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内网智能DNS在流量迁移中的应用

网络安全技术与应用 2014年第8期 104-105页

作者：陈传兵郑州航空工业管理学院河南450015

本文介绍了在多出口复杂网络环境中,如何通过内部DNS CACHE,来引导和迁移出口设备的网络流量,从而达到优化网络的目的。

关键词：智能DNS DNS缓存应用负载均衡流量迁移

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流量向IPv6网络迁移的技术研究

电信网技术 2013年第3期 35-39页

作者：马军锋侯乐青工业和信息化部电信研究院通信标准研究所武警青海总队通信网络管理中心

在网络向IPv6演进的过渡阶段,如何将业务流量从IPv4网络向IPv6网络迁移是需要考虑的首要问题。本文分析了终端应用向IPv6网络迁移的3种场景,探讨了基于主机的流量迁移方案以及网站的流量迁移方案。

关键词： IPv6 过渡流量迁移翻译

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面向虚拟化无线接入网的功能分割技术研究

面向虚拟化无线接入网的功能分割技术研究

作者：徐蕴琦北京邮电大学

学位级别：硕士

随着5G的应用以及各类互联网业务的兴起,推动互联网流量及数据进入了高速增长期。运营商通过密集部署基站的方式,可以解决巨大的数据流量可能带来的数据阻塞、通信中断等问题,但是在传统的分布式无线接入网架构下却对运营商带来了巨额... 详细信息

随着5G的应用以及各类互联网业务的兴起,推动互联网流量及数据进入了高速增长期。运营商通过密集部署基站的方式,可以解决巨大的数据流量可能带来的数据阻塞、通信中断等问题,但是在传统的分布式无线接入网架构下却对运营商带来了巨额成本支出问题。同时基站密集部署又加重了高速移动用户的频繁切换问题,影响用户服务体验。若采用集中式无线接入网架构将基带处理功能完全集中化,虽然可以提高资源利用率并降低干扰,但是这种完全静态的部署方式很难灵活调配资源,满足运营商和用户不同的需求。这促使新一代的移动通信网络需要具备更高的性能,以便更好地满足未来的用户服务需求,同时降低运营商成本支出,实现可持续发展。随着大数据、云计算、边缘计算、算力网络等虚拟化相关技术的兴起,业界看到了虚拟化技术在提高基础设施维护效率和扩展灵活性上的优势,并将其引入到无线接入网中。因此,虚拟化无线接入网作为最新范式,其最大的特征就是能够针对不同的业务需求对基站功能进行动态、灵活的功能分割,以提升移动通信网络的系统能力,降低运营商的成本支出以及用户切换影响。本文在虚拟化无线接入网架构下,提出了面向成本效率和网络性能提升的灵活的功能分割技术,主要研究工作如下:1.本文针对基站密集部署带来的运营商巨额运营成本问题,同时考虑到业务流量的动态性变化特点,设计研究了成本节约型功能分割技术。本文以最小化运营商总成本支出为优化目标,设计了一种灵活休眠和分割的启发式算法。该算法的主要思想是为每个基站选择合适的工作模式和功能分割方案,并为其选择使用的路径集合,从而使其总成本最小化。仿真验证表明,本文提出的成本节约型功能分割技术,能够在较低时间内有效降低运营商的总成本支出。2.本文针对用户在高速移动时基站频繁切换对业务性能产生强烈影响的问题,设计研究了轨迹感知的灵活基站重构技术。本文提出了一种灵活映射的基站重构模型,从而有效降低在不同基站覆盖范围内移动带来的频繁切换问题。然后,在发生无法避免的切换情况时,进一步考虑利用灵活的功能分割技术,降低对用户服务质量影响。本文将以上两个目标合并,并进行标准化处理,验证了所提出技术对于降低切换次数和切换影响方面的有效性。综上,本文在虚拟化无线接入网架构下,重点研究了的面向运营商的总成本优化问题以及面向用户的切换和网络性能优化问题,为新一代的移动通信网络的设计部署提供了新思路。

关键词：无线接入网功能分割流量迁移基站休眠切换

面向软件定义网络饱和攻击的数据平面保护研究与实现

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面向软件定义网络饱和攻击的数据平面保护研究与实现

作者：吴东哲北京邮电大学

学位级别：硕士

软件定义网络（SDN,Software-Defined Networking）将控制平面和数据平面分离,控制平面维护网络的全局视图,数据平面完成报文的转发。数据平面交换机收到未匹配流表的报文后会通过控制信道向控制器发送报文转发请求,并根据控制器的转发... 详细信息

软件定义网络（SDN,Software-Defined Networking）将控制平面和数据平面分离,控制平面维护网络的全局视图,数据平面完成报文的转发。数据平面交换机收到未匹配流表的报文后会通过控制信道向控制器发送报文转发请求,并根据控制器的转发指令将报文转发至下一跳交换机。由于交换机和控制器之间的通信带宽有限,在发生饱和攻击时,交换机会频繁向控制器发送报文转发请求,耗尽交换机和控制器之间的通信带宽,导致未匹配流表的报文无法根据控制器的指令转发给下一跳交换机而丢包。本文针对饱和攻击发生时控制信道拥塞导致的丢包问题,研究了基于相邻交换机处理能力的流量迁移技术,提出了基于控制信道带宽、流表可用空间和端口最小可用带宽的相邻交换机处理能力模型和基于多目标优化的流量迁移策略,在数据平面设计并实现了流量迁移系统,减少了饱和攻击发生时主机之间通信的丢包率和时延。本文研究的主要内容和贡献如下:（1）提出了基于控制信道带宽、流表可用空间和端口最小可用带宽的交换机处理能力模型,用于描述交换机的空闲资源。在饱和攻击发生时,根据相邻交换机的处理能力,把报文转发至相邻最优交换机。（2）提出了基于共享相邻交换机空闲资源的流量迁移策略。首先,每个交换机定时获取相邻交换机当前片内允许向控制器上报PACKETN的报文个数、可用流表空间、所有端口的最小可用带宽,形成相邻交换机的可用资源矩阵。其次,基于上述可用资源矩阵,利用TOPSIS多目标优化方法,预先为交换机的各个端口计算流量迁移列表。第三,当交换机向控制器上报PACKETN速率过大时,各个端口收到未匹配流表的报文时按照各自的流量迁移列表指示的转发顺序转发给相邻交换机。实验结果表明本策略在饱和攻击发生时可以有效降低主机之间通信的丢包率和时延。（3）设计和实现了软件定义网络攻击流量迁移系统。系统包括交换机信息更新模块、相邻交换机通信模块,流量迁移列表计算模块,攻击流量分发模块。各个模块均通过功能测试。

关键词：软件定义网络饱和攻击流量迁移

基于深度学习的5G光前传网络流量分析与资源配置

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基于深度学习的5G光前传网络流量分析与资源配置

作者：逯慧婷北京邮电大学

学位级别：硕士

移动通信飞速发展的几十年间,见证了数以亿计的智能设备与信息对象的连接。大量数据密集型、个性化、多样化应用的涌现,给现有接入与前传网带来沉重压力。作为信息交互与网络服务供应的载体,基站在满足人们通信需求方面至关重要。最大... 详细信息

移动通信飞速发展的几十年间,见证了数以亿计的智能设备与信息对象的连接。大量数据密集型、个性化、多样化应用的涌现,给现有接入与前传网带来沉重压力。作为信息交互与网络服务供应的载体,基站在满足人们通信需求方面至关重要。最大限度地挖掘基站流量的有效信息,有助于实现资源的灵活分配与编排。然而,基站的业务请求存在时空动态与不确定性,使该时序问题的分析与预测成为难点。此外,第五代移动通信(5G)作为下一代蜂窝系统,如何满足前传网对于高数据速率、高服务质量的需求,以及适应流量爆炸式增长的趋势,已成为待解决的关键问题。集中化无线接入网(C-RAN)是5G的关键架构之一。怎样充分利用其集中化、协作式特性实现资源智能、高效的配置也至为关键。针对上述问题,本论文围绕C-RAN,以低延迟、高带宽光纤构成的前传网为研究对象,主要工作与创新点如下:1)针对非平稳性流量难以分析与预测的问题,提出了四种基于深度学习算法的流量预测方案。数据分析过程中,简述了数据清洗、特征编码等特征工程相关工作,旨在最大限度地挖掘流量中的有效信息,剔除冗余以供模型发挥出色的预估性能。为确保预测的效果,通过超参数调优、选用恰当的优化算法、拟合修正等策略对深度学习模型不断优化。实验结果表明,Prophet模型的百分比准确率(PA)可达92.16%。2)针对5G光前传网资源利用率低、资源管理僵化的问题,提出了基于流量感知的光前传动态负载迁移节能机制。在流量预测的基础上,采用改进的装箱算法,将流量负载处理任务迁移到少部分的基带处理单元(BBU)中,关闭空闲的BBU,进而实现节能的目的。仿真结果表明,该方案下活跃BBU数量降低了 66.67%,BBU的平均利用率由15.60%提升至85.83%。3)针对5G高质量、低延时的业务需求,提出了基于流量感知的光前传负载均衡方案。基于流量感知,通过聚类与改进的粒子群优化算法动态配置远端射频单元(RRH)与BBU间的映射关系。解决非均匀分布的负载问题,方便地实现资源聚集与动态分配。仿真结果表明,该方案下负载均衡因子可达90.32%,阻塞率降低14.01%。

关键词： 5G C-RAN 移动光前传网深度学习资源配置流量迁移负载均衡

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多域路径的部署与优化调整

多域路径的部署与优化调整

作者：苏越电子科技大学

学位级别：硕士

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)是近年来提出的一种新的网络范型,它通过采用控制/转发分离架构,将传统网络设备的数据转发功能和路由控制功能相分离,交换设备可以更关注于数据转发,提高转发效率。集中式的控制器通过标... 详细信息

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)是近年来提出的一种新的网络范型,它通过采用控制/转发分离架构,将传统网络设备的数据转发功能和路由控制功能相分离,交换设备可以更关注于数据转发,提高转发效率。集中式的控制器通过标准的南向接口对连接的网络设备进行管理和配置,它抽象了底层网络设备,提供给上层应用一个一致的管理视图和编程接口,实现网络可编程性。出于地域、归属权不同以及便于维护管理等原因,互联网被划分为不同的自治系统,自治系统间通过BGP协议交互网络可达信息。为提高网络的服务质量,引入了流量工程。但BGP无法满足域间流量工程的需求,集中控制思想开始展现出它的优势。因此本文考虑将SDN用于域间路由,每个区域拥有自己的控制器。每个域内控制器可以学习到本区域的网络视图,处理域内业务。但对于跨域业务,需要每个控制器都有一个全局网络视图才能做出决策,这就需要控制器间协同交互。本文对多域控制器间的交互协同进行了设计实现,主要包含的工作如下:(1)设计了一种轻量级的多域控制器间东西向水平对等架构,通过自拟的水平交互协议进行消息的传递和扩散,控制器基于此协议完成了全局网络状态的同步和一致。(2)系统实现了控制器动态加入,利用LLDP协议发现域间链路,由此域间链路传输控制器的相关信息,然后通过Netty实现相邻控制器间的对等互连。控制器间传输可达区域路径信息,根据收到的信息更新内存数据。当业务到来时,每个区域根据最短区域路径策略选取下一跳区域出口,域内仍然按照最短路方式路由,按照这样的策略部署跨域业务的路径。(3)每个控制器根据自己学习到的本区域底层网络拓扑抽象出一个虚拟网络视图,它是一个该区域边界交换机全互连的虚拟拓扑,统计该虚拟拓扑中链路的带宽、时延、丢包率等信息。每个控制器通过水平交互协议将统计信息通过邻域扩散到整个网络,最终达到全局网络信息的一致性。(4)发起业务的源区域控制器根据全局网络信息选取出一条适合此业务的优化路径,向路径上的区域控制器正向传递此路径信息,从业务目的区域的控制器开始下发流表项,并且反向路径回传成功消息进行下一区域流表项的下发,最终完成到优化路径的流量迁移。

关键词：软件定义网络多域网络东西向通信流量迁移

基于OpenFlow网络的QoS管理策略研究

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基于OpenFlow网络的QoS管理策略研究

作者：杨俊超哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

互联网由上世纪六七十年代的ARPANET发展而来,互联网设计之初的主要目的,是为了完成不同计算机之间的相互通信。随着网络的发展互联网开始承载越来越多的业务,不同业务对网络的服务质量(Quality of Service,QoS)有不同的需求,网络如何进... 详细信息

互联网由上世纪六七十年代的ARPANET发展而来,互联网设计之初的主要目的,是为了完成不同计算机之间的相互通信。随着网络的发展互联网开始承载越来越多的业务,不同业务对网络的服务质量(Quality of Service,QoS)有不同的需求,网络如何进行QoS管理受到越来越多人的关注。但是传统网络由于架构的限制,对QoS的提升有限。不能充分满足新业务对QoS的需求。2009年,斯坦福大学提出了软件定义网络(Software Defined Network,SDN),SDN将网络的数据层与控制层分离,为解决当前网络的QoS管理问题提供了新的方法,本文以软件定义网络为基础进行QoS管理策略研究。本文从数据层和控制层对网络的QoS管理策略进行研究。QoS管理策略在数据层的研究主要包括流分类、队列管理和队列调度三部分。控制层管理策略的研究是本文的重点,控制层QoS技术的研究主要有以下两点:(1)通过业务的类别、链路利用率、流的速度,为链路赋予权值,完成路由算法的改进。(2)利用软件定义网络集中控制的特性,提出了一种路由迁移算法,并对路由迁移的时机选择做了优化。最后,本文通过搭建软件定义网络实验平台对本文中的QoS管理策略进行了模拟实验。分别证明了(1)本文中的整套QoS管理策略是有效的,即数据层管理策略是有效的,控制层管理策略也是有效的(2)本文中的路由策略较其余已有的软件定义网络上的路由策略有优势。

关键词：软件定义网络 QoS 路由队列管理队列调度流量迁移

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论校园网出口高密度大网关的设计和实现

计算机光盘软件与应用 2014年第14期17卷 231-232页

作者：缪其勇南京中医药大学网络中心南京210023

本文根据南京中医药大学校园网出口现状,提出了一种出口高密度大网关系统的优化解决方案并加以实现,改造后的系统可以实现防火墙、负载均衡、入侵防御和流量迁移的高密度集成。实施运行以来,达到了良好的使用效果,解决了管理和应用难题。

关键词：高密度负载均衡入侵防御流量迁移