基于流量工程的MPLS网络中的边缘准入控制

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近年来,随着网络的迅猛发展以及各种新型网络业务的出现和广泛使用,IP网正在从当初单纯传送数据向可传送数据、语音、活动/静止图像的多媒体网络转变。目前的IP网络所提供的是“best-effort”服务已经远远不能满足这些实时业务的服务质量(QualityofService,简称QoS)要求。因此,如何在IP网上实现QoS的机制,如何利用流量工程(TrafficEngineering)提高网络利用率和整体性能,越来越受到人们的重视。MPLS(Multi-protocolLabelSwitching,简称MPLS)是近几年发展起来的新型的网络交换技术,它被广泛的认为是当前实现流量工程的最佳选择。 准入控制和路由算法是传输网络中提供QoS保证实现流量工程的两个关键性技术。传统的QoS和流量工程解决方案中,将重点关注在路由算法上,通常是用约束路由算法找到一条可以满足QoS要求的显式传输路径。在这种以路由算法为核心点的流量工程解决方案中,准入控制起到的作用是较为有限的。准入控制只是简单的用于检查当时网络局部资源的可用性,而没有任何优化目的,不能起到对网络资源,特别是网络整体运行性能的优化作用。 本文首先介绍了基于MPLS的流量工程机制。分析了MPLS流量工程的核心技术和实施优势。然后,详细阐述了MPLS网络中LSP的建立过程和相应的传统逐跳式准入控制方法。指出了现有机制的不足之处,在网络中/重度负载的情况下会破坏网络整体运行性能,特别是对已存在的best-effort业务的过度侵占以致拥塞。 本文针对这一点不足之处,参考A.Bosco在[39]所提出的MPLS边缘性准入控制模型,将准入控制作用于MPLS的边缘路由器,重点是改善网络在中/重度负载时的整体性能。但[39]只考虑了要求带宽保证的业务的准入问题,准入条件忽略了网络中存在的大量的best-effort业务,也没有给出具体的可用带宽计算方法。本文在[39]工作的基础上,考虑了网络中带宽保证业务和best-effort业务的同时存在,并改进了该准入控制机制和可用带宽的计算方法。按本文的算法进行准入控制,在保证有带宽要求业务的服务质量的同时,也保护了best-effort业务的传输质量。
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