基于带宽约束模型的带宽自治及其算法研究

摘要

随着因特网的飞速发展，网络上的主要业务由简单的文件传送、电子邮件和远程登录等转向多媒体应用及云服务等，它们要求网络不仅能提供基本的通信服务，而且要求对不同QoS需求的业务提供不同的服务保障。因而，研究支持区分服务的MPLS流量工程有很大的意义，它结合了DiffServ良好的可扩展性和MPLS流量工程的有效路由策略，允许按照服务等级、类型对整个区域内的网络资源进行归类，将网络划分为具有不同QoS保证能力的虚拟网络。
　　本文首先提出了一种新的带宽约束模型，即带宽分配共享模型BASM。该模型的主要思想是允许高优先级的业务随时使用预留给低优先级而尚未使用的带宽资源，但低优先级类别的业务只可以暂时使用预留给高优先级业务而未使用的带宽资源;其次，在DS-TE网络架构下的带宽管理问题是研究的另一个重点，而以往的研究大多是用离线的方式对路由器进行配置，这并不能够对网络变化迅速作出反应，从而达到真正反应用户需求的目的。为了克服这种局限性，本文引用了带宽自治的思想，即在网络中的每个节点执行监视相邻节点的未预留带宽，同时调整本地带宽限制，以减少在相邻节点未预留带宽上的差异，从而增加业务路由成功率、降低算法的阻塞率;再次，本文在研究分析前人完成的各种抢占算法的基础上，提出了一种新的抢占算法，即基于BASM的带宽自治抢占算法，其基本思想旨在增强链路上各节点对LSP的资源控制能力，使节点具备管理LSP占用带宽资源的能力，即在抢占的同时，对网络进行带宽自治。
　　为验证设计思想的有效性，本文最后对基于BASM的带宽自治抢占算法进行了仿真实验。实验结果表明，与无带宽自治和在传统的带宽约束模型下相比，本文提出的算法抢占代价小、阻塞率低、链路利用率高、抢占结果更精确。算法通过优化整个网络中的带宽分配使得网络更能够适应网络环境的变化。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外相关领域发展现状

1．3 论文组织结构

第2章 MPLS技术及流量工程

2．1 MPLS体系结构

2．1．1 MPLS网络构成

2．1．2 MPLS工作原理

2．2 DiffServ体系模型

2．3 MPLS对DiffServ的支持

2．4 流量工程

2．4．1 TE概述

2．4．2 TE分类

2．5 本章小结

第3章 支持区分服务的MPLS TE

3．1 MPLS TE

3．1．1 TE性能指标

3．1．2 MPLS TE信令协议

3．1．3 流量中继

3．1．4 MPLS TE实施方式和应用

3．2 支持区分服务的MPLS TE

3．2．1 DS-TE原理及协议的扩展

3．2．2 DS-TE的技术优势

3．2．3 带宽约束模型

3．3 本章小结

第4章 基于BASM的带宽自治及抢占算法设计

4．1 带宽分配共享模型设计

4．1．1 BASM的建立

4．1．2 BASM工作流程

4．2 DS-TE网络中的带宽自治算法设计

4．2．1 动态路由配置

4．2．2 BABA设计

4．3 基于BASM的带宽自治抢占算法设计

4．3．1 抢占机制

4．3．2 DS-TE网络抢占策略

4．3．3 BBPA的提出

4．3．4 BBPA可行性分析

4．3．5 BBPA的设计

4．4 本章小结

第5章 算法仿真及结果分析

5．1 仿真程序总体框架

5．2 仿真网络及业务模型

5．2．1 网络模型

5．2．2 业务模型

5．3 仿真性能指标

5．4 仿真实现及结果分析

5．4．1 BBPA仿真实现

5．4．2 实验一

5．4．3 实验二

5．4．4 实验三

5．5 本章小结

第6章 结束语

6．1 全文总结

6．2 下一步研究的考虑

参考文献

致谢