CountingStars：面向LEO星座网络的低开销网络级测量
网络与互联网体系结构
2025-08-20 v1
摘要
低轨道（LEO）星座网络的卫星高度移动性导致网络拓扑高度动态，引发诸多问题如频繁服务中断。为缓解此问题，采用数据包级负载均衡（PBLB）。然而，这一范式转变带来两个关键网络测量挑战：内存膨胀和严重哈希冲突。为解决这些问题，我们提出了CountingStars——一种低开销网络级测量架构。在地面控制器中，CountingStars构建数字孪生系统，以准确预测未来网络拓扑，从而提前在卫星之间生成并分发无冲突的哈希种子。在卫星端，我们引入一种端口聚合数据结构，将唯一流标识符与其多端口计数器解耦，通过高效位运算进行更新，从而解决PBLB导致的内存膨胀问题。仿真结果表明，CountingStars平均内存使用降低70%，测量相对误差降低90%。在FPGA上实现后，显示其在实际系统中部署具有前景。
引用
@article{arxiv.2508.13512,
title = {CountingStars: Low-overhead Network-wide Measurement in LEO Mega-constellation Networks},
author = {Xiyuan Liu and Guano Liu and Xiucheng Tian and Wenting Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.13512},
year = {2025}
}