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基于PDNS的本地静态路由算法的优化

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基于PDNS的本地静态路由算法的优化

OPTIMIZATION OF THE LOCAL STATIC ROUTING ALGORITHM ON PDNS

摘 要

Abstract

绪论

课题来源

研究目的和意义

国内外研究现状

PDNS路由策略介绍

本地静态路由策略研究现状

本文的研究内容和章节安排

本地静态路由策略分析

PDNS体系结构介绍

PDNS运行模拟过程

输入拓扑结构分析

典型本地静态路由策略分析

Flat和Nix-Vector路由策略

MTree_Nix路由策略

本地静态路由策略研究上足及优化技术

本章小结

本地静态路由策略的改进

区域划分思想的提出

区域划分概述

输入数据分析

着色说明

区域划分数据存储

数据分析

数据存储

区域划分算法设计

树形收缩算法

子网划分算法

夊杂度分析

本章小结

改进的本地静态路由策略的实现

输入分析

上同区域存储设计

树形收缩区存储设计

图形稀疏区存储设计

图形稠密区存储设计

路由计算及其发布

计算图形区下一跳ID算法

计算任意两点之间的下一跳ID算法

树形收缩区编码算法

路由策略性能分析

本章小结

改进的本地静态路由策略测试与分析

性能测试

测试性能分析

测试环境

多点低频发包路由测试

单点高频发包路由测试

正确性分析

本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致 谢

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摘要

随着Internet呈爆炸式的增长,人们经常会遇到网络拥塞和服务质量低等一系列问题。因此,对大规模网络行为研究已是当务之急。网络模拟作为计算机网络研究的主要手段,以周期小、可操作性强等优点被广泛使用。本文以分布式/并行网络模拟软件PDNS(Parallel and Distributed Network Simulator)为例,选择对其性能影响较大的本地静态路由策略展开研究。
  本地静态路由策略主要研究单模拟器上对于静态拓扑结构的路由计算。通过对当前七种路由策略的分析研究,发现在大规模模拟时平衡时间复杂性和空间复杂性是分析路由策略的关键,而路由内存需求仍是大规模模拟时的主要瓶颈。本文总结了路由策略实现和优化的关键技术,并通过分析网络拓扑结构,提出了基于区域划分的本地静态路由策略。
  本文通过采用树形收缩、子网划分和节点着色等算法对拓扑结构进行重新编排,从而在满足空间约束性的情况下,根据节点向量表现的不同特征进行最小限度的访问。通过对各区域定制不同的存储方案,采用区域间配合路由、最早公共祖先等算法实现任意节点对之间的路由计算和查找。在保证路由查找效率的情况下,降低了空间存储。
  通过测试,应用提出的本地静态路由策略,与MTree_Nix路由策略从模拟时间和模拟空间上进行了实验数据对比,在保证模拟真实性的基础上,时间复杂性和MTree_Nix相当,空间复杂性节省了约70%,更适合大规模的网络模拟。

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