基于mpls流量工程的负载均衡技术的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着网络规模和网络流量的飞速增长，网上传输的业务流中越来越多的是具有QoS要求的多媒体业务。但是，目前的IP网络技术缺乏有效的流量调控手段，不能充分利用现有的网络资源，经常导致有些链路被过度使用，有些链路却空闲不用的负载不均衡局面，业务的服务质量也无法得到保证，流量工程就是为此而提出的。流量工程实施的目标是实现网络操作的高效率和优化网络资源利用，提高业务服务性能。MPLS被公认为是目前实现流量工程的最有力工具。本文对在MPLS网络中实现流量工程进行了研究，并着重讨论了路由技术问题，针对传统的路由算法存在的局限性，提出了一

2、种新的算法，为完善MPLS在负载均衡领域的应用，提供了新的思路。本文首先全面系统的综述了流量工程的发展过程和国内外研究现状，指出了传统方法存在的局限性，深入剖析了MPLS实现流量工程的优势所在，并详细介绍了采用MPLS实现流量工程的组成部件：扩展的IGP协议、受限路由以及建立LSP的信令协议。在此基础上，给出了MPLS的流量工程实现模型。本文提出了一种带宽、跳数受限的邻域负载均衡算法。首先利用传统的路由算法(本文利用DOkstm算法)进行路径搜寻，当网络中出现拥塞链路时，本文给出了“邻域负载均衡”概念，即根据网络的拓扑结构及链路的带宽占用状况为拥塞链路寻

3、找一条负载较轻的邻域路径。在此基础上，综合考虑带宽保证和跳数限制，选择一条最恰当路径。仿真证明，与传统算法相比，该算法能更好地缓解网络资源分配不均衡带来的网络拥塞问题。关键词：MPLs；QoS；流量工程；受限路由；网络模拟：NS2第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapidgrowthofthenetworkscaleandtraffic，therearemoreandmore1IIultimediaapplications．Qualityofserviceguaranteesarerequiredbythenetwork．B

4、uttheDresentIPnetworklacksofthemeanstomanagenetworkresourceefficientlyandcannotmakefullresourceutilization，whichalwaysleadtotheunbalancedtrafficdistribution，somelinksgettingover-utilized，whileothersremainingunder-utilized．Thisleadstothequalityofservicesnotguaranteed．Sotrafficengi

5、neeringisproposed．Itspurposesaretoimprovethenetworkperformancethroughoptimizingresourceutilizationoftheexistingnetworks．MPLShasbeenregardedasapowerfultooltotrafficengineering，Inthispaper,thetrafficengineeringinMPLSisstudiedandtheroutingproblemisemphasizedon．Inordertoovercometheli

6、mitationsoftraditionalalgorithms，somenewalgorithmsareproposed．TheyprovidenewideastoperfectMPLSapplicationinthisarea．Thisdissertationsurveysthestateoftheartoftrafficengineeringandreviewsitshistorythoroughly．Itinvestigatesthelimitationsoftraditionalmethodsandanalyzestheadvantagesof

7、MPLStotrafficengineering．ThenitintroducesthecomponentsofMPLStrafficengineering：anenhancedlinkstateIGP,constraint-basedrouting，andtheLSPsignalingprotoc01．Basedonthese，akingofMPLStrafficengineeringmodelispresented．ThisdissertationproposesaBandwidth—HopsConstrainedLoadBalancebySidew

8、ayalgorithm．Firstthetraditionalalgorithm