多層多域WDM光網(wǎng)絡流量疏導算法設(shè)計.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，網(wǎng)絡業(yè)務類型和業(yè)務數(shù)據(jù)量爆炸性增長，為了更好的滿足網(wǎng)絡發(fā)展對于帶寬資源的需求，基于光交叉連接器OXC和光分叉復用器OADM等高性能網(wǎng)絡設(shè)備的波分復用光網(wǎng)絡WDM成為了新一代核心傳輸網(wǎng)絡的主要技術(shù)方案。在 WDM光網(wǎng)絡中，由于波長通道帶寬與典型業(yè)務帶寬粒度上的差異性，若為每一業(yè)務分配單一的波長通道會導致網(wǎng)絡波長和端口等資源的因為獨占而浪費。流量疏導技術(shù)將多個低速的次波長業(yè)務通過聚合復用到一條高速的波長通道中，來實

2、現(xiàn)不用業(yè)務數(shù)據(jù)流共享網(wǎng)絡資源進行傳輸，以達到對波長通道的帶寬資源的充分利用。目前對于流量疏導的算法和網(wǎng)絡模型已經(jīng)進行了大量的研究，但隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的演變，新業(yè)務類型的出現(xiàn)以及網(wǎng)絡發(fā)展過程中所面臨的新問題，也促進了關(guān)于WDM光網(wǎng)絡中流量疏導新的研究。
　　本文主要研究了 WDM網(wǎng)狀網(wǎng)中動態(tài)流量疏導的路徑選擇策略以及多層多域光網(wǎng)絡流量疏導中路徑計算以及層次化流量疏導網(wǎng)絡模型。研究過程中吸取了傳統(tǒng)研究的理論思想和方法，對它們加以分析總結(jié)并

3、確定本文的研究方向和出發(fā)點。
　　首先，第一章介紹了該研究方向的所基于的背景、出發(fā)點和需求性，給出了WDM光網(wǎng)絡中流量疏導的定義，通過對目前已有的對流量疏導問題的研究加以總結(jié)說明，引出本文的研究方向和需解決的問題。
　　然后，本文對流量疏導過程中所采用的網(wǎng)絡模型，流量疏導的類型加以說明，并分析了流量疏導技術(shù)過程中所需要的物理器件和網(wǎng)絡控制平面的支持，結(jié)合目前光網(wǎng)絡中現(xiàn)有的技術(shù)說明了在WDM光網(wǎng)絡中進行流量疏導的可行性。

4、>　　基于前面對于流量疏導問題的研究背景以及所涉及的網(wǎng)絡環(huán)境的介紹，認識到基于兩層網(wǎng)絡模型的疏導路徑計算對于解決網(wǎng)絡中流量疏導的重要性。介紹了現(xiàn)有的兩種流量疏導路徑選擇策略：IP/MPLS層路由優(yōu)先機制（ILF）和光層路由優(yōu)先機制（OLF），并通過分析發(fā)現(xiàn)這兩種算法都將網(wǎng)絡兩層網(wǎng)絡資源分開考慮，不能將網(wǎng)絡資源作為一個整體，從而影響網(wǎng)絡流量疏導路由性能，不能為 LSP請求優(yōu)化地選擇路徑。然后提出了一種改進方案：混合平面模型（Hybrid-

5、Layer, HL），將兩層網(wǎng)絡模型作為一個整體作為路徑計算算法的輸入來為次波長的 LSP請求尋求最優(yōu)的路徑。并通過仿真結(jié)果證明了HL的有效性。另外，分析了網(wǎng)絡進行流量疏導路由的過程匯中可能導致的擁塞擴散問題，通過提出一種自適應的疏導路徑選擇算法來控制或抑制擁塞擴散問題。仿真結(jié)果說明了APSWPIC對于流量疏導性能的提升。
　　在本文工作的第二部分，研究了多層多域光網(wǎng)絡中的動態(tài)流量疏導問題，主要是跨域的疏導路由計算問題。分析了跨域

6、路徑計算與單域情況的不同特點，所要面臨的挑戰(zhàn)與難點。雖然PCE的出現(xiàn)較好的解決多層多域光網(wǎng)絡的路徑計算問題，但是基于PCE的多域網(wǎng)絡進行路由計算時所涉及的域序列確定問題還沒有得到過多的研究，Hierarchical-PCE的出現(xiàn)很好的解決了跨域路徑計算問題，而且還很好地滿足了網(wǎng)絡擴展性和保密性的約束要求。在本文中將層次化流量疏導（ Hierarchical traffic grooming， HTG）流量疏導機制應用到配置有Hierar

7、chical-PCE結(jié)構(gòu)的多域光網(wǎng)絡中，探究HTG方案在多域網(wǎng)絡中所表現(xiàn)出來的特性，通過仿真證明了利用Hierarchical-PCE結(jié)構(gòu)確定域序列的方案比其它方案在阻塞率和網(wǎng)絡資源利用率方面有所提升，而且采用HTG方案也比一般的方案有較好的網(wǎng)絡表現(xiàn)。
　　本文的主要貢獻和創(chuàng)新包括兩個方面。首先研究了流量疏導路徑選擇問題，包括兩個子方面：一是進行疏導路由計算時將網(wǎng)絡拓撲平面整合起來，二是將擁塞擴散因素在進行路徑計算時得到有效的控制