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随着计算机和通信技术的不断发展,Internet已经成为当今社会生存与发展必不可少的重要资源。随着网络的演进,在以IP电话、在线购物、视频会议等为代表的实时应用日益繁荣的同时,网络也承载了更多的流量。在这样的背景下,对IP网络的故障处理能力提出更高的要求。
另一方面,网络中每天都有故障发生。网络拓扑的频繁变化会导致路由重计算被频繁执行,使得路由表中的一些条目被不断的删除、加入、删除、加入…,这种现象被定义为路由振荡。在频繁发生的Internet故障中,69.2%为链路故障,50%为持续时间小于1min的瞬时故障。而且除非手动关闭不稳定链路(unstablelink),否则它将一直持续,成为振荡链路,从而引发路由振荡。有研究发现,OSPF路由协议中的定时器可以抑制短时间的路由振荡,但当振荡周期大于5秒时无效。即使振荡频率大于12秒仍会因为定时器MinLSInterval和LSDB删除/添加LSA不同步导致暂时的路由黑洞问题。由于各种实时业务网络服务质量要求的增加,现有路由协议的振荡抑制机制已不能满足,因此需要加强。
针对以上提到的问题,本文的研究课题主要从以下两个方面展开:
(1)针对目前应用最广泛的路由协议OSPF的局限性,研究一种以OSPF协议为控制体的自适应路由控制协议CR。CR可以在故障发生后,评估故障对网络的破坏程度,从而对不同的故障采取相应的处理策略,同时会根据当前网络的实际情况,对OSPF协议进行控制,动态地调整其收敛速度,最大程度上减小了故障为网络带来的损失,增强了路由协议的自适应能力。
(2)在自适应路由控制协议CR的基础上,研究一种振荡抑制技术。该技术依赖于CR协议的最基本特性:链路状态的快速探测。当网络中有链路振荡发生时,该技术可以进行快速的振荡识别与处理,有效减少路由振荡给网络带来的影响,弥补了OSPF路由协议中依靠定时器来抑制振荡的不足。
本文的主要内容包括:
(1)分析路由振荡抑制技术研究现状。简单分析了传统BGP的路由振荡解决方法,分析了OSPF协议的特性与工作原理,深入研究了OSPF协议依靠定时器实现的振荡抑制机制,提出了这种机制的局限与不足。
(2)分析自适应路由控制协议的功能框架,详细介绍了基于链路状态快速感知的振荡抑制技术的工作原理。
(3)对SSFNet仿真平台的基本框架以及其中OSPF协议模块的实现方式进行了深入的分析介绍;
(4)在不同的网络规模以及不同故障场景下,进行是否加载振荡抑制功能模块的对比仿真实验,并对仿真结果做出了深入分析。