【摘要】：信息獲取和傳輸手段的多樣性,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享方式紛繁復(fù)雜,共同催生了多種業(yè)務(wù)類型并存的復(fù)雜、共生的異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)。軟件定義思想解離邊緣網(wǎng)關(guān)的控制類協(xié)議,簡化協(xié)議棧結(jié)構(gòu)提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)跨域傳輸能力。然而,實(shí)體資源統(tǒng)一封裝在屏蔽物理實(shí)體之間異構(gòu)性的同時(shí),網(wǎng)元數(shù)量的激增和扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)隨著拓?fù)鋸?fù)雜升級(jí)會(huì)帶來新的安全隱患。如設(shè)備老化、負(fù)載過重、信道干擾等導(dǎo)致的容錯(cuò)故障會(huì)減弱網(wǎng)絡(luò)的魯棒性；網(wǎng)絡(luò)DoS攻擊、無線頻譜壓制等導(dǎo)致的針對(duì)性故障會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的脆弱性。這些安全隱患都和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮卣髅芮邢嚓P(guān),并且在無線接入網(wǎng)融入的情況下變的更加復(fù)雜。如何研究異構(gòu)融合場景下的由拓?fù)湟?guī)模引起的安全問題是本論文的重點(diǎn)。本文以異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)的虛擬路由通信技術(shù)為研究對(duì)象,通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)虛擬資源管理框架,分別在核心網(wǎng)、無線接入網(wǎng)場景下分析網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和抗毀性,設(shè)計(jì)了高效、魯棒、抗毀的虛擬映射算法,是虛擬路由通信安全問題的理論探索和算法驗(yàn)證。主要工作如下：1.針對(duì)無線接入網(wǎng)的移動(dòng)終端尋址和信道質(zhì)量對(duì)虛擬請(qǐng)求帶寬的影響,提出了一種以邏輯集中方式引導(dǎo)用戶流量的轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動(dòng)及控制器,設(shè)計(jì)了解耦基帶處理單元和射頻拉遠(yuǎn)單元的方案；對(duì)無線接入網(wǎng)場景建模,包括路損模型、信道干擾、頻譜分配和帶寬計(jì)算,場景拓展后無線接入側(cè)的約束條件理論分析；在虛擬資源架構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射進(jìn)行了形式化描述,通過抽象無線虛擬資源,將其融入核心網(wǎng)資源的虛擬映射方案設(shè)計(jì)中,從而為設(shè)計(jì)容錯(cuò)、高效、抗毀的網(wǎng)絡(luò)提供了邏輯基礎(chǔ)。2.針對(duì)多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)共享底層設(shè)施、底層節(jié)點(diǎn)或鏈路故障隨機(jī)失效所帶來的虛擬網(wǎng)絡(luò)的故障容錯(cuò)問題,提出了一種具有高魯棒性的虛擬路由通信算法,提高虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全性。首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)面向隨機(jī)失效的拓?fù)洳町愡M(jìn)行建模,分析其存在的問題和解決方案；其次為了提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,將連通性作為判定指標(biāo),基于滲流理論分析了隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和無線接入網(wǎng)絡(luò)場景下的連通性判定問題和隨機(jī)失效問題；最后基于最小割集提出了一種虛擬網(wǎng)絡(luò)的魯棒映射算法,仿真驗(yàn)證表明,在節(jié)點(diǎn)壓力較大、容錯(cuò)故障率較高的情況下,改進(jìn)后的算法具有更高的虛擬請(qǐng)求成功率和更低的資源占用率。3.針對(duì)“關(guān)鍵”位置的節(jié)點(diǎn)／鏈路發(fā)生故障所帶來的流量重定向問題,提出一種流量均勻化方案來提高網(wǎng)絡(luò)抗毀性。在理論分析方面,提取網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性指標(biāo),將同配屬性對(duì)抗毀性的影響拓展到有向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中,分析其理論上限以及與抗毀性的拓?fù)涠攘恐g的關(guān)系；在算法設(shè)計(jì)方面,將最大連通分支作為判定指標(biāo),分析蓄意攻擊所采用的不同策略,根據(jù)攻擊者所掌握的信息的廣度和精度不同,構(gòu)建可變信息的攻擊模型,設(shè)計(jì)一種虛擬映射場景下的邊同配屬性的判定和選擇方案。仿真驗(yàn)證表明,在節(jié)點(diǎn)壓力較大、蓄意攻擊信息增加的情況下,改進(jìn)后的算法具有更高的虛擬請(qǐng)求成功率和更低的資源占用率。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN918;O157.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2733927