IP網絡可生存性技術（簡體書）

《IP網絡可生存性技術》從快速自愈路由、安全路由、多路徑傳輸、快速故障檢測、虛擬網構建及自愈5個方面介紹了IP網絡可生存性技術。首先為讀者介紹了IP網絡可生存性研究技術的背景和發展現狀；隨後介紹了目前快速自愈路由中最為有效的多下一跳路由技術，以及支持多下一跳路由技術的並行傳輸技術和網絡故障的快速檢測技術；然後介紹了目前下一代網絡技術中能夠有效提高網絡可生存性的虛擬網構建技術及其對應的自愈技術；最後介紹了安全路由技術，並詳細介紹了距離矢量路由協議和域間路由協議的安全技術。
《IP網絡可生存性技術》適合作為高等院校和研究機構從事網絡、信息安全等相關技術人員的參考用書，也可以作為計算機、通信、網絡、信息安全等相關專業學生學習網絡可生存性技術的參考書和計算機網絡課程的輔助教材。

《IP網絡可生存性技術》適合作為高等院校和研究機構從事網絡、信息安全等相關技術人員的參考用書，也可以作為計算機、通信、網絡、信息安全等相關專業學生學習網絡可生存性技術的參考書和計算機網絡課程的輔助教材。

第1章緒論
1.1網絡生存性
1.2網絡生存性的重要性及面臨的挑戰
1.2.1網絡生存性的重要性
1.2.2網絡生存性面臨的挑戰
1.3網絡可生存性技術的研究現狀
1.3.1網絡元素的可靠性技術
1.3.2網絡故障恢復生存性機制
1.4傳送層網絡生存性
1.4.1SDH/SONET網絡的生存性
1.4.2光網絡的生存性
1.5IP層網絡生存性
1.5.1純IP網絡保護恢復機制存在的問題
1.5.2反應式路由重構自愈機制
1.5.3主動式故障恢復方法
1.6MPLS網絡的生存性
1.7多層網絡生存性
1.8本書的內容及安排
1.9本章參考文獻

第2章IP網絡路由快速自愈技術現狀
2.1引言
2.2IP路由
2.3傳統IP路由協議的故障恢復策略
2.3.1MPLS保護切換技術
2.3.2路由協議參數調整技術
2.4IP快速故障恢復路由技術
2.4.1基於備份路徑的故障恢復機制
2.4.2基於多拓撲的故障恢復機制
2.5當前技術的問題分析
2.6本章參考文獻

第3章多可用下一跳路由生成技術
3.1引言
3.2多下一跳路由算法的研究現狀
3.2.1典型的多下一跳路由協議分析
3.2.2多下一跳路由協議小結
3.3多可用下一跳路由生成算法詳述
3.3.1算法的設計思想
3.3.2相關概念
3.3.3網絡層次圖構建算法
3.3.4可用下一跳集合生成
3.3.5節點層次值的更新
3.3.6可用下一跳集合的更新
3.4算法的理論分析
3.4.1路由信息的正確性
3.4.2算法的收斂性
3.4.3算法的複雜性
3.5算法的仿真試驗分析
3.5.1報文開銷
3.5.2可用下一跳數目
3.5.3並行傳輸性能
3.5.4故障更新報文開銷
3.5.5收斂時間
3.6本章小結
3.7本章參考文獻

第4章網絡負載均衡傳輸機制
4.1負載均衡系統組成
4.1.1流量分割
4.1.2流量分配
4.1.3下一跳查找
4.2常見的負載均衡算法
4.2.1非自適應負載均衡算法
4.2.2自適應負載均衡算法
4.3負載均衡系統存在的問題
4.3.1負載不均衡問題
4.3.2包亂序問題
4.3.3常見的負載均衡算法性能分析
4.4本章小結
4.5本章參考文獻

第5章網絡虛擬化技術
5.1引言
5.2網絡虛擬化研究現狀
5.2.1IP：X-Bone
5.2.2ATM：Tempest
5.2.3PlanetLab
5.2.4GENI
5.2.5CABO
5.2.6新一代高可信網絡
5.3虛擬網構建與資源管理
5.3.1虛擬網構建的評價指標
5.3.2虛擬網的構建方法
5.3.3虛擬網調整策略與資源管理
5.4虛擬網構建存在的問題
5.5虛擬網自愈技術
5.5.1虛擬網自愈技術概述
5.5.2虛擬網自愈技術研究現狀
5.5.3虛擬網自愈技術小結
5.6可重構服務承載網的快速癒合機制
5.6.1相關概念
5.6.2可重構服務承載網的快速癒合機制
5.7本章小結
5.8本章參考文獻

第6章多播路由的生存性技術
6.1IP多播體系結構
6.2多播路由的網絡可生存性
6.3IP多播存在的問題
6.4多播通信中的容錯路由技術
6.4.1依賴單播的反應式多播路由技術
6.4.2自身容錯的先應式多播路由技術
6.5多播路由的安全
6.5.1多播基礎設施的安全性研究現狀
6.5.2多播通信中的安全路由技術
6.6本章小結
6.7本章參考文獻

第7章IP層網絡故障檢測技術
7.1引言
7.2網絡層故障檢測技術研究現狀
7.2.1雙向故障檢測協議
7.2.2Ping和路由跟蹤技術
7.2.3檢測網絡鏈路故障並定位故障方法
7.2.4OSPF協議的Hello探測技術
7.2.5多協議標簽交換的可操作可維護性技術
7.3動態自適應鏈路質量感知方法
7.3.1動態自適應鏈路質量感知方法
7.3.2動態自適應鏈路質量感知實例
7.3.3檢測方法的擴展
7.4感知方法的仿真分析
7.4.1仿真試驗目的及場景設置
7.4.2仿真試驗結果
7.5本章小結
7.6本章參考文獻

第8章IP網絡安全路由協議
8.1安全路由協議的研究現狀
8.2安全路由架構
8.3安全路由支撐協議
8.3.1IP的安全性
8.3.2TCP的安全性
8.4安全路由協議
8.4.1路由協議功能模型
8.4.2OSPF協議漏洞及對策
8.4.3BGP安全研究
8.5本章小結
8.6本章參考文獻

第9章距離矢量路由算法的安全路由
9.1引言
9.2安全距離矢量路由算法分析
9.2.1距離矢量路由模型
9.2.2距離矢量路由協議的安全威脅
9.2.3安全距離矢量路由協議的研究現狀
9.2.4安全距離矢量路由協議的挑戰
9.3新的距離矢量路由安全模型——協助信任安全模型
9.3.1距離矢量類路由協議的安全性設計目標
9.3.2協助信任安全模型
9.3.3信任模型實現機制1：消息真實性度量方法
9.3.4信任模型實現機制2：消息安全驗證機制
9.4性能評估
9.4.1安全性能比較
9.4.2網絡負載
9.4.3內存空間
9.4.4更新報文大小
9.5本章小結
9.6本章參考文獻

第10章BGP安全技術
10.1引言
10.2AS的社團結構及劃分
10.3密鑰管理機制
10.3.1PKI的結構及功能
10.3.2證書的格式及頒發
10.3.3AS_PATH驗證機制
10.3.4基於PSS算法的聚合簽名算法——AgPSS
10.4AS_PATH的認證算法
10.4.1社團內節點之間的認證
10.4.2社團首之間的認證
10.5安全性分析與比較
10.5.1安全性分析
10.5.2安全性比較
10.6性能評估
10.6.1路由器需要的證書存儲規模
10.6.2仿真試驗
10.7本章小結
10.8本章參考文獻
名詞索引

目前，網絡虛擬化的主要研究工作仍集中在如何構建虛擬網這一方面，并發展出了眾多成熟的研究成果。若能把經典的構建算法直接應用于抗毀問題的研究，這將是一個非常不錯的選擇。眾所周知，大部分虛擬網的構建問題都是NP完全（NP—complete）問題。眾多的啟發式算法和線性規劃方法的出現，解決了此類問題的高計算復雜性。文獻中所提出的算法是虛擬網映射算法的先驅，這兩種算法只考慮虛擬鏈路的帶寬需求這一個限制條件，并且假設所有的虛擬節點在底層物理網絡中的位置都已經預先確定。在文獻中，作者提出了經典的兩階段映射算法：先將虛擬節點映射到物理節點，再利用最短路徑算法找出用于承載虛擬鏈路的最佳的物理路徑。文獻提出的算法是對經典的兩階段映射算法的一次重大改進，該算法利用解決多商品流問題的思想，允許將一條虛擬鏈路映射到多條物理路徑，打破了虛擬鏈路到物理路徑只能進行一對一映射的固定模式，從而極大地提高了物理鏈路資源的利用率。文獻提出的混合整數規劃的策略是利用啟發式算法和線性規劃方法相結合思想，找出一個滿足特定限制條件的虛擬網映射。同時，這種方法也是對經典兩階段映射算法的一次改進。文獻中的算法利用子圖同構這一思想，實現了虛擬節點和虛擬鏈路的同時映射，顛覆了必須通過兩個階段來進行虛擬網映射的傳統觀念。
同時，帶有特殊拓撲結構的虛擬網的映射問題也得到了廣泛的研究，此類問題也同樣被證明為NP完全問題。文獻分別提出了一種在服務覆蓋網（SON：service overlay network）尋找多播樹（multicast tree）的算法。文獻在尋找SON中的多播樹時，考慮到兩方面的因素：網絡帶寬的限制和物理網絡的負載，目的是降低網絡擁塞和波動。文獻在構建多播樹時考慮到了3個要素：覆蓋網代理服務器的位置，覆蓋網鏈路的選擇，以及鏈路帶寬的限制。此外，DVBMA，DPDVB和CHAINS等一些考慮到多播延時的算法，基于延遲和延遲變化范圍這兩方面的限制條件，也提出了在SON中尋找該類型多播樹的有效方案。
然而，到目前為止，建立虛擬網的同時保證其抗毀性的研究，以及網絡服務中斷時的快速自愈方法還很難被找到。幸運的是，可以借鑒一些在光網絡（optical network）中如何對抗節點或鏈路發生故障時的相關工作。作為一個典型的例子，光網絡中所常用的OSRP（optical signaling and routing protoc01）協議可以讓光網絡中的所有節點主動地和其他節點交換信息。如果網絡中的某些節點或者鏈路發生故障，相關的節點會向網絡中的其他所有節點廣播發生故障的消息。一旦其他節點接收到該消息，這些節點會重新計算自身到網絡中其他所有節點的最佳路由，并及時更新路由表來保持網絡中路由信息的一致性。
5.5.3虛擬網自愈技術小結
總的來說，現存的虛擬網映射方案，無論是用于解決常規拓撲結構的映射，還是用于解決特殊拓撲結構的映射，都只是局限于純粹的虛擬網映射問題和網絡資源分配問題，并沒有考慮到網絡服務的保護和網絡故障的恢復，下面介紹一種虛擬網的快速愈合機制。