论文部分内容阅读
在关于下一代网络的研究工作中,四川省网络通信重点实验室针对Internet面临的高速交换、服务质量保障、安全性和移动性等问题,提出了单物理层用户数据交换平台体系结构网络SUPANET (Single-layer User-data switching platform Architecture network)。迄今为止,实验室有关SUPANET的工作主要集中在高速交换和服务质量保障体系的研究,对关系到网络性能优化和提高网络通信与交换资源的利用率等方面的研究甚少。流量工程是一种通过控制流量在网络链路上的分布,从服务质量和通信资源利用两方面优化网络性能的技术。本硕士论文研究的主题就是SUPANET中的流量工程技术。在研究了现有的Internet流量工程技术和SUPANET中与流量工程相关的工作的基础上,本文初步探讨了SUPANET流量工程的实现框架。框架由信息发布与接收单元、信令单元、优化控制单元和分组转发单元四部分组成,文中阐述了各个单元的功能和相互之间的关系。在优化控制方面,目前流量工程优化网络性能的方式主要有两种:路由算法和负载均衡算法。SUPANET提供面向连接的虚通路服务,流量通过虚通路最终映射到物理链路上,因此,流量通过网络的路径决定于虚通路的路径,所以本文重点研究了连接建立阶段的选径算法。鉴于SUPANET是基于DWDM通信环境,路径选择实际上是对波长路径的选择。选径过程分为两步,端口选择和满足服务质量需求的最佳波长选择,本文主要针对其端口选择过程。在分析现有的几种典型的流量工程路由算法的优缺点的基础上,针对SUPANET的特点,提出了基于业务流分类的路由算法(SCBR Service Class Based Routing)。该算法分为配额分配和动态路由两部分。配额是指业务流占用链路的最大传输能力,配额分配阶段根据业务流的流量特征,基于多商品流原理求解在给定的网络资源条件下满足各种流需求的最优配额分配方案;动态路由算法在配额分配的基础上为各类连接请求进行路由计算。动态路由算法中,以链路上各类业务配额的剩余量的函数作为权重,反映链路在网络中的关键度,使当前连接尽可能避开关键链路,避免造成网络拥塞。最后编程实现SCBR算法,并与现有的两种典型算法MHA、PBR进行对比。实验结果表明,该算法能够增加网络接纳的连接请求数,提高链路的利用率,同时使链路负载更为均衡,改善了网络的整体性能。