Centrality-based Middlepoint Selection for Traffic Engineering with Segment Routing
分段路由是一种新兴的技术，以简化流量工程的实施在广域网。它将端到端逻辑路径表示为通过一组中间点的段序列。沿每个段的流量沿最短路径路由。在本文中，我们研究了实际的流量工程（TE）与段路由在SDN为基础的广域网。我们考虑两种常见类型的TE，并表明TE问题可以解决在弱多项式时间时，中间点的数量是固定的，而不是输入的一部分。然而，相应的线性规划是大规模和计算昂贵的。由于这个原因，现有的方法，通过采取每个节点作为一个候选中间点是低效的。出于这一动机，我们建议只选择几个重要的节点作为所有流量的中间点。我们使用图论中的节点中心性概念，特别是组最短路径中心性，用于中间点选择。我们的性能评估使用现实的拓扑结构和流量跟踪表明，一小部分的最中心的节点可以实现良好的效果与数量级较低的运行时间。
2019-05-28 cs.NI
Stackelberg Equilibria for Two-Player Network Routing Games on Parallel Networks
我们考虑一个两人零和网络路由博弈，其中路由器希望最大化从给定源节点流向目的节点的合法流量，而攻击者希望通过向网络中充斥恶意流量来阻止尽可能多的合法流量。我们解决方案与不对称的信息，其中路由器必须揭示其政策之前，攻击者决定如何分配网络链路之间的恶意流量，这是自然建模的概念Stackelberg均衡。本文侧重于并行网络，并包括三个主要贡献：我们表明，计算最佳攻击策略对给定的路由策略是一个NP难问题;我们建立的条件下，Stackelberg均衡导致没有遗憾;我们提供了一个度量，可用于量化的不确定性攻击者的能力限制了路由器的性能。
2020-03-12 cs.GT cs.NI cs.SY
On Minimizing the Completion Times of Long Flows over Inter-Datacenter WAN
University of Southern California (USC)（南加州大学）
本文研究了如何通过利用所有正在进行的流的剩余大小和路径来最小化输入流的最坏情况完成时间，提出了BWRH启发式方法以解决NP难的图优化问题，并展示了其在实际WAN拓扑和流量模式中的有效性。
2018-09-29 cs.DS cs.NI cs.PF
Livelock free routing schemes
我们给出了一个无活锁的路由算法的任何允许的网络。与此问题的一些其他解决方案不同：1）进入网络的分组具有到达其目的地的时间的绝对上限; 2）在轻负载下，分组在接近最佳的时间内被递送到其目的地; 3）具有远离拥塞区域的期望路径的分组将具有比想要访问拥塞区域的分组短得多的路由时间; 4）如果网络变得拥塞并且稍后清空，则网络就像其最初在轻负载下时那样操作。这篇笔记的主要思想以不同的形式出现在我1994年的专利5，369，745中。这个注释增加了这些结果，使它们更加数学化。
2012-01-22 cs.NI
Evaluating Wireless Proactive Routing Protocols under Mobility and Scalability Constraints
无线多跳网络（Wireless Multi-hop Networks，WMhN）为用户提供了在以他们想要的任何节点速度、节点密度和业务流数量移动的同时进行通信的设施，而没有任何不必要的延迟和/或中断。本文提出了WMhNs的线性规划模型（LP_models）。在WMhN中，使用不同的路由协议来促进用户需求。为了实际考察不同路由技术下各个LP_models的约束条件，我们选择了三种主动路由协议：目的序列距离矢量（DSDV）、鱼眼状态路由（FSR）和优化链路状态路由（OLSR）。这些协议在两个重要的场景中进行了模拟，关于用户的需求;移动性和不同的网络流量。为了评估性能，我们进一步涉及在选定的网络场景中各自的约束协议的策略效果。
2013-06-04 cs.NI
Towards LP Modeling for Maximizing Throughput and Minimizing Routing Delay in Proactive Protocols in Wireless Multi-hop Networks
无线多跳网络（Wireless Multi-hop Networks，WMhN）为用户提供了在以他们想要的任何节点速度、节点密度和业务流数量移动的同时进行通信的设施，而没有任何不必要的延迟和/或中断。本文提出了WMhNs的线性规划模型（LP_models）。在WMhN中，使用不同的路由协议来促进用户需求。为了实际考察不同路由技术下各个LP_models的约束条件，我们选择了三种主动路由协议：目的序列距离矢量（DSDV）、鱼眼状态路由（FSR）和优化链路状态路由（OLSR）。这些协议在两个重要的场景中进行了模拟，关于用户的需求;移动性和不同的网络流量。为了评估性能，我们进一步涉及在选定的网络场景中各自的约束协议的策略效果。
2013-03-31 cs.NI
Probability Prediction based Reliable Opportunistic (PRO) Routing Algorithm for VANETs
在车载自组织网络中，由于车辆的高移动性，网络参数变化频繁，发送端在向接收端发送数据包时所保存的信息可能会过时，因此为了提高路由效率，提出了基于概率预测的车载自组织网络可靠机会路由算法。PRO路由算法可以预测接收端的信干噪比（SINR）和分组队列长度（PQL）的变化。预测结果用于确定候选集中每个中继车辆的效用。车辆效用的计算是基于权重的算法，权重是候选中继车辆的SINR和PQL的方差。每个中继车辆的中继优先级由效用值确定。通过这些创新，PRO可以实现比SRPE，ExOR（街道为中心）和GPSR路由算法更好的路由性能（如分组投递率，端到端延迟和网络吞吐量）。
2017-09-24 cs.NI
High Performance Delay Monitoring for SRv6 Based SD-WANs
软件定义广域网（SD-WAN）用于以灵活有效的方式为地理位置分散的企业提供服务。我们专注于基于IPv6分段路由（SRv 6）技术的SD-WAN服务。SD-WAN中需要性能监控解决方案来检测性能下降和中断，并优化网络运营。在本文中，我们描述了一种基于SRv 6的SD-WAN服务端到端延迟监控的高性能解决方案。所提出的解决方案利用简单双向主动测量协议（STAMP）来监控称为STAMP会话反射器和会话反射器的两个节点之间的SRv 6路径的延迟。我们描述了三种实现的STAMP会话反射器和会话反射器的Linux软件路由器，并比较它们的性能。具体而言，两种实现基于用户空间处理，一种基于eBPF。结果表明，基于eBPF的实现优于用户空间实现，并且对Linux软件路由器的转发能力影响可以忽略不计。
2022-12-31 cs.NI
Analysing the Effects of Routing Centralization on BGP Convergence Time
软件定义网络（SDN）已经改进了诸如数据中心或WAN之类的网络中的路由功能。最近，一些研究也提出将SDN原理应用于互联网的域间路由。这可以提供新的路由机会并提高BGP的性能，BGP可能需要几分钟才能收敛到路由变化。以前的工作已经证明，集中化可以有利于BGP的功能，并改善其缓慢的收敛，导致严重的数据包丢失和性能下降。然而，由于（a）以前的工作主要集中在系统设计方面，以及（b）缺乏实际部署，因此还没有清楚地了解域间SDN可以在多大程度上提高性能。为此，在这项工作中，我们第一次努力分析研究路由集中化对域间路由性能的影响，特别是BGP的收敛时间。具体来说，我们提出了一个马尔可夫模型域间网络，其中一个子集的节点（域）协调集中其域间路由。然后，我们得出的分析结果，量化BGP收敛时间在各种网络设置（如，SDN渗透，拓扑结构，BGP配置等）。我们的分析和结果促进了域间SDN网络的性能评估，这已经被研究（到现在为止），只有通过模拟/仿真，已知遭受高的时间/资源要求和有限的可扩展性。
2016-05-28 cs.NI
ethp2psim: Evaluating and deploying privacy-enhanced peer-to-peer routing protocols for the Ethereum network
针对以太坊网络级隐私研究不足的问题，提出点对点网络模拟器ethp2psim，支持实现并评估隐私增强型路由算法的隐私保证，辅助选择协议参数以实现高效、稳健且隐私的部署。
2023-06-26 cs.CR cs.NI
MetaDetect: Metamorphic Testing Based Anomaly Detection for Multi-UAV Wireless Networks
针对多无人机WANET异常难以提前预测的问题，提出基于蜕变测试的MetaDetect方法，仅利用物理层和Mac层数据自动识别异常事件，并发现物理层传输速率指标性能最佳。
2023-12-07 cs.NI cs.SE stat.ME
QSMVM: QoS-aware and social-aware multimetric routing protocol for video-streaming services over MANETs
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；University of Vigo（维戈大学）
本研究针对MANET视频流服务的网络社交化需求，改进MMDSR协议，将关系强度（TS）社交度量纳入转发决策，在QoS不受显著影响的前提下提升路径信任水平，提出QSMVM多度量路由协议。
2023-12-12 cs.LG cs.NI
Optical Multicast Routing Under Light Splitter Constraints
在过去的几年中，我们已经观察到使用多播传输的新应用的出现。对于适用于光网络的多播路由算法，它必须只将数据路由到组成员，优化和维护无环路由，并将路由集中在网络链路的子集上。为了使全光交换机发挥分支路由器的作用，它必须配备分光器。分光器是昂贵的设备，因此在所有光开关上实现分光器将非常昂贵。光学分光器仅在一些光学开关上实现。当我们想在光网络中实现多播协议时，分光器的有限可用性提出了一个新的问题（因为通常的多播协议假设所有节点都具有分支能力）。另一个问题是光网络中分光器的位置的知识。网络中的节点应该能够识别光网络中散射的分光器的位置，以便它可以构建多播树。这些问题必须通过实现组播路由协议来解决，该协议必须考虑到并非所有节点都可以是分支节点。因此，必须实现新的信令过程，以便可以创建从源到组成员的光路。
2010-11-28 cs.NI
Optimizing Inter-Datacenter Tail Flow Completion Times using Best Worst-case Routing
数据中心间网络上的流路由是一个众所周知的问题，其中网络可能根据网络条件和新流的属性向新到达的流分配路径。路由算法的一个重要的系统级性能指标是流完成时间，它会影响跨多个路由中心运行的应用程序的性能。当前的静态和动态路由方法没有利用路由中的流大小信息，这在诸如由数据中心运营商管理的数据中心间网络的受控环境中是实用的。在本文中，我们讨论了最佳最坏情况路由（BWR），其目的是优化的尾部完成时间的长时间运行的数据流在数据中心间的网络与非均匀的链路容量。由于找到一个新的流的最佳最坏情况下的完成时间的路径是NP-难的，我们调查两个算法，BWRH和BWRHF，使用两个不同的上界的最坏情况下的完成时间路由。我们评估BWRH和BWRHF对几个真正的广域网拓扑结构和多种交通模式。虽然BWRH更好地模拟了BWR问题，但BWRH和BWRHF在各种系统范围的性能指标上显示出可忽略不计的差异，而BWRHF明显更快。此外，我们表明，相比其他流行的路由算法，BWRHF可以减少平均和尾流完成时间超过$1.5\times$和$2\times$，分别。
2019-08-24 cs.NI cs.PF cs.SY
GATE: GPU-Accelerated Traffic Engineering for the WAN
Google（谷歌）；UIUC（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）
针对现有流量工程在大规模网络中运行时间过长或近似求解低效的问题，提出GPU加速的GATE方法，通过高度并行化分解实现快速且收敛到最优解，在云广域网生产数据上比最先进技术快4-10倍。
2026-09-30 cs.NI
BSROne: Binary Search with Routing of O(1); A Scalable Circular Design for Distributed Networks
对等（Peer-to-Peer，P2P）网络作为分布式解决方案被用于各种应用中。根据节点间查询的路由类型，将其分为三类：结构化、非结构化和小世界P2P网络。每个类别都有自己的应用和好处。使用分布式哈希表（DHT）的结构化网络可以更有效地转发请求搜索查询。这些网络通常组织一个特定的拓扑结构，并形成一个几何形状。环形拓扑是一种流行的设计，它首先由Chord引入。在本文中，我们提出了BSROne，一个循环结构的P2P设计，试图考虑在当前网络的几个缺点。在我们提出的方法中，我们希望实现O（1）的路由时间，而不需要所有节点都知道对方。通过删除节点之间的真实连接并将它们与超级节点捆绑在一起，我们可以减少维护此类网络中节点之间连接所必需的开销。此外，我们通过在超级节点之上引入一层，使网络具有扩展能力。我们通过仿真设计的二分查找算法的最高节点实现这一点。在本文中，我们首先介绍了一种设计，其中固定的超级节点与无限的资源，以分布式网络。在接下来的步骤中，我们将解释它如何能够作为P2P应用程序工作。最后，我们讨论了在P2P环境中消除可扩展性问题的可能性，为我们的设计。
2020-06-27 cs.IR cs.NI
Service Chain (SC) Mapping with Multiple SC Instances in a Wide Area Network
网络功能虚拟化（NFV）旨在通过在商用现成服务器上运行虚拟网络功能（VNF）来简化网络服务的部署。服务部署涉及VNF的放置和通过包括服务链（SC）的VNF的业务流的顺序路由。联合的VNF放置和业务路由通常被称为SC映射。在广域网（WAN）中，可能出现由许多分布式节点对生成的若干业务流需要相同SC的情况，该SC的一个单个实例（或出现）可能是不够的。具有用于相同SC的多个SC实例的SC映射被证明是非常复杂的问题，因为必须在考虑各个方向上的业务流的同时维持VNF的顺序遍历。我们的研究是第一个处理SC映射与多个SC实例，以尽量减少网络资源消耗。该问题的精确数学建模得到了二次公式。我们提出了一个两阶段的列生成为基础的模型和解决方案，以便在合理的计算时间内得到大型网络拓扑结构的结果。使用这样的方法，我们观察到，只有一小部分SC实例的适当选择可以导致非常接近最小带宽消耗的解决方案。
2017-04-21 cs.NI
Towards a Queueing-Based Framework for In-Network Function Computation
我们寻求开发传感器网络中的函数计算的网络算法。具体来说，我们希望动态联合聚合，路由和调度算法，具有分析证明的性能优势，由于在网络计算相比，简单的数据转发。为此，我们定义了一类函数，全可乘函数，它包括几个函数，如奇偶校验，MAX，和k阶统计量。对于这样的功能，我们确切地描述了网络的最大可实现的刷新率在一个底层的图形原语，最小的mincut。在非循环有线网络中，我们表明，最大的刷新率是通过一个简单的算法，是动态的，分布式的，只依赖于本地信息。在无线网络的情况下，我们提供了一个MaxWeight类算法与动态流分裂，这是吞吐量最优。
2012-06-22 cs.IT cs.NI math.IT
A Scalable Approach for Service Chain (SC) Mapping with Multiple SC Instances in a Wide-Area Network
网络功能虚拟化（NFV）旨在通过在商用现成服务器上运行虚拟网络功能（VNF）来简化网络服务的部署。服务部署涉及VNF的放置和通过包括服务链（SC）的VNF的业务流的顺序路由。联合的VNF放置和业务路由被称为SC映射。在广域网（WAN）中，可能出现由许多分布式节点对生成的若干业务流需要相同SC的情况;然后，该SC的单个实例（或出现）可能是不够的。具有用于相同SC的多个SC实例的SC映射被证明是非常复杂的问题，因为必须在考虑各个方向上的业务流的同时维持VNF的顺序遍历。我们的研究是第一个处理问题的SC映射与多个SC实例，以尽量减少网络资源消耗。我们首先提出了一个线性规划（ILP）来解决这个问题。由于ILP不能扩展到大型网络，我们开发了一个基于列生成的ILP（CG-ILP）模型。然而，我们发现，精确的数学建模的问题的结果在我们的CG-ILP二次约束。二次约束是线性的，但即使是CG-ILP的可扩展性是有限的。因此，我们还提出了一个两阶段的列生成为基础的方法，在合理的计算时间内得到结果在大型网络拓扑结构。使用这种方法，我们观察到，只有一小部分SC实例的适当选择可以导致非常接近最小带宽消耗的解决方案。此外，这种方法还有助于我们分析部署这些最小数量的SC实例时VNF副本数量和NFV节点数量对带宽消耗的影响。
2017-09-13 cs.NI
On the Optimization of Model Aggregation for Federated Learning at the Network Edge
本文针对联邦学习在网络边缘的模型聚合问题，提出基于聚合器覆盖网络的新型方法，通过整数线性规划模型和启发式算法优化路由，显著降低训练失败率并缓解云链路拥塞。
2025-11-04 cs.NI
Geminet: Learning the Duality-based Iterative Process for Lightweight Traffic Engineering in Changing Topologies
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Zhonggancun Academy（中关村学院）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Shanghai Innovation Institute（上海创新研究院）；Zhongguancun Institute of Artificial Intelligence（中关村人工智能研究院）
Geminet通过学习基于梯度下降的迭代过程，实现轻量级交通工程在拓扑变化中的高效处理，显著提升可扩展性并降低内存消耗。
2026-04-15 cs.LG cs.NI
On the Experimental Evaluation of Vehicular Networks: Issues, Requirements and Methodology Applied to a Real Use Case
车载通信中最具挑战性的领域之一是协议和新技术的实验评估。研究人员通常倾向于模拟车辆场景和/或通过使用受约束的试验台和进行小型试验来部分验证该地区的新贡献。在这条线上，目前的工作审查的问题，在车辆通信领域的先驱，一般来说，在远程信息处理，必须处理，如果他们想执行一个很好的评估活动，通过真正的测试。一个好的实验评估的关键需要是使用适当的软件工具来收集测试数据，后处理和生成相关的品质因数，最后，适当地显示最重要的结果。出于这个原因，本文的一个关键贡献是介绍了一个名为Anavanet的评估环境，它涵盖了以前的需求。通过使用这个工具，并提出了一个参考案例的研究，一个通用的测试方法进行了描述和应用。通过这种方式，在车对车路由协议上使用IPv6协议，并支持基于IETF的网络移动性，同时测试AnaVANET系统的主要功能。这项工作有助于为车辆网络的适当实验评估奠定基础，并将有助于该领域的许多研究人员。
2015-04-17 cs.NI
Recursive Offloading for LLM Serving in Multi-tier Networks
针对多层级网络中LLM服务效率低的问题，提出递归卸载框架RecServe，通过分层置信度评估和滑动窗口动态卸载策略，在八个数据集上优于CasServe并降低超50%通信负担。
2025-05-24 cs.DC cs.NI
DCRoute: Speeding up Inter-Datacenter Traffic Allocation while Guaranteeing Deadlines
University of Southern California（南加州大学）；Microsoft（微软）
本文提出DCRoute，通过单路径分配避免数据包重排序，确保流量在截止期限前完成，比基于线性规划的算法快200倍。
2017-07-13 cs.DC cs.NI cs.PF
