SUPANET的流量工程技术研究硕士论

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1、西南交通大学硕士学位论文SUPANET的流量工程技术研究姓名：刘运玲申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：曾华燊20100601西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要在关于下一代网络的研究工作中，四川I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．1ayerUser-dataswitchingplatformArchitecturenetwork)。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

2、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Intemet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。SI7P!ANET提供面向连接的虚通路服务，流

3、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(SCBRServiceClassBasedRouting)。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

4、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。关键词：单物理层用户数据传输与交换平台体系结构网络：流量工程；基于业务流分类的路由算法；负载均衡西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Abstrac

5、tThisthesisisdedicatedtoTrafficEngineeringtechniquesinSUPANET,allexperimentalNGI(NextGenerationInternct)developedatSichuanNetworkCommunicationTechnologyKeyLaboratory．SUPANETischaracterizedbyaSingle—layerUser-dataswitchingPlatformArchitecturetomeetthechallengesfaced、析mexistingInternet,i．e．hig

6、h—speedswitching．QoS—provisioning，security,mobility,andetc．Trafficengineering(TE)isatechniqueconcernedwithnetworkoperationoptimizationbothinserviceprovisioningandincommunication—resourceutilizationbydistributingtrafficloadsacrossnetworklinks．Thisthesisfirstintroducesthearchitectureandworking

7、principleofSUPANET,basedontheanalysisofthenecessaryofSUPANETTrafficEngineeringandthelimitofIPTrafficEngineering，studiesthebasicfi'ameworkandmaincomponentsofSUPANETTrafficEngineeringanddiscussestherelationshipbetweenthem．Therearetwomainapproachestow