面向故障恢復(fù)的域內(nèi)流量工程技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層出不窮，網(wǎng)絡(luò)承載的流量及業(yè)務(wù)越來(lái)越多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了巨大挑戰(zhàn)。但網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，給用戶(hù)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商帶來(lái)巨大損失。
　　研究者對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)做了一些研究，主要是基于連通性角度進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)，將流量從故障路徑上遷移到恢復(fù)路徑上來(lái)，而沒(méi)有考慮到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后的負(fù)載均衡，很容易造成新的網(wǎng)絡(luò)擁塞；而對(duì)于流量工程的研究能夠做到提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，減小網(wǎng)絡(luò)鏈路最大利用率，使網(wǎng)絡(luò)流量均

2、衡分布到網(wǎng)絡(luò)中，但是一般采用預(yù)規(guī)劃的方式對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的流量進(jìn)行最優(yōu)規(guī)劃，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障的實(shí)時(shí)響應(yīng)不足。隨著網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展，SDN概念的提出給我們指出了新的思路，我們基于SDN集中式的路由體系結(jié)構(gòu)，提出了面向故障恢復(fù)的域內(nèi)流量工程系統(tǒng)，并提出了相應(yīng)的在線優(yōu)化算法MCPF，針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況對(duì)網(wǎng)絡(luò)中流請(qǐng)求進(jìn)行規(guī)劃，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到負(fù)載均衡，并且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障時(shí)能夠迅速針對(duì)故障進(jìn)行路徑優(yōu)化，快速恢復(fù)故障并確保故障后的流量負(fù)載均衡。本論文的

3、主要工作如下：
　　第一，提出了一種面向故障恢復(fù)的域內(nèi)流量工程系統(tǒng)（FR-TE）結(jié)構(gòu)。針對(duì)故障條件下流量工程的優(yōu)化需求，基于集中控制的思想，提出了面向故障恢復(fù)的域內(nèi)流量工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)上的流量請(qǐng)求進(jìn)行實(shí)時(shí)規(guī)劃部署，使網(wǎng)絡(luò)流量均衡分布到網(wǎng)絡(luò)中，達(dá)到流量負(fù)載均衡的目標(biāo)。而且采用集中控制思想，減少了分布式系統(tǒng)下復(fù)雜的協(xié)議交互，能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力，有效支持故障下的流量工程優(yōu)化需要。
　　第二，基于

4、FR-TE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提出了在線域內(nèi)流量工程優(yōu)化算法MCPF，并提出了一種基于鏈路負(fù)載的故障快速恢復(fù)方法。針對(duì)流量?jī)?yōu)化問(wèn)題，本文基于FR-TE系統(tǒng)支持在線的流量?jī)?yōu)化，提出了一種在線的流量工程優(yōu)化算法MCPF，該算法基于全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)中鏈路的狀態(tài)，通過(guò)更新和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)達(dá)到使流量均衡分布到網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)。本文基于鏈路負(fù)載提出一種快速故障恢復(fù)方法，該方法考慮鏈路負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)低負(fù)載鏈路故障檢測(cè)時(shí)間提前，高負(fù)載鏈路則對(duì)