基于多核处理器的高性能IPSec软件架构的研究

随着网络的发展,高性能的安全应用在构建未来网络系统中发挥着越来越重要的作用;同时,基于网络处理器成功构建一个安全网络系统的关键,在于网络处理器软件系统的设计与开发,其核心问题就是要安全软件系统充分发挥网络处理器灵活性和高性能的特点.针对目前最为先进的OCTEON基于M IPS64的多核处理器,结合多核技术设计了高性能的IPSec软件架构并进行验证,给出了基于选定硬件平台上的IPSec的测试方案和性能数据.     

弹性分组环MAC协议的性能分析

报文时延和报文队列长度是衡量通信网性能的两个重要参数．本文针对RPR弹性分组环网中8种报文调度方法的报文时延和报文队列长度，进行了深入的理论分析和计算机仿真．得出：在一定条件下，调度方法会严重影响网络的性能．为了保证等级A与等级B业务的可靠传输，调度方法3／3-1是最佳选择．     

基于源路由的多路径路由协议

为了进一步有效地利用网络资源，采用多路径机制改善最佳链路状态路由协议OLSR的网络性能．提出了基于源路由的多路径SR-MPOLSR协议．首先利用MPR多点中继机制高效获取网络的拓扑图，并在网络节点中用多重Dijkstra算法计算出多路径．然后采用加权分配的循环调度实现负载分配，最后引人源路由机制完成报文的选径转发．这种SR-MPOLSR协议较之OLSR协议可进一步利用网络资源，改善链路的吞吐量和平均延迟．增加网络健壮性和可靠性．仿真结果显示，与OLSR算法相比，SR-MPOLSR算法的数据传输率提高20％-40％。端对端平均延迟降低10％-30％．     

基于网络处理器的防火墙实现方案的研究

网络处理器是新一代具有很高的处理速度和灵活的可编程特性的处理器，在介绍网络处理器的基础上，给出了用网络处理器实现防火墙的方案。     

一种分布式Ad hoc网络广播算法

在无线Ad hoc网络中,广播作为一种重要的通信方式被许多单播和多播协议用来完成其路由建立和维护工作.文中假设网络中所有的移动节点共享信道,并且节点不知道全局网络拓扑信息.因此网络中每个节点只能通过洪泛进行通信.但是采用洪泛方式广播,由于每个节点都要向其相邻节点转发报文,协议效率低、通信代价昂贵,而且还会带来广播风暴问题.为避免由于洪泛造成的广播风暴问题,文中提出一种分布式Ad hoc网络广播算法.该算法无需任何控制报文.算法简单易行,适合移动无线网络环境.仿真实验结果表明新的算法与现有算法相比更加有效和健壮.     

用网络处理器构建核心路由器方案的研究

在深入探讨先进的网络处理器技术的基础上，提出了用网络处理器实现核心路由器的具体方案，并将着重阐述此方案在数据交换、数据包存储与保证服务等方面的具体实现方法。     

一种基于网络处理器的高速信息发现系统

高速信息采集是千兆网上实现信息发现的难点,基于IXP2800的高速信息发现系统用网络处理器硬件来实现网络实时数据采集和高速信息发现,可为公安、安全、政府、教育和企业等提供一个对网上传播信息进行信息发现的工具。文章介绍了系统的硬件结构、软件结构和性能指标。     

基于SDN的数据中心多路径负载均衡算法

为避免两点间某条链路失效而导致的网络拥塞问题,数据中心网络常采用具有多路径特性的胖树拓扑结构,传统路由算法通常只为收发端选择一条路径作为最终路径,没有考虑胖树拓扑的特性,容易造成数据中心网络中链路资源的巨大浪费.基于此,提出一种基于SDN的数据中心多路径负载均衡算法.该算法首先要获取数据中心的全局网络拓扑、链路带宽和时延信息;然后通过寻路算法计算出可用的转发路径;再根据获取的链路带宽及时延信息对可用转发路径进行链路权重评估;最后确定出最佳转发路径.仿真实验结果表明,多路径负载均衡算法在减少平均时延和丢包率方面均优于传统路由算法,能够实现有效的多路径负载均衡.     

汽车与数字时代

介绍了处理器的标准、汽车中的信息处理器和微电脑处理器。     

基于遗传算法的道路车辆自组织网络源路由机制

在当前基于交叉路口的城市车辆自组织网络(VANETs)路由协议中，道路上数据包传输大多采用基于地理位置的贪婪转发策略，当数据量较大时，个别节点负载较重，极易引起传输延迟增大乃至丢包的情况.本文提出了一种基于遗传算法的源路由机制，通过记录单体车辆的驾驶信息而非传统方法中的车流均值数据，来预测道路上车辆网络的连通情况，并借助遗传算法，首次基于道路连通性、节点负载和连接跳数这3 点综合考虑，计算得出道路上最佳的源路由节点序列.仿真实验结果表明，在传输率与延迟时间上，性能均优于传统的贪婪路由机制，尤其在车流量为250 veh· lane-1· h-1时，传输率提升约13%.该研究可为智能交通信息通讯提供可靠助力.     

输出端口编码的可扩展快速转发方法

提出了一种基于路由器端口编码的转发方法（OPCF），该方法通过在通信源和目的间预先建立起面向连接的端口编码路径，可直接根据端口编码对数据包进行路由，避免了路由表查询开销，实现了基于显式路由的灵活快速转发，有助于网络服务质量的提高和流量工程的实现．由于不需要路由器存储和管理除路由表外的额外信息，OPCF可获得良好的扩展性．由于可隐藏数据包的IP地址信息，OPCF能有效增强网络通信的安全性．原型系统上的实验结果表明，该方法能实现比MPLS更低的端到端延时并能有效提高网络的吞吐量．     

Efficient scheduling with random network coding in multi-relay wireless network

In this paper, we propose two novel efficient scheduling schemes with network coding in multi-relay wireless network to maximize the transmission efficiency. The first one uses adaptive forwarding with network coding （AF-NC）, in which each relay adaptively calculates the number of packets having innovative information according to the feedback from the sink. With AF-NC, duplicate packets are not sent, and the total number of time slots needed to complete transmission can be significantly reduced. The second scheme, named adaptive forwarding with network coding and retransmission （AFR-NC）, combines AF-NC with automatic repeat request （ARQ） to guarantee reliable end-to-end communication with limited resource occupation. Numerical results show that compared with simple forwarding with network coding （F-NC）, AF-NC has close successful delivery rate with dramatically less time slots, while AFR-NC achieves strict reliability with limited resource cost.     

基于遗传算法的道路车辆自组织网络源路由机制

在当前基于交叉路口的城市车辆自组织网络(VANETs)路由协议中，道路上数据包传输大多采用基于地理位置的贪婪转发策略，当数据量较大时，个别节点负载较重，极易引起传输延迟增大乃至丢包的情况.本文提出了一种基于遗传算法的源路由机制，通过记录单体车辆的驾驶信息而非传统方法中的车流均值数据，来预测道路上车辆网络的连通情况，并借助遗传算法，首次基于道路连通性、节点负载和连接跳数这3 点综合考虑，计算得出道路上最佳的源路由节点序列.仿真实验结果表明，在传输率与延迟时间上，性能均优于传统的贪婪路由机制，尤其在车流量为250 veh· lane-1· h-1时，传输率提升约13%.该研究可为智能交通信息通讯提供可靠助力.     

自供电路侧单元能量-时延均衡分组调度策略

考虑了自供电路侧单元在分组传输过程中能量收集、车辆到达与车速的随机性, 基于受限马尔科夫决策模型建立分组调度系统模型, 研究了分组平均传输时延与能量消耗; 分析了在能量队列约束下最小分组平均传输时延的优化问题, 提出了自供电路侧单元能量-时延均衡分组调度策略, 通过仿真试验分析了最优分组调度策略性能, 并与贪婪中继方案和Q-learning算法进行对比。仿真结果表明: 该分组调度策略具有双门限结构, 系统通过自供电路侧单元的能量队列状态以及到达车辆的车速状态确定决策变量, 使系统可以在考虑能量利用效率的前提下降低监测数据分组的平均传输时延, 保证自供电路侧单元在能量存储不溢出不耗尽的同时, 最小化系统分组平均传输时延; 在单分组发送模型中, 提出的分组调度策略的平均传输时延相比贪婪中继方案降低了15.7%, 相比Q-learning算法降低了13.5%;在批量分组发送模型中, 其分组平均传输时延相比贪婪中继方案降低了20.4%, 相比Q-learning算法降低了11.5%。      

基于宽带接入服务器的分布式安全审计系统

用宽带接入服务器(BAS)作为分布式审计代理实现城域网(MAN)上的主动式安全审计系统．提出一种新的硬件包过滤机制(HPF)以适合系统的需要．BAS上的路由转发机制从“一次路由，多次交换”改为“一次审计，多次通过”．采用基于时间推理机的算法完成对UDP访问的审计．系统在试验网络中进行了测试，显示了很好的审计处理性能。     

基于ActiveX技术的通用网络数据包发生器

为了方便网络开发人员根据不同的需求构造网络数据包，采用COM和AetiveX技术。设计并实现了通用的网络数据包发生器．该发生器利用LibnetNT动态链接库编程开发，并按照统一的接口封装底层网络数据包发生函数，可在不同的编程环境中使用．利用该控件网络应用程序的开发人员无需了解底层网络协议的细节，便可以产生特定的网络流量，有助于提高开发效率和代码重用率．     

基于Click的身份与位置分离映射的实现

随着互联网技术的快速发展，IP地址二义性所带来的弊端越来越明显，严重影响了互联网的可扩展性、移动性及安全性．Click是一种灵活的开发模块化路由器的软件平台，其提供了大量的包处理模块，可根据需要实现多种应用．本文在新网络理论体系的基础上，利用Click路由软件在接入交换路由器上实现了3种网络中身份与位置分离映射的功能，并分析了分离映射模块对接入交换路由器转发时延的影响．实验结果验证了该方法的正确性及可行性，从而为地址分离映射的具体实现提供了一种新的方法．     

A New Scheme of Integrating NAS with SAN

This paper reviewed two types of network storage technique: NAS and SAN, After comparing and analyzing, it concluded that the ultimate realization of network storage will be in the eventual convergence of NAS and SAN architectures. Currently, all the integration methods are based on the architecture level. This paper present-ed a device-level integration scheme based on IXP1200 network processor. The device can be used as an NAS file server or an SAN‘s storage node. Furthermore, it can be used as a bridge to connect NAS and SAN, and then beshared by their clients.     

无线感测网络上节能的事件驱动数据汇集机制

针对无线感测网络上动态改变的事件,设计一套有效率的数据汇集机制.采用网格架构,建立数据汇集树将事件数据传送至汇集点.在初始建立数据汇集树架构时便尽量减少多余的回传节点,以减少感测点的能量消耗.而在事件产生变动时,可应事件变化的调整机制让树架构依然有效率的运作.本文提出的方法与无线感测网络中的3个数据汇集技术EADA、Dual-Tree-Based和Range Query做比较,仿真结果显示本文的方法能够有效的延长网络存活时间,且在总能量消耗及系统开销（overhead）皆有良好表现.