的认证／授权模式,并探讨了在Linux环境下无线局域 网中安全认证系统认证端的设计与实现。

基于Cisco ISL和IEEE 802.1Q的VLAN间通信原理及仿真分析

采用Boson NetSim,基于Cisco ISL和IEEE 802.1Q组建了不同协议的VLAN间通信异构网络,设计了模拟拓扑图,分析了路由器的端口设置、IP地址分配以及配置命令,对虚拟通信网络进行了仿真测试,实现了不同协议的VLAN间通信,并在实际的网络设备上进行了实验验证,结果表明所组建的虚拟通信网络是可行的。

无线局域网在医疗中的应用

作为个人通信的一个重要组成部分,无线局域网已经掀起移动计算的新浪潮。无线技术在传输速率、安全性方面不断改进,它不仅是有线网络的无线延伸,也可以作为LAN的无线替代。通过分析3种不同的IEEE802.11扩展标准的调制方式、工作频段等,突出说明了IEEE802.11g标准的优越性。根据医疗领域的特殊性,在基于IEEE802.11g基础上,初步构建了一个可扩展的无线医疗网络。

交换式工业以太网实时性实验研究

利用已构建的实验平台,进行了一系列的实际实验以研究IEEE802.1P对交换式工业以太网实时性的影响,并对比之前所取得的理论研究成果,发现理论分析不足之处以进行完善。通过实验展示和分析了工业以太网应用IEEE802.1P技术可能出现的问题,这些主要是不同优先级别报文之间存在干扰。所进行的实验对用于过程控制工业以太网实时性的理论分析和实际改进有着具体的指导意义。

宽带接入认证方式的分析与比较

为实现宽带网的"可运营和可管理",用户认证是关键.常用的宽带接入技术有ADSL,LAN,HFC等,相应的宽带接入认证方式有PPPoE,IEEE802.1x,DHCP+,Web等.通过对各种认证方式的原理、认证流程介绍,以及各自的优劣分析与比较,以找出适用不同场合的接入认证方式.PP-PoE方式成熟可靠,特别适合应用于ADSL接入;802.1x是未来宽带城域网首选的认证管理方式;Web方式较适合应用于酒店、宾馆园区网和校园网;DHCP+方式一般用在以太网接入中,而利用DHCP的动态地址分配方式同Web技术进行配合来实现更加理想的认证方式即DHCP+Web方式目前成为主流的认证方式.