【摘要】：為了徹底杜絕涉密網絡中信息的泄露,無反饋的單向鏈路通信成為當前網絡安全領域比較可行的物理隔離技術方案。然而,由于單向鏈路只有單向傳輸的能力,在這種環(huán)境下無法通過應答方式來確保數據傳輸的可靠性。為了滿足高安全度網絡的通訊需求,單向傳輸的可靠性問題成為單向隔離技術中需要解決的關鍵問題。本文利用網絡通用部件設計基于分光還原技術的單向通信鏈路,并結合ErasureCode、PF_RING、單向通信等關鍵技術,在分析udp協(xié)議的基礎上設計系統(tǒng)協(xié)議,并基于不同的發(fā)傳輸速率設計不同的單向控制策略。經過不斷的測試,最終實現單向導入、高速傳輸、安全隔離、可靠傳輸的預期目標。具體的研究工作如下:1、研究單向鏈路下數據傳輸速率和丟包率之間的相關性。隨著傳輸速率的變化,丟包率也發(fā)生明顯的變化�；谶@種相關性,本課題研究將提出兩種不同的單向控制策略。2、單向傳輸在鏈路帶寬范圍內,由于器件或線路等因素仍存在一定比例的丟包,這種丟包是隨機的且彼此之間并無相關性。針對這種情況本文提出了一種基于最大速率的自適應編碼方案,即在低丟包率下采用基于ErasureCode算法的單向控制機制,并基于最大速率估計來調整編碼策略,在傳輸報文間建立冗余校驗,將丟失的數據包冗余恢復出來。3、隨著傳輸速率的增加,丟包率快速增加,開始出現擁塞丟包,只采用糾刪編碼提高容錯性并不能達到理想的效果,為了抵抗糾刪編碼對連續(xù)丟包現象恢復性能差的弊端,本文采用在糾刪編碼的基礎上進行傳輸組之間的交織編碼,即將出現的連續(xù)丟包離散的分布到不同的編碼包組上,進一步提高糾刪碼的容錯性能。4、在實際鏈路丟包環(huán)境和Gilbert網絡丟包模型下,對上述兩種單向控制策略進行測試,測試結果表明:該單向控制策略能夠在不同速率的單向鏈路環(huán)境下進一步有效地降低丟包率,較好地提高單向傳輸的容錯性,實現單向鏈路下數據傳輸的高可靠性。本文基于單向鏈路通信中丟包率與傳輸帶寬之間的關系,提出了基于速率的單向冗余控制策略,該策略對如何保證單向鏈路通信的高可靠性提供了一種解決思路和方案,具有重要的理論意義和研究價值。
[Abstract]:In order to completely eliminate the leakage of information in secret networks, one-way link communication without feedback has become a feasible physical isolation technology in the field of network security. However, because unidirectional links have only one-way transmission capability, the reliability of data transmission can not be ensured by answering mode in this environment. In order to meet the communication requirements of high security network, the reliability of one-way transmission has become a key problem to be solved in one-way isolation technology. In this paper, the unidirectional communication link is designed by using the general components of the network, and the system protocol is designed on the basis of analyzing the udp protocol, combining with the key technologies such as Erasure Code, PFRINGand one-way communication, etc. Different one-way control strategies are designed based on different transmission rates. After continuous testing, the final goal of one-way import, high-speed transmission, security isolation, reliable transmission is achieved. The specific research work is as follows: 1. The correlation between data transmission rate and packet loss rate in unidirectional link is studied. With the change of transmission rate, packet loss rate also changes obviously. Based on this correlation, this paper proposes two different one-way control strategies. The one-way transmission is within the bandwidth range of the link. Due to the device or circuit and other factors there is still a certain proportion of packet loss. The packet loss is random and has no correlation with each other. In this paper, an adaptive coding scheme based on maximum rate is proposed, which adopts unidirectional control mechanism based on ErasureCode algorithm at low packet loss rate, and adjusts the coding strategy based on maximum rate estimation. The redundancy check is established between the transmission packets, and the redundant data packet is restored to .3. with the increase of the transmission rate, the packet loss rate increases rapidly, and congestion packet loss begins to appear. Only using erasure coding to improve the fault-tolerance can not achieve the ideal effect. In order to resist the bad recovery performance of erasure coding to the phenomenon of continuous packet loss, the interleaved coding between transmission groups based on erasure coding is adopted in this paper, and the discrete distribution of continuous packet loss will be distributed to different groups of packets. Furthermore, the fault-tolerant performance of erasure codes is improved. The two one-way control strategies mentioned above are tested under the actual link packet loss environment and the Gilbert network packet loss model. The test results show that the one-way control strategy can further reduce packet loss rate in unidirectional link environment with different rates, improve the fault-tolerance of one-way transmission, and achieve high reliability of data transmission in unidirectional link. Based on the relationship between packet loss rate and transmission bandwidth in unidirectional link communication, this paper proposes a rate-based one-way redundancy control strategy, which provides a solution to how to ensure the high reliability of one-way link communication. It has important theoretical significance and research value.
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.08

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王繼東;二維信源的自適應編碼[J];通信學報;1989年05期

2 王海洋;孟凡勇;;基于光纖的數據單向傳輸系統(tǒng)設計與實現[J];信息網絡安全;2011年09期

3 聶元銘;俞莉;馬英豪;;網間數據單向傳輸技術研究[J];信息網絡安全;2012年02期

4 麻志彬;任麗君;;網絡單向傳輸技術的實現[J];科技視界;2013年29期

5 周孝寬，謝斌;基于DCT的殘差自適應編碼壓縮[J];中國圖象圖形學報;1996年02期

6 丁慧麗;陳麟;;網絡信息安全單向傳輸系統(tǒng)的設計與實現[J];計算機安全;2010年03期

7 唐偉;;架構軟件級別的無反饋單向傳輸系統(tǒng)[J];信息網絡安全;2011年09期

8 高翔;林宏剛;;單向傳輸中丟包的相關性研究[J];四川理工學院學報(自然科學版);2013年02期

9 劉永富;焦斌亮;靳國慶;歐陽哲;;網絡信息安全無反饋單向傳輸系統(tǒng)的設計與實現[J];計算機安全;2010年11期

10 AnilTelikepalli;數據包處理方法和解決方案[J];今日電子;2002年07期

相關會議論文 前3條

1 王海洋;孟凡勇;;基于光纖的數據單向傳輸系統(tǒng)設計與實現[A];第26次全國計算機安全學術交流會論文集[C];2011年

2 唐偉;;架構軟件級別的無反饋單向傳輸系統(tǒng)[A];第26次全國計算機安全學術交流會論文集[C];2011年

3 沈亮;李強;唐友喜;李少謙;;一種新的LDPC碼的自適應編碼方案[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

相關重要報紙文章 前1條

1 沈建苗編譯;如何為WAN實施QoS？[N];計算機世界;2004年

相關博士學位論文 前3條

1 趙晶;工業(yè)無線傳感器網絡集中式資源調度研究[D];北京交通大學;2016年

2 侯睿;光突發(fā)交換網絡中沖突解決方法的研究[D];華中科技大學;2006年

3 趙娟;無線視頻的自適應編碼技術與傳輸系統(tǒng)的研究[D];華中科技大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉會;單向鏈路下高可靠數據傳輸方法研究[D];北京郵電大學;2017年

2 梅雪恒;時變丟包率下網絡化系統(tǒng)故障檢測[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

3 馮櫻凡;GF（3）上一類新型單向控制生成器[D];鄭州大學;2016年

4 周毅;單向傳輸系統(tǒng)中文件傳輸可靠性研究[D];國防科學技術大學;2014年

5 鄭鳳;具有不確定時延和丟包的網絡控制系統(tǒng)控制問題研究[D];南京郵電大學;2017年

6 魏來;適用于SDN的AP接入點設計與實現[D];內蒙古大學;2015年

7 池小強;高速大數據量的網絡監(jiān)視與數據包捕獲解析技術研究[D];華中師范大學;2015年

8 唐冬;機地無線通信網絡模擬與性能評估軟件[D];電子科技大學;2014年

9 史湘君;功耗有效的路由器節(jié)能調度核心算法研究[D];北京理工大學;2015年

10 范康;云環(huán)境下適用于FWaaS的并行防火墻方案研究與設計[D];復旦大學;2014年

，

本文編號：2193070