无连接数据系统与安全管理系统的技术解析

### 无连接数据系统与安全管理系统的技术解析 #### 无连接数据系统的算法与网络构建 在无连接数据系统中，聚类阶段的算法（算法3）是关键部分。该算法的输入包括图C、矩阵T、以及节点的相关权重信息，输出则是最优数量的无连接服务器及其位置。具体步骤如下： 1. **聚类**：将交换节点划分为i个簇。 2. **中心查找**：为每个簇选择一个交换节点作为无连接服务器（CLS）。 3. **成本计算**：计算配置i的总成本。 通过遍历所有可能的配置，找到成本最小的配置。 对于问题3，可采用Eom等人提出的启发式算法求解。在算法的成本计算子阶段，需要计算满足给定最大延迟约束和分组丢失概率约束的所有虚拟路径的容量。 在构建虚拟覆盖网络时，一旦确定了CLS的位置，所有网关对之间的虚拟路径连接也就随之确定。由于网关对的无连接（CL）流量可能经过多个CLS，因此需要选择一个CLS来处理该流量。同时，要确定每个虚拟路径（VP）端点的位置，并根据流量模式矩阵为其分配适当的带宽。 当CL流量仅经过一个CLS时，只需为从源网关到该CLS以及从该CLS到目的网关的虚拟路径连接分配相应的带宽。例如，若3 - CLS为{53, 57, 59}，对于网关对(g2,1, g4,1)，需设置从g2,1到S3以及从S3到g4,1的两个虚拟路径连接（VPC），分配的带宽与w(g2,1, g4,1)成比例。 若流量经过多个中间CLS，则有多种选择来设置VPC。以从g2,1到g6,1的CL流量为例，它经过包含两个CLS（S3和S7）的虚拟路径，此时有三种设置VPC的选择，可简化为两种替代方案：选择一个或多个CLS作为中间端点。 选择一个CLS作为中间端点的优点是延迟较小，但可扩展性较差；选择多个CLS作为中间端点则具有带宽效率和可扩展性的优势，但会增加延迟。为解决这一权衡问题，可采用混合方法： 1. **选择阈值**：仔细选择带宽分配的阈值T。若w(gs,t, gu,v) > T，则采用选择一个CLS作为中间端点的方案；否则，采用选择多个CLS的方案。 2. **集中VPC**：将具有相同端点的所有VPC集中到一个VPC中。由于CL数据流量具有突发性，可预先为聚合流量分配较少的带宽（如70%或80%）。当突发流量超过预分配带宽时，将其缓冲在CLS的内存中。当队列长度或数据速率超过一定阈值时，重新协商带宽，增加给定的增量。当利用率低于指定阈值时，释放带宽。 以下是布局虚拟覆盖网络的伪代码： ```plaintext Procedure LAYOUT (G,p,T,h) for i = 1 to n do v(M[i]) = 0 for each gateway pair (ga,b, gc,d) do <M[1], M[2],..., M[n] > = backtracking (ga,b, gc,d) for those gateway pairs with weight greater than T do v(m) = min{v(M[i])|i = 1,..., n} setup < ga,b, m > and < m, gc,d > v(m) = v(m) + w(ga,b, gc,d) sort the remaining gateway pairs by n (the number of CLS passed by) for each gateway pair (ga,b, gc,d) do if n < h then SET-UP-VPC (ga,b,gc,d,M,n) else sort M by v(M[i]) SET-UP-VPC (ga,b,gc,d,M,h) Procedure SET-UP-VPC (x, y, N, n) setup < x, N[1] > v(N[1]) = v(N[1]) + w(x, y) for i = 1 to n - 1 do if no VP from N[i] to N[i + 1] then setup < N[i], N[i + 1] > v(N[i + 1]) = v(N[i + 1]) + w(x, y) setup < N[n], y > ``` #### 安全管理系统的背景与需求