Unveiling Internet Censorship: Analysing the Impact of Nation States' Content Control Efforts on Internet Architecture and Routing Patterns
本文通过高完整性互联网拓扑测量与多源数据分析，揭示高审查国家普遍存在路由受限的漏斗效应，并解释少数例外中的地理与地缘政治因素。
2024-02-29 cs.NI
MAC-aware Routing Metrics for the Internet of Things
无线介质访问控制（MAC）和路由协议是物联网（IoT）的基本构建块。随着新的物联网网络标准的提出和不同的现有解决方案的修补，评估网络的端到端性能变得具有挑战性。设计为有益的特定解决方案在堆叠时可能会对整体网络性能产生不利影响。本文分析了物联网的MAC和路由协议，重点介绍了IEEE 802.15.4 MAC和IETF RPL标准。结果表明，现有的路由度量不占MAC和路由之间的复杂的相互作用，从而提出了新的度量。这实现了用于在给定特定性能约束的情况下选择路由选择选项和适配MAC参数的协议选择机制。广泛的分析和实验结果表明，MAC协议的行为可能会损害路由协议的性能，反之亦然，除非这两个一起仔细优化所提出的方法。
2013-10-17 cs.NI
Creating a Secure Underlay for the Internet
攻击者可以利用域间路由漏洞来拦截通信并危及关键Internet应用程序的安全。与此同时，安全路由解决方案的部署，如边界网关协议安全（BGPsec）和下一代网络的可扩展性，控制和隔离（SCION）仍然有限。我们如何利用新兴的安全路由骨干网并将其安全属性扩展到更广泛的互联网？我们设计并部署了一个架构来引导安全路由。我们的关键见解是抽象的安全路由骨干作为一个虚拟的自治系统（AS），称为安全骨干AS（SBAS）。虽然SBAS作为一个AS出现在Internet上，但它是一个联合网络，其中使用安全主干在参与者之间交换路由。SBAS在多个位置（称为接入点或PoP）为其客户的IP前缀发布BGP公告，允许来自非参与主机的流量路由到附近的SBAS PoP（然后通过安全骨干网路由到真正的前缀所有者）。通过这种方式，我们是第一个将联合安全非BGP路由骨干与BGP互联网集成在一起的公司。我们提出了一个现实世界的部署，我们的架构，使用SCIONLab模拟安全骨干网和PETRONIC框架，使BGP公告到互联网上。结合现实世界的攻击和互联网规模的模拟表明，SBAS大大降低了路由攻击的威胁。最后，我们调查网络运营商，以更好地了解最优治理和激励模式。
2022-06-15 cs.NI
Towards realistic modeling of IP-level routing topology dynamics
许多作品研究了互联网的拓扑结构，但很少有人调查的问题，它如何随着时间的推移而演变。本文重点介绍了互联网路由IP级拓扑结构，并提出了第一步，其动态的现实建模。我们研究定期测量路由树从一个单一的监视器到一个固定的目的地集，并确定其动态不变的属性。然后，我们提出了一个简单的模型的拓扑动力学的基本机制。仿真结果表明，它有效地捕捉到观察到的行为，从而提供了关键的洞察力的相关机制，管理互联网路由动态。
2011-12-20 cs.NI
Dynamic Directional Routing of Freight in the Physical Internet
H. Milton Stewart School of Industrial & Systems Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院 H. 米尔顿·斯图尔特工业与系统工程学校）
本文提出动态方向路由方法，通过实时数据优化货运路径，提升物流网络的灵活性和适应性，解决大规模货运调度中的路由平衡问题。
2025-04-03 cs.NI
Geo-aggregation permits low stretch and routing tables of logarithmical size
本文首先讨论了欧几里德模型在互联网路由领域的适用性。这些模式被认为（有限地）适用。在此基础上，建立了一个由密集点覆盖的欧氏平面上的路由模型-路由器。该模型保证了任意节点上路由表的低扩展性和几何尺寸。本文最后讨论了该模型的适用性，以现实世界的互联网路由。
2005-10-11 cs.NI
Design and Evaluation of Routing Artifacts as a Part of the Physical Internet Framework
根据《2019年运输展望》的预测，根据目前的需求路径，全球货运需求将在2015年至2050年期间增长两倍。因此，迫切需要在运输效率方面进行革命性的变革。应对这一变化的一种方法是将数字互联网的成功模式用于数据交换，以实现货物的物理运输：即所谓的物理互联网（PI，或$π$）。物理互联网的潜力在于动态路由，这增加了卡车和货车等运输方式的利用率，并使运输更加高效。先前的概念转移已经将$π$节点识别和确定为路由实体。这里，问题是$π$节点没有关于传输空位的实时数据的信息。这导致$π$节点在路由方面的巨大挑战，特别是在确定用于货物包裹的向前运输的下一个最佳适当节点方面。本文发展了研究概念的状态，认为$π$ -节点作为路由器的方式，它分发和复制实时数据的$π$ -节点，以使更有效的路由决策的工件。该实时数据由道路上的车辆或所谓的$π$ -运输机提供。因此，将设计第二个工件，其中$π$ -传输器接管路由角色。为了能够对路由主题采取整体观点，实际要移动的货物，所谓的$π$ -集装箱，也被设计为第三工件中的路由实体。这三个工件，然后进行比较和评估的实时交通数据的考虑。本文提出了$π$ -作为路由实体，其软件代表在基于云的市场中协商货物交接点的运输商。
2020-11-19 cs.NI
Hybrid Trust Model for Internet Routing
目前的互联网是基于一个基本假设的可靠性和良好的意图之间的行为者在网络上。不幸的是，不可靠和恶意行为正在成为互联网通信的主要障碍。为了提高网络基础设施的可信度和可靠性，我们提出了一种新的信任模型，将其纳入BGP路由。在我们的方法中，信任模型的定义相结合的投票和推荐直接信任估计位于不同的自治系统中的邻居路由器。我们说明了我们的方法的影响与情况下，展示了不信任的路径超出最近的邻居和检测不信任的邻居广告的可信path.We模拟的影响加权投票和直接信任的矩形网格中的15*15节点（自治系统）与随机连接的拓扑结构。
2011-05-27 cs.NI
Scalable Downward Routing for Wireless Sensor Networks and Internet of Things Actuation
在本文中，我们研究了大规模和异构的无线传感器网络（WSNs）和物联网（IoT）的网络控制/驱动的向下路由。我们提出了一个可扩展的和可靠的无线传感器网络/物联网的下行路由协议的启发式源路由（OSR）。OSR在传统的源路由中引入了机会路由机制，该机制基于节点在数据汇集过程中的上行路由的父节点集，有效地解决了低功耗、高损耗无线传感器网络中链路动态变化的问题。我们设计了一种新的自适应布隆过滤器机制，有效地和高效地编码在OSR，这使得一个显着减少的源路由字段的长度在数据包报头中的向下源路由。OSR可扩展到非常大规模的WSN/IoT部署，因为网络中的每个资源受限节点只存储其直接子节点的集合。布隆过滤器的概率性质被动地探索机会路由。在沿着下行路径的任何跳处的递送失败时，OSR主动地执行机会路由以绕过过时/坏链路。我们证明了理想的可扩展性OSR对标准的RPL向下路由。我们通过模拟和真实世界的测试平台实验，OSR的性能进行评估，与标准的RPL（存储模式和非存储模式），ORPL，和代表性的传播协议滴比较。我们的研究结果表明，OSR显着优于RPL和ORPL的可扩展性和可靠性。与TinyRPL和Drip相比，OSR还实现了更好的能源效率，TinyRPL和Drip基于与OSR实现相同的TinyOS平台。
2018-02-12 cs.NI
BGP-Multipath Routing in the Internet
BGP-M（BGP-Multipath）是一种用于负载均衡的多路径路由技术。与部署在自治系统（AS）内部的路由器上的其他技术不同，BGP-M部署在已经安装了到相邻AS的多个域间边界链路的边界路由器上。它使用边界路由器的等价多路径（ECMP）功能，在不同的边界链路上共享到目的前缀的流量。尽管最近的研究兴趣在多径路由，有很少的研究BGP-M。在这里，我们提供了第一个测量和BGP-M路由在互联网上的全面分析。我们从Looking Glass（LG）服务器收集的查询数据中提取了关于BGP-M的信息。我们发现BGP-M已经在互联网中广泛部署和使用。一个具体的例子是Hurricane Electric（AS 6939），一家一级网络运营商，它已经在IPv4和IPv6互联网上在其69个边界路由器上实现了>1,000例BGP-M到其611个相邻AS中的前缀，包括许多超级巨型AS和大型内容提供方。我们研究了BGP-M的分布和操作。我们还使用RIPE Atlas运行traceroute来推断路由路径、流量分配方案和边界链路上的延迟。这项研究提供了关于BGP-M的最新知识，并对BGP-M作为负载均衡的有效和现成技术的独特功能和独特优势进行了新的见解。
2022-05-29 cs.NI
On Spectral Analysis of the Internet Delay Space and Detecting Anomalous Routing Paths
延迟是各种应用程序最关键的性能指标之一。因此，重要的是要了解引起观察到的延迟值的潜在机制，并诊断出意外高的延迟值。在本文中，我们研究了互联网延迟空间的鲁棒主成分分析（RPCA）。使用RPCA，我们表明，延迟空间，即终端主机之间的测量往返时间的矩阵，可以被分解为两个组件-终端主机之间的预期延迟相对于互联网的当前状态和终端主机之间的路径上的通货膨胀。使用这种分解，首先，我们研究了著名的低维现象的延迟空间，并问什么属性的最终主机定义的维度。其次，利用分解，我们开发了一种过滤方法来检测路径经历意外lasting和识别路由异常。我们表明，我们的过滤器成功地识别出一个异常的路由，即使其观察到的延迟并不明显高的幅度。
2017-11-01 cs.NI
A Distributed Routing Algorithm for Internet-wide Geocast
Geocast是将数据包发送到指定地理区域中的节点而不是具有特定地址的节点的概念。为了将geocast消息路由到目的地，我们需要一个地理路由算法，该算法可以有效地将数据包路由到目的地区域内的设备。我们的目标是设计一个算法，可以提供最短路径树转发，而纯粹依赖于分布式数据没有中央知识。在本文中，我们提出了两个算法的地理路由。一种是基于距离矢量数据，另一种是基于路径数据的更复杂的算法。在我们的评估中，我们表明，我们纯粹的距离矢量为基础的算法可以接近最短路径树的性能时，少量的路由器存在于目的地区域。我们还表明，我们的路径为基础的算法可以接近最短路径树的性能，在几乎所有的地理广播的情况。
2018-05-04 cs.NI
Routing Optimization Based on Distributed Intelligent Network Softwarization for the Internet of Things
本文提出基于联邦深度强化学习的分布式智能路由优化方法，结合分布式控制器与智能路由，提升受限物联网网络的性能与能源效率。
2025-01-20 cs.NI
Benchmarking Graph Neural Networks for Internet Routing Data
互联网由称为自治系统（或AS）的网络组成，这些网络彼此互连，从而形成一个大型图。虽然AS图是已知的并且存在可用于AS的大量数据（即，节点属性），在互联网数据上应用图机器学习（ML）方法的研究还没有引起很多关注。在这项工作中，我们提供了一个基准框架，旨在促进互联网数据的研究，使用图ML和图神经网络（GNN）的方法。具体来说，我们通过从多个在线源收集数据来编译具有异构节点/AS属性的数据集，并对其进行预处理，以便它们可以轻松地用作GNN架构的输入。然后，我们创建一个框架/管道，用于在编译后的数据上应用GNN。对于一组任务，我们对不同的GNN模型（以及非GNN ML模型）进行基准测试，以测试它们的效率;我们的结果可以作为未来研究的共同基线，并为GNN在互联网数据上的应用提供初步见解。
2022-10-25 cs.NI
SPFR: Semantic Potential Field Routing for the Distributed Internet of Agents
该研究针对分布式智能体互联网路由挑战，提出SPFR算法，整合执行器发现与重新选择到逐跳转发，经模拟验证其性能优于相关方法且鲁棒性良好。
2026-08-27 cs.NI
Securing Internet Applications from Routing Attacks
对互联网路由的攻击通常是通过可用性和机密性的镜头来看待的，假设对手要么丢弃流量，要么进行窃听。然而，战略对手可以使用路由攻击来损害关键互联网应用程序（如Tor，证书颁发机构和比特币网络）的安全性。在本文中，我们调查这种特定于应用程序的路由攻击，并认为应用层和网络层的防御是必要的，迫切需要的。虽然应用层防御在短期内更容易部署，但我们希望我们的工作能够为网络层防御的部署提供急需的动力。
2020-08-11 cs.CR cs.NI
Packet Routing for the Quantum Internet
School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales（新南威尔士大学电气工程和电信学院）
该研究针对量子互联网中的数据包路由提出新设计，利用IPv6扩展报头，采用极简方法改动标准，概述实现相关量子过程的更改，所提架构能实现更广泛量子结果，提供了通过少量添加IPv6来调用新量子路由结果的途径。
2026-07-08 cs.NI quant-ph
A review of Energy Efficient Routing Protocols in Underwater Internet of Things
本文针对水下物联网网络因环境动态性带来的通信挑战，梳理了相关研究局限与最新路由方法，提出了面向服务质量的路由方法比较框架，助力优化路径选择与资源管理。
2023-12-18 cs.NI
Content-Centric Networking at Internet Scale through The Integration of Name Resolution and Routing
我们介绍了CCN-RAMP（路由到匹配前缀的邻居），一种新的方法，以内容为中心的网络。CCN-RAMP提供了命名数据网络（NDN）和内容中心网络（CCNx）的所有优点，但消除了使用未决兴趣表（PIT）或查找大型转发信息库（FIB）列表名称前缀以转发兴趣的需要。CCN-RAMP使用小型转发表，列出兴趣的匿名来源和名称前缀的位置。这样的表不受网络泛洪攻击的影响，并且比用于列出Internet中IP地址范围的FIB小。我们表明，CCN-RAMP不会发生转发循环，并且利益流通过NDN和CCNx使用大型FIB维护的相同路由。仿真实验结果表明，基于ndnSIM的CCN-RAMP与NDN相比，CCN-RAMP对转发状态的要求要小几个数量级，且性能更优。
2016-08-16 cs.NI
Finding Alternate Paths in the Internet:A Survey of Techniques for End-to-End Path Discovery
互联网在大量主机之间提供物理路径多样性，使网络能够在一条路径无法提供所需的服务质量时使用替代路径。然而，由于各种原因，许多已建立的协议（例如，事实上的因特网域间路由协议，边界网关协议- BGP）没有完全利用这样的备选路径。本文调查研究发现端到端的替代路径，包括那些基于监测路径性能，选择路径，最大程度地不相交，并在多个路径的路由技术。它调查的建议，使BGP能够更好地利用多个路径，以及如何多宿主可以创建备用路径。它还描述了如何通过迂回路由（应用层机制）和路由偏转（网络层机制）实现备用路径。讨论了快速重路由技术在备份路由中的应用。它的结论是调查开放的研究问题，发现和使用互联网中的替代路径。
2013-08-23 cs.NI
Detecting Anomalous Topology, Routing Policies, and Congested Interconnections at Internet Scale
本文提出了一种利用测量实验室数据进行A/B测试的方法，用于检测互联网中异常拓扑、路由策略和拥堵互连问题，通过大数据分析和统计方法识别网络瓶颈和路由优化问题。
2026-03-26 cs.NI
Can SDN Accelerate BGP Convergence? A Performance Analysis of Inter-domain Routing Centralization
互联网由自治系统（AS）或域组成，即，属于不同管理实体的网络。域/AS之间的路由通过边界网关协议（BGP）以分布式方式实现。尽管BGP在全球范围内得到采用，但它仍有一些缺点，例如路由更改后收敛速度慢，这可能导致数据包丢失并中断通信，即使是几分钟。为了加速收敛，最近已经提出了基于软件定义网络（SDN）的域间路由集中化方法。初步研究表明，这些方法可以显着提高BGP的性能和路由控制。在本文中，我们补充现有的面向系统的工作，通过分析研究域间SDN的收益。我们提出了一个概率框架来分析集中化对域间路由性能的影响。我们推导出的边界路由变化后，AS之间建立数据平面连接所需的时间，以及控制平面收敛时间的预测。我们的研究结果提供了有用的见解（例如，与SDN在互联网中的渗透有关），可以促进未来的研究。我们讨论了我们的研究结果的应用，并通过模拟互联网AS拓扑结构的收益。
2017-02-01 cs.NI
Inter-Domain Routing with Extensible Criteria
针对现有域间路由协议难以灵活支持多样化且不断演进的通信质量准则的问题，提出域间路由架构 IREC，通过并行执行和实时添加独立路由算法实现多准则路径优化，并在全球测试平台与真实拓扑仿真中验证了其可行性与优化潜力。
2023-09-07 cs.NI
Inferring Catchment in Internet Routing
BGP是用于在自治系统（AS）之间交换前缀可达性信息的事实上的因特网路由协议。它是一个动态的、分布式的、路径向量协议，支持丰富的网络策略表达（通常被视为秘密）。在这种机制中，复杂性与信息隐藏交织在一起，回答诸如“如果部署新站点，AS级上的内容提供方的任播站点的预期覆盖是什么？或“如果ISP更改前缀的路由策略，负载平衡将如何表现？“，是一个艰难的挑战。在这项工作中，我们提出了一个正式的模型和方法，考虑到基于策略的路由和互联网图的拓扑特性，预测网络的路由行为。我们设计的算法为信息路由推断提供了新的能力（例如，隔离现有的基于模拟的方法中存在的随机性的影响）。我们分析了这些推理算法的属性，并使用公开的路由数据集和真实世界的实验来评估它们。建议的框架可以是有用的，在一些应用：测量，流量工程，网络规划，互联网路由模型等作为一个用例，我们研究的问题，选择一组测量的有利位置，以最大限度地提高路由推理。我们的方法是通用的，可以捕获标准的无谷路由，以及更复杂的拓扑和路由设置出现在实践中。
2019-05-10 cs.NI cs.PF
MLET: A Power Efficient Approach for TCAM Based, IP Lookup Engines in Internet Routers
路由器是计算机网络特别是Internet中的重要实体之一。转发IP数据包是Internet路由器的一项重要功能。路由器从数据包中提取目的IP地址，并在自己的路由表中查找这些地址。此任务称为IP查找。随着路由表规模的不断增大，Internet地址查找成为一个具有挑战性的问题。三值内容可寻址存储器（TCAM）在路由器上设计高吞吐量地址查找引擎方面越来越受欢迎：它们速度快，成本效益高，管理简单。尽管TCAM速度快，但它们的高功耗是它们的主要缺点。本文提出了一种基于TCAM的低功耗硬件架构-多级使能技术（MLET）。该方案采用后的Espresso-II最小化算法，以实现更低的功耗。性能评估表明，该方法可以节省大量的路由表的功耗。
2010-05-12 cs.NI
Robust Predictive Routing for Internet of Vehicles Leveraging Both V2I and V2V Links
Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
针对车联网中V2I链路易受阻塞和覆盖不足影响的问题，提出ROPE鲁棒预测路由框架，通过预警、虚拟路由和路径验证机制，利用V2V和V2I链路构建持续路径，满足云服务QoS并提升鲁棒性。
2025-03-31 cs.NI
Towards Skewness and Balancing of RPL Trees for the Internet of Things
在许多应用领域，如大规模灾难检测，物联网网络隐含着LLN（低功耗和有损网络）的特性。除了少数例外，关于RPL（用于LLN的路由协议）（在IETF中标准化的标准路由协议）的先前工作集中于路由性能和控制开销的各个方面的评估。在本文中，我们解决的问题，DODAG（面向目的地的有向无环图）创建的直接应用RPL。我们首先通过数值模拟和实际的大规模测试平台来评估DODAG的偏斜度。RPL通过允许采用特定于实现者的等级定义和父级选择标准来确保其灵活性和广泛的适用性。除了在ContikiRPL和TinyRPL中使用的度量之外，这两个最广泛使用的开源实现，我们还评估了通过应用各种路由度量生成的RPL树的偏斜度。性能分析结果表明，RPL树遭受严重的偏斜，无论是在随机生成的网络和现实世界的网络中的路由度量。我们提出了一种新的路由协议，可以提高平衡的RPL树。基于计算机模拟的严格性能分析表明，我们的算法提高了树的平衡显着。
2019-03-05 cs.NI
The Politics of Routing: Investigating the Relationship Between AS Connectivity and Internet Freedom
互联网对于促进自由和开放交流的重要性导致世界各国对其使用进行了广泛的镇压。在这项研究中，我们调查了世界各国言论自由和互联网拓扑结构之间的关系。我们结合网络测量和机器学习的技术来识别国家层面的互联网结构特征，这些特征是一个国家自由水平的最佳指标。我们发现，IP密度和路径长度到其他国家是一个国家的自由的最佳指标。我们还发现，我们的方法以91%的准确率预测国家的自由类别。
2016-06-07 cs.CY cs.NI
Long-Range Correlations and Memory in the Dynamics of Internet Interdomain Routing
数据传输是互联网的主要功能之一。互联网由大量互连的子网或域组成，称为自治系统。由于隐私和其他原因，关于使用什么路线到达其他自治系统内的设备的信息对于任何给定的自治系统都是不容易获得的。边界网关协议负责发现并将此可达性信息分发给所有自治系统。由于互联网的拓扑结构是高度动态的，所有自治系统不断地交换和更新小块的可达性信息，称为路由控制分组或边界网关协议更新。出于可扩展性和可预测性的问题，这些更新的动态在快速增长的互联网，我们进行了系统的时间序列分析边界网关协议的更新率。我们发现，边界网关协议更新时间序列是非常不稳定的，表现出长期的相关性和记忆效应，类似于地震时间序列，或温度和股票市场价格波动。边界网关协议更新动态的统计特性，可以作为一个地面真理验证现有的和发展更好的互联网域间路由模型。
2015-11-30 cs.NI physics.soc-ph
Evaluating the Effect of Centralization on Routing Convergence on a Hybrid BGP-SDN Emulation Framework
许多应用程序依赖于可靠和稳定的互联网连接。这些特性对于远程医疗应用等关键任务服务至关重要。影响连接可用性的一个重要因素是BGP的收敛时间，BGP是Internet中的事实域间路由（IDR）协议。路由更改后，可能需要几分钟时间才能使网络收敛，BGP路由再次变得稳定。Kotronis等人提出了一种基于SDN原理的新型互联网路由方法，该方法将多个自治系统（AS）组合成称为集群的组，并为集群参与者引入逻辑上集中的路由决策过程。这个概念的目标之一是稳定IDR系统并缩短其收敛时间。然而，测试这些方法是否可以改善BGP问题需要混合SDN和BGP实验工具，可以模拟多个AS。目前，缺乏一个易于使用的公共工具，用于这一目的。这项工作填补了这一空白，通过建立一个合适的仿真框架和评估的效果，一个概念验证IDR控制器的IDR收敛时间。
2016-11-09 cs.NI
Enhanced Multiple Routing Configurations For Fast IP Network Recovery From Multiple Failures
如今，互联网在我们的日常活动中发挥着重要作用，例如，用于在线交易、在线购物和其他与网络相关的应用。互联网在发生网络故障后，路由协议收敛缓慢，这成为一个日益严重的问题。多路路由选择[MRC]可从单个节点/链路故障中恢复网络，但不支持多个节点/链路故障中的网络。在本文中，我们提出了增强型MRC [EMRC]，支持多个节点/链路故障在IP网络中的数据传输过程中没有频繁的全球重新收敛。通过恢复这些故障，网络中的数据传输将变得更快。
2012-12-03 cs.NI
Measuring Internet Routing from the Most Valuable Points
本文提出 MVP 系统，通过量化 BGP 观测点间的冗余来指导采样，并在四类经典路由分析中以相同数据量提升准确性与覆盖率。
2024-05-21 cs.NI
Secure Inter-domain Routing and Forwarding via Verifiable Forwarding Commitments
针对互联网域间路由控制平面易被劫持、数据平面转发难合规，且现有安全方案部署性差的问题，提出基于转发承诺原语的FC-BGP系统，可高效增量部署，兼具路由通告认证与转发验证能力，实验验证其开销显著低于BGPsec。
2023-11-09 cs.NI
Unmanaged Internet Protocol: Taming the Edge Network Management Crisis
虽然适用于核心互联网基础设施，互联网协议是不适合新兴的ad-hoc边缘网络内部和之间的路由，由于其依赖于分层，管理分配的地址。现有的ad-hoc路由协议解决了管理问题，但不能扩展到Internet范围的网络。无处不在的网络计算的承诺不能实现，直到我们开发了一个无管理的互联网协议（UIP），一个可扩展的路由协议，自动管理自己。UIP必须在可能包含数百万或数十亿节点的不断变化的边缘网络内部和之间进行路由，并且必须在与主互联网断开连接的边缘网络中仍然运行，所有这些都不会造成分层地址分配的管理负担。这样一项议定书似乎具有挑战性，但却是可行的。我们提出了一个架构的基础上自我证明，加密节点的身份和路由算法适应分布式哈希表。
2006-03-18 cs.NI cs.OS
An Efficient Mobile Gateway Selection and Discovery Based-Routing Protocol in Heterogeneous LTE-VANET Networks
针对异构LTE-VANET网络中多跳路由效率低的问题，提出基于多度量中继选择的移动网关推选与路由发现协议，可降低开销、实现无缝切换，显著提升网络性能。
2023-03-30 cs.NI
I(FIB)F: Iterated Bloom Filters for Routing in Named Data Networks
命名数据网为高效的内容分发提供了未来互联网的全新设计。由于物联网预计将构成未来互联网的重要组成部分，因此大多数内容将由受限设备管理。这样的设备通常配备有有限的CPU、存储器、带宽和能量供应。然而，目前的命名数据网设计忽略了物联网场景的具体要求，许多数据结构需要进一步优化。本研究的目的是提供一个有效的策略，在命名数据网的路由，通过构建一个转发信息库使用迭代布隆过滤器定义为I（FIB）F。我们建议使用基于迭代哈希的内容名称。该策略减少了数据包的开销。此外，转发策略中所需的存储器和复杂度低于当前解决方案。我们比较我们的建议与解决方案的基础上，分层名称和标准布隆过滤器。我们展示了如何进一步优化I（FIB）F通过利用层次内容名称中包含的结构信息。最后，可以遵循两种策略来减少：（i）用于路由的总存储器或（ii）误报的概率。
2016-09-08 cs.NI
A Survey on BGP Issues and Solutions
BGP是用于互联网中自治系统间路由的事实上的协议。一般来说，BGP已被证明是安全，高效，可扩展和健壮的。然而，随着互联网在过去的几十年里的快速发展，人们越来越关注BGS的能力，以满足互联网路由的需求。BGP有两个主要的局限性，即它不能解决几个关键的安全问题，以及一些与操作相关的问题。BGP的设计和普遍性使过去保护域间路由的努力变得复杂。本文综述了过去的工作与BGP的安全和操作问题。我们探讨了在这两个限制提出的解决方案的局限性和优势。
2009-07-28 cs.NI
A path forward: Improving Internet routing security by enabling zones of trust
针对 ISP 部署路由安全实践激励不足且难防路径劫持的问题，本文提出利用互联 ISP 核心构建信任区域，以现有能力保护区域网络及其直连客户。
2023-12-06 cs.NI
Efficient routing strategies in scale-free networks with limited bandwidth
我们研究了复杂网络中的流量动态，其中每个链路被分配一个有限的和相同的带宽。虽然先进先出（FIFO）排队规则被广泛应用于信息包的路由协议，在这里，我们认为，如果我们放弃这个规则，网络的整体吞吐量可以显着提高。我们提出了一些有效的路由策略，不严格遵守FIFO规则。与常规的最短路径策略相比，Barabási-Albert（BA）网络和真实Internet的吞吐量都可以提高5倍以上。我们计算了吞吐量的理论极限。在BA网络中，我们提出的策略可以达到理论最优值的88%，而对于真实的互联网，它是12%左右，这意味着我们有一个巨大的空间，以进一步改善路由策略的真实互联网。最后，我们讨论可能有前途的方法来设计更有效的路由策略，为互联网。
2011-02-09 cs.NI physics.data-an
Temporal Hyperbolic Graph Representation Learning for Scale-Free Internet Routing and Delay Prediction
Department of Information Management and Finance, National Yang Ming Chiao Tung University（信息管理与金融系，国家阳明交通大学）
提出HERMIT框架，结合双曲流形保持的时间图神经网络与随机森林回归器，利用双曲几何建模互联网路由图的层次和无标度结构，实现链路预测与RTT预测，在大规模真实数据集上优于基线模型。
2026-05-27 cs.LG cs.NI
Compact Routing on Internet-Like Graphs
Thorup-Zwick（TZ）路由方案是第一个通用的stretch-3路由方案，提供了一个接近最佳的本地内存上限。使用直接分析和模拟，我们计算了拉伸分布的随机图与幂律的节点度分布，$P_k \sim k^{-γ}$的路由方案。我们发现，平均拉伸是非常低的，几乎独立的$γ$。特别地，对于互联网域间图$γ\sim 2.1$，平均拉伸约为1.1，其中高达70%的路径是最短的。随着网络的增长，平均拉伸度缓慢下降。路由表也很小。它远低于它的上限，对于$10^4$节点网络，它的大小大约是50条记录。此外，我们发现，平均最短路径长度（即距离）$\bar{d}$和宽度的距离分布$σ$观察到在真正的互联网间AS图的值是非常接近的平均拉伸的最小值在$\bar{d}$-和$σ$-方向。这导致我们发现平均TZ拉伸的唯一临界准稳定点是$\bar{d}$和$σ$的函数。互联网距离分布位于该点附近。这一观察表明，平均拉伸函数的分析结构可能是影响互联网域间拓扑结构演变的一些隐藏的优化标准的间接指标。
2003-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.NI
Routing Attacks in Ethereum PoS: A Systematic Exploration
Princeton University（普林斯顿大学）
本文从互联网路由角度研究以太坊PoS的安全性，提出新型验证者分布推断框架，并引入利用路由漏洞与协议奖励惩罚机制的网络级攻击，展示StakeBleed和KnockBlock攻击的可行性与有效性。
2026-04-07 cs.NI
Opportunistic Routing for Opto-Acoustic Internet of Underwater Things
水下物联网（IOUT）是一场技术革命，可能标志着科学，工业和军事水下应用的新时代。为了缓解恶劣的水下信道特性，本文将水声无线通信与光无线通信相结合，分别实现无处不在的控制和高速低延迟的组网性能。由于水下光无线通信（UOWC）的范围有限，它需要有效的多跳路由解决方案。在这方面，我们提出了一个基于扇区的路由选择（SectOR）协议。与传统的路由（TR）技术，单播数据包到一个唯一的中继，机会路由（OR）的目标是一组候选中继，利用广播性质的UOWC信道。OR提高了分组递送率，因为具有至少一个成功分组接收的可能性比传统单播路由中的可能性高得多。取决于单跳链路的性能表征，我们获得了各种本地和全球的指标来评估的候选集（CS）的健身和优先级的CS的成员。由于速率误差和距离波束宽度的权衡产生不同的候选集的差异，我们开发了一个候选过滤和搜索算法，通过扫描可行的搜索空间找到最佳的扇形覆盖区域。此外，混合声/光协调机制被认为是避免重复传输的继电器。数值结果表明，SectOR协议可以执行甚至比最佳单播路由协议在良好连接的UOWN。
2020-02-12 cs.NI eess.SP
Examining Lower Latency Routing with Overlay Networks
本文通过实证研究当前互联网连通性，利用RIPE Atlas数据揭示非最优拓扑问题，构建实验性覆盖网络将圣地亚哥本地流量限制在市内，从而显著降低往返延迟。
2023-06-27 cs.NI
R2P2: Reactive Routing and Payment Protocol for Named Data Network using Blockchain
随着支持D2 D和V2 V等新通信模式的新移动设备的不断出现，互联网用户可以利用这些设备实现更好的互联网连接并提高服务质量。同时，分组转发给设备带来额外的成本（例如电力消耗），这阻碍了成功的ad-hoc网络的实现。本文提出了反应式路由和支付协议（R2 P2），以激励移动设备贡献闲置的网络资源，并获得货币回报。命名数据网（NDN）以内容为中心的特性能够更好地支持ad-hoc网络中间歇性和短暂性的通信需求，因此提出了一种基于NDN的路由和支付协议。区块链被用作设备之间交易的结算平台，因为它的中立性，健壮性和信任。R2 P2仍是一个正在进行的项目。本文的研究内容主要集中在R2 P2的设计上。
2021-01-23 cs.NI
Reliable Group Communication Protocol for Internet of Things
在本文中，我们提出了RECOUP，一种用于物联网网络的可靠组通信路由协议。RECOUP在RPL协议之上有效地使用了一种低开销的基于集群的多播路由技术。RECOUP增加了消息传递到预期目的地的概率，而不管网络大小和故障（例如断开的链路或不响应的节点），以及存在行为不端的节点。我们表明，RECOUP的基于簇的路由机制在存在各种拓扑结构（即，Rank和Sybil）和数据通信（即，黑洞、虫洞和干扰）攻击。在Contiki中实现了RECOUP。我们的研究结果表明，RECOUP的有效性超过国家的最先进的协议，有关的数据包交付率为25%，端到端延迟下降到100 ms，低无线电传输所需的每包交付6 mJ，最重要的是，它提高了鲁棒性和可扩展性的数据通信过程中在thehenetwork。
2019-04-09 cs.NI
Feasibility study on distributed simulations of BGP
互联网的自治系统（AS）级拓扑目前包括40k个AS，正以每年约10%的速度增长。在这些条件下，边界网关协议（BGP），互联网的域间路由协议开始显示出其局限性，尤其是在它可以动态处理和控制的路由表条目的数量方面。为了克服这种具有挑战性的情况下，设计，但也可替代的动态路由模型的评估和比较与BGP应通过模拟。为此，DRMSim，一个动态路由模型模拟器，开发了各种路由模型，包括BGP的大规模模拟提供了手段。通过这个离散事件模拟器，路径向量路由，例如BGP，和其他紧凑的路由模型的执行已成功地执行网络拓扑结构，包括超过一万个（抽象）节点。然而，为了模拟BGP等动态路由方案，DRMSim需要增强以支持当前的互联网规模（40k AS），甚至考虑到其演变（高达100k AS）。本文提出了一个可行性研究的DRMSim扩展，以支持分布式并行离散事件范式。我们首先详细介绍了可能的分布模型及其相关的通信开销。然后，我们分析了这样一个分布式模拟器的通信开销，根据不同的情况下执行BGP的分区拓扑结构。最后，我们得出结论，这样的模拟器的可行性，通过计算BGP的分布式模拟所需的预期额外时间相比，其顺序模拟。
2013-04-17 cs.NI
Placement and Routing Optimization Problem for Service Function Chain: State of Art and Future Opportunities
网络功能虚拟化（NFV）允许网络功能的植入独立于专用硬件设备。任何一系列的服务都可以由一个服务功能链来表示，该服务功能链包含一组按指定顺序的虚拟化网络功能。从网络性能优化的角度来看，在网络中部署服务链的挑战是双重的：1）放置虚拟化网络功能的位置和资源分配方案;以及2）不同网络功能实例之间的业务流的路由策略。介绍了业务功能链相关的优化问题，总结了虚拟化网络功能部署和流量路由的优化动机和主流算法。希望能帮助读者了解当前的研究进展，并在此领域做出进一步的创新。
2019-10-07 cs.NI
Routing-Aware Partitioning of the Internet Address Space for Server Ranking in CDNs
内容分发网络（CDN）的目标是以高性能向最终用户提供内容。为了做到这一点，CDN测量从其服务器到用户的路径上的延迟，然后为每个用户选择最佳可用服务器。对于大型CDN，由于其规模，监控从数千台服务器到数百万用户的路径是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们解决这个问题，并提出了一个框架来扩展路径监控的任务。简单地说，我们的框架的目标是集群IP地址（客户端），这样在每个集群中，最佳可用服务器的选择是相同的（或相似的）。然后，为给定集群中的一个客户机找到最佳可用服务器就足以将该服务器分配给集群中的其余客户机。为了实现这一目标，我们首先引入两个距离度量来计算任何给定的两个客户端的服务器选择的相似程度。其次，我们使用的聚类方法，是基于域间路由信息。我们通过使用我们引入的度量来评估我们的集群的好坏。我们表明，两个目的地客户端在互联网中路由的相似性与其服务器选择的相似性之间存在很强的相关性。最后，我们展示了如何从每个集群中选择代表性的客户端，以便足以了解从CDN服务器到代表的延迟，并为同一集群中的其余客户端相应地找到最佳可用服务器。
2018-10-21 cs.NI
Few Throats to Choke: On the Current Structure of the Internet
互联网的最初设计是一个弹性的分布式系统，它可能能够绕过大规模的破坏（因此能够从大规模的破坏中恢复过来），甚至包括核战争。然而，网络路由效应和业务决策导致流量通常通过相对较小的自治系统（AS）集合来路由。这不仅仅是一个学术问题，它有实际的意义-这些经常出现的ASes中的一些是在挑剔的国家。除了审查自己公民的网络访问之外，这样的AS可能无意中过滤其他外国客户AS的流量。在本文中，我们研究了互联网中路由集中化的程度;确定了控制“互联网骨干网”的主要参与者;并指出其中有多少实际上是在审查国家（特别是俄罗斯，中国和印度）的管辖下。此外，我们还发现，中国和印度不仅是互联网用户数量最多的两个国家，而且自由民主国家的许多用户都受到这些国家审查制度造成的附带损害的影响。
2018-06-19 cs.NI
Carbon-Intelligent Global Routing in Path-Aware Networks
针对互联网数据传输碳效率低的问题，设计CIRo系统借助路径感知网络架构预测传播域间碳强度，经测试与仿真验证可显著降低通信碳强度与互联网使用碳足迹。
2023-05-01 cs.NI
Sustaining the Internet with Hyperbolic Mapping
互联网基础设施受到严重压力。与因特网的主要功能-在世界上任意两台计算机之间路由信息包-相关的快速增长的开销引起了因特网专家的关注，即现有的因特网路由体系结构可能无法再维持十年。在这里，我们提出了一种方法来映射互联网到一个双曲空间。引导构建的地图，我们发布本文，互联网路由表现出的缩放性能接近理论上最好的，从而解决了严重的缩放限制，互联网今天面临的。除了这种直接的实际可行性，我们的网络映射方法可以提供一个不同的角度在复杂网络的社区结构。
2010-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.NI
Implementing A Greedy Chain Routing Technique With Spread Spectrum On Grid-Based WSNs
无线传感器网络（WSN）是一组能量有限的传感器，近年来由于其广泛的应用而受到关注。在这些网络中消耗能量的有效方法之一是利用最优路由协议。在这种方法中，我们提出了一个贪婪的层次链为基础的路由方法，命名为，PGC（代表波斯贪婪链）的路由网络应用扩频码作为一个掩码给网格单元。由于本文提出的方法与LEACH协议的相似性，我们在仿真部分从剩余能量、容错性和可靠性等多个方面将该路由协议与本文提出的模型进行了比较。结果表明，该方法具有较好的鲁棒性和有效性.
2012-09-12 cs.NI
Multiple Service Chain Placement and Routing in a Network-enabled Cloud
网络功能虚拟化（NFV）旨在将传统专有硬件的功能抽象为虚拟网络功能（VNF）软件，其可以在商用现货（COTS）服务器上运行。除了减少对专有支持的依赖外，NFV还帮助网络运营商以敏捷的方式部署多种服务。服务部署涉及通过包括服务链（SC）的VNF的放置和按顺序路由。我们的研究是第一个专注于计算复杂的问题，多个VNF SC的布局和路由，同时考虑VNF服务链明确。我们提出了一种新的列生成模型，用于放置多个VNF SC和路由，这大大降低了问题的计算复杂性。我们的目标是确定理想的NFV基础设施（NFVI），以最大限度地减少网络资源消耗。我们的研究结果表明，网络使能云（NeC）的网络资源消耗低于集中式NFVI（例如，数据中心），同时避免分布式NFVI的不可行性。
2016-11-10 cs.NI
