基于SDN的链路故障恢复

网络的灾备与故障恢复作为网络安全的一部分,一直以来是人们关注的重点,传统网络缺少自动化的网络故障检测与恢复工具。SDN打破了传统网络设计理念,实现了控制平面和数据平面的分离,并开放了网络的可编程能力,从而提高了网络的灵活性和可管控性。通过SDN技术,自动化的网络故障恢复与检测成为了可能。设计了一种基于SDN的链路故障检测与自动化恢复方案,通过链路发现协议来获得全网拓扑,监控网络链路状态,并通过SDN的集中管控特性和可编程性实现链路故障快速检测和故障恢复。

QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法

链路故障的恢复,不仅仅是选择一条连通的备份路径问题,还应考虑网络业务故障恢复过程中的QoS需求。针对此问题,该文基于多备份路径策略,构建概率关联故障模型和重路由流量丢弃量优化目标。并基于该优化目标,以业务的QoS需求为约束,建立故障恢复问题的数学模型,提出一种QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法。该算法构建单条备份路径时,以最大程度地减少重路由流量丢弃为目标,并采用改进的QoS约束的k最短路径法进行拼接,且给与高优先级链路更多的保护资源。此外还证明了算法的正确性并分析了时间空间复杂度。在NS2环境下的仿真结果表明,该算法显著提升了链路故障恢复率和重路由流量QoS满足率,且QoS约束条件越强,相较于其它算法优势越明显。

软件定义卫星网络的链路故障检测和恢复方案

针对具有星间链路的卫星网络,提出了一种软件定义卫星网络架构下的链路故障检测和恢复方案。首先基于软件定义卫星网络架构设计了一种主动上报式故障检测机制,并设计了链路故障检测算法,实现对卫星网络中链路故障的快速发现和准确定位。在此基础上,提出了一种保护加恢复式故障恢复机制来快速恢复因故障导致的业务中断。最后在原型系统中对该方案进行了验证。实验结果表明,该方案可以在毫秒级的时间内快速检测并准确定位到链路故障,并可以在10±2ms的时间内对故障进行快速恢复。同时,该方案可适用于多种卫星网络拓扑。

基于MPLS的软件定义车联网主动式故障恢复机制

在软件定义车联网(SDIV)通信场景中,链路故障快速恢复是保证车端信息服务质量的关键技术之一。为此,提出一种基于MPLS的主动式故障恢复机制。在发生链路故障时,由故障链路上游交换机将备份路径信息封装至数据包头的MPLS标签中,转发过程中交换机匹配数据包头MPLS标签中信息进行转发;同时,考虑链路负载、可用带宽等性能指标,周期性地为拓扑中的每条链路更新备份路径。实验结果表明,与现有方法相比,所提机制有效降低了备份路径流表存储开销、数据丢包数量和恢复时延,可实现面向车端信息传输链路故障的快速恢复。

低轨卫星网络星间路由安全机制研究

为了保障路由的安全性和抗毁性,设计面向星间路由的安全机制和故障恢复机制成为维护低轨卫星网络可靠通信的关键。为了应对卫星网络可能面临的安全威胁,分析不同路由攻击行为对典型星间路由协议的影响,并设计差异化的协议包安全认证机制和链路故障恢复机制。此外,搭建基于虚拟化技术的卫星网络仿真平台,通过仿真多种路由攻击场景,验证所设计星间路由安全机制的有效性,并评估引入安全机制前后的CPU占用率、协议包处理时间等性能指标。实验结果表明,在有限的认证时间和路由开销下,该星间路由安全机制能够有效防范空间网络环境中的多种安全威胁,并减少由突发链路故障引起的通信时延,从而保障低轨卫星网络的安全可靠通信。