智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-03 18:17
隨著互聯(lián)網(wǎng)的部署規(guī)模迅猛擴(kuò)張,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)深入人們生活各個(gè)角落。與過(guò)去有線、靜態(tài)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比,高干擾、高動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景廣泛出現(xiàn)。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸性能提出了嚴(yán)苛的需求,亦成為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)革新的主要推動(dòng)力之一。智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)是一種全新設(shè)計(jì)的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。它具有泛在緩存和族群適配的先進(jìn)能力,賦予未來(lái)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)感知、自我調(diào)節(jié)的綜合性、智能化功能,廣泛適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能、規(guī)模、移動(dòng)性、安全性等更加復(fù)雜的需求。其中,高干擾、高動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的性能、安全與協(xié)同,是智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)的核心子集,成為本文的研究重點(diǎn)。本文在全面調(diào)研和深入分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,依托智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思想,分別針對(duì)性能、安全和協(xié)同三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究:第一,在高干擾網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,現(xiàn)有端到端傳輸機(jī)制吞吐量低,而現(xiàn)有逐跳傳輸機(jī)制時(shí)延高,尚不存在一種兼?zhèn)涓咄掏铝俊⒌蜁r(shí)延的高性能傳輸機(jī)制。第二,在高動(dòng)態(tài)環(huán)境中,現(xiàn)有逐跳傳輸機(jī)制存在安全性設(shè)計(jì)缺陷,缺乏對(duì)鏈路洪泛攻擊的防御能力。第三,在高干擾、高動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,尚不存在一種完美適應(yīng)該環(huán)境的傳輸機(jī)制,且現(xiàn)有傳輸機(jī)制之間缺乏協(xié)同實(shí)現(xiàn)高性能傳輸?shù)姆椒āT谶@三個(gè)問(wèn)題中,...
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
主要縮略語(yǔ)對(duì)照表
1 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景與研究現(xiàn)狀
1.2.1 未來(lái)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)
1.2.2 智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)CoLoR協(xié)議體系
1.2.3 CoLoR傳輸層的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
1.2.4 現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制
1.3 提出問(wèn)題與研究意義
1.4 論文主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
2 高干擾環(huán)境面向數(shù)據(jù)流的逐跳傳輸機(jī)制
2.1 引言
2.1.1 EF-TP的速率問(wèn)題
2.1.2 HC-TP的時(shí)延問(wèn)題
2.2 總體設(shè)計(jì)
2.2.1 控制模型
2.2.2 內(nèi)容標(biāo)識(shí)體系
2.2.3 優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)
2.2.4 單路由規(guī)則
2.3 可靠性控制機(jī)制
2.3.1 逐跳可靠性控制
2.3.2 端到端可靠性控制
2.4 擁塞控制機(jī)制
2.4.1 逐跳擁塞避免
2.4.2 逐跳擁塞緩沖
2.4.3 端到端擁塞恢復(fù)
2.5 仿真結(jié)果與性能評(píng)估
2.5.1 原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
2.5.2 流開(kāi)始時(shí)延
2.5.3 流結(jié)束時(shí)延
2.5.4 帶寬利用率
2.5.5 帶寬公平性
2.5.6 緩存開(kāi)銷
2.5.7 經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷
2.6 本章小結(jié)
3 高動(dòng)態(tài)環(huán)境傳輸安全防御機(jī)制
3.1 引言
3.1.1 高動(dòng)態(tài)環(huán)境中鏈路洪泛攻擊的新特點(diǎn)
3.1.2 現(xiàn)有防御機(jī)制的失效
3.1.3 僵尸網(wǎng)絡(luò)分布的不均勻性
3.2 主動(dòng)防御機(jī)制
3.2.1 攻擊檢測(cè)
3.2.2 攻擊溯源
3.2.3 流量標(biāo)記
3.2.4 流量攔截
3.3 被動(dòng)防御機(jī)制
3.3.1 日常時(shí)段流量監(jiān)測(cè)
3.3.2 攻擊時(shí)段源域身份識(shí)別
3.3.3 攻擊時(shí)段源域流量過(guò)濾
3.4 有效性分析與評(píng)估
3.4.1 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
3.4.2 LFA暴露時(shí)間的驗(yàn)證
3.4.3 主動(dòng)防御的有效性
3.4.4 被動(dòng)防御的有效性
3.4.5 被動(dòng)防御的防御效率
3.4.6 被動(dòng)防御的附帶損傷
3.4.7 被動(dòng)防御的攻擊成本
3.5 本章小結(jié)
4 高干擾高動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境協(xié)同傳輸方法
4.1 引言
4.1.1 傳輸兼容問(wèn)題
4.1.2 傳輸互聯(lián)問(wèn)題
4.2 并行兼容方法
4.2.1 數(shù)據(jù)包格式
4.2.2 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
4.2.3 路由器架構(gòu)
4.3 串行互聯(lián)方法
4.3.1 協(xié)議棧設(shè)計(jì)
4.3.2 傳輸機(jī)制互聯(lián)方案
4.3.3 傳輸機(jī)制切換方案
4.4 仿真結(jié)果與性能評(píng)估
4.4.1 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
4.4.2 并行兼容方法的有效性
4.4.3 并行兼容方法在高干擾環(huán)境中的性能
4.4.4 并行兼容方法對(duì)常規(guī)并發(fā)服務(wù)的支持
4.4.5 并行兼容方法的服務(wù)質(zhì)量
4.4.6 鏈路永久中斷時(shí)的傳輸性能
4.4.7 鏈路間歇中斷時(shí)的傳輸性能
4.4.8 高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的緩存完整性
4.4.9 高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的緩存利用率
4.4.10 串行互聯(lián)方法的傳輸性能
4.4.11 串行互聯(lián)方法的動(dòng)態(tài)全局最優(yōu)
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 未來(lái)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 張宏科. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]CoLoR網(wǎng)絡(luò)體系與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的一種過(guò)渡方案[J]. 胡夢(mèng)春,王兆旭,羅洪斌,陳功. 電信科學(xué). 2015(12)
[3]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系基礎(chǔ)研究[J]. 張宏科,羅洪斌. 電子學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展建設(shè)的意見(jiàn)[J]. 信息技術(shù)與信息化. 2012(02)
[5]深空通信DTN應(yīng)用研究[J]. 葉建設(shè),宋世杰,沈榮駿. 宇航學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)下基于需求感知的資源適配方法研究[D]. 徐雅琨.北京交通大學(xué) 2017
[2]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)基于路徑標(biāo)識(shí)的路由體系及安全性研究[D]. 陳哲.北京交通大學(xué) 2016
[3]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中緩存機(jī)制與算法研究[D]. 張萌.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3684580
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
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摘要
ABSTRACT
主要縮略語(yǔ)對(duì)照表
1 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景與研究現(xiàn)狀
1.2.1 未來(lái)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)
1.2.2 智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)CoLoR協(xié)議體系
1.2.3 CoLoR傳輸層的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
1.2.4 現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制
1.3 提出問(wèn)題與研究意義
1.4 論文主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
2 高干擾環(huán)境面向數(shù)據(jù)流的逐跳傳輸機(jī)制
2.1 引言
2.1.1 EF-TP的速率問(wèn)題
2.1.2 HC-TP的時(shí)延問(wèn)題
2.2 總體設(shè)計(jì)
2.2.1 控制模型
2.2.2 內(nèi)容標(biāo)識(shí)體系
2.2.3 優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)
2.2.4 單路由規(guī)則
2.3 可靠性控制機(jī)制
2.3.1 逐跳可靠性控制
2.3.2 端到端可靠性控制
2.4 擁塞控制機(jī)制
2.4.1 逐跳擁塞避免
2.4.2 逐跳擁塞緩沖
2.4.3 端到端擁塞恢復(fù)
2.5 仿真結(jié)果與性能評(píng)估
2.5.1 原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
2.5.2 流開(kāi)始時(shí)延
2.5.3 流結(jié)束時(shí)延
2.5.4 帶寬利用率
2.5.5 帶寬公平性
2.5.6 緩存開(kāi)銷
2.5.7 經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷
2.6 本章小結(jié)
3 高動(dòng)態(tài)環(huán)境傳輸安全防御機(jī)制
3.1 引言
3.1.1 高動(dòng)態(tài)環(huán)境中鏈路洪泛攻擊的新特點(diǎn)
3.1.2 現(xiàn)有防御機(jī)制的失效
3.1.3 僵尸網(wǎng)絡(luò)分布的不均勻性
3.2 主動(dòng)防御機(jī)制
3.2.1 攻擊檢測(cè)
3.2.2 攻擊溯源
3.2.3 流量標(biāo)記
3.2.4 流量攔截
3.3 被動(dòng)防御機(jī)制
3.3.1 日常時(shí)段流量監(jiān)測(cè)
3.3.2 攻擊時(shí)段源域身份識(shí)別
3.3.3 攻擊時(shí)段源域流量過(guò)濾
3.4 有效性分析與評(píng)估
3.4.1 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
3.4.2 LFA暴露時(shí)間的驗(yàn)證
3.4.3 主動(dòng)防御的有效性
3.4.4 被動(dòng)防御的有效性
3.4.5 被動(dòng)防御的防御效率
3.4.6 被動(dòng)防御的附帶損傷
3.4.7 被動(dòng)防御的攻擊成本
3.5 本章小結(jié)
4 高干擾高動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境協(xié)同傳輸方法
4.1 引言
4.1.1 傳輸兼容問(wèn)題
4.1.2 傳輸互聯(lián)問(wèn)題
4.2 并行兼容方法
4.2.1 數(shù)據(jù)包格式
4.2.2 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
4.2.3 路由器架構(gòu)
4.3 串行互聯(lián)方法
4.3.1 協(xié)議棧設(shè)計(jì)
4.3.2 傳輸機(jī)制互聯(lián)方案
4.3.3 傳輸機(jī)制切換方案
4.4 仿真結(jié)果與性能評(píng)估
4.4.1 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署
4.4.2 并行兼容方法的有效性
4.4.3 并行兼容方法在高干擾環(huán)境中的性能
4.4.4 并行兼容方法對(duì)常規(guī)并發(fā)服務(wù)的支持
4.4.5 并行兼容方法的服務(wù)質(zhì)量
4.4.6 鏈路永久中斷時(shí)的傳輸性能
4.4.7 鏈路間歇中斷時(shí)的傳輸性能
4.4.8 高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的緩存完整性
4.4.9 高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的緩存利用率
4.4.10 串行互聯(lián)方法的傳輸性能
4.4.11 串行互聯(lián)方法的動(dòng)態(tài)全局最優(yōu)
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 未來(lái)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 張宏科. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]CoLoR網(wǎng)絡(luò)體系與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的一種過(guò)渡方案[J]. 胡夢(mèng)春,王兆旭,羅洪斌,陳功. 電信科學(xué). 2015(12)
[3]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系基礎(chǔ)研究[J]. 張宏科,羅洪斌. 電子學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展建設(shè)的意見(jiàn)[J]. 信息技術(shù)與信息化. 2012(02)
[5]深空通信DTN應(yīng)用研究[J]. 葉建設(shè),宋世杰,沈榮駿. 宇航學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)下基于需求感知的資源適配方法研究[D]. 徐雅琨.北京交通大學(xué) 2017
[2]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)基于路徑標(biāo)識(shí)的路由體系及安全性研究[D]. 陳哲.北京交通大學(xué) 2016
[3]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中緩存機(jī)制與算法研究[D]. 張萌.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3684580
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