基于可重構(gòu)柔性網(wǎng)絡(luò)的邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建理論與方法.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，展現(xiàn)了其強(qiáng)大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。但隨著網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的類(lèi)型不斷豐富，以及我國(guó)“三網(wǎng)融合”國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃的日益推進(jìn)，使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)難以適應(yīng)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要。本文的工作正是在這樣網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，以國(guó)家863重大項(xiàng)目“新一代高可信網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)目課題“可重構(gòu)路由器構(gòu)件組研制”為支撐，研究在基于可重構(gòu)路由交換設(shè)備的柔性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，構(gòu)建滿(mǎn)足用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的邏輯承載網(wǎng)的理論與方法。
　　

2、 針對(duì)上述研究目標(biāo)，本文著重開(kāi)展了可重構(gòu)柔性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建方法和可重構(gòu)綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的研究，具體包括以下幾個(gè)方面的工作：
　　 首先，對(duì)世界各國(guó)的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃及大規(guī)模試驗(yàn)床研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，引出基于可重構(gòu)路由交換設(shè)備的面向服務(wù)提供的一體化承載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)，著重分析了一體化承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的邏輯承載網(wǎng)的構(gòu)建步驟和策略，并從全網(wǎng)角度提出了構(gòu)建邏輯承載網(wǎng)的優(yōu)化策略。
　　 其次，本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)

3、虛擬化的發(fā)展歷程和虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法進(jìn)行了綜述，分析了虛擬網(wǎng)構(gòu)建的評(píng)價(jià)因素、構(gòu)建策略和構(gòu)建方法，詳細(xì)介紹了基于線(xiàn)性規(guī)劃和啟發(fā)式算法的兩種主要虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法。并對(duì)現(xiàn)有虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)比較了虛擬網(wǎng)構(gòu)建和邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建的異同點(diǎn)。展望了虛擬網(wǎng)構(gòu)建算法的未來(lái)發(fā)展方向，提出虛擬網(wǎng)構(gòu)建算法與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相聯(lián)系，和綠色節(jié)能相結(jié)合的兩個(gè)發(fā)展方向。
　　 再次，本文研究了基于可重構(gòu)路由交換設(shè)備的同質(zhì)柔性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)的構(gòu)建方法。第一

4、種方法是基于網(wǎng)絡(luò)資源分布均衡的邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建方法，通過(guò)將構(gòu)建需求分解為元需求，解決邏輯承載網(wǎng)映射中的網(wǎng)絡(luò)資源分布均衡問(wèn)題，提高嵌入式承載網(wǎng)映射需求的接受率，同時(shí)提高物理網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。第二種方法是基于虛擬路由器的承載網(wǎng)構(gòu)建方法?？剂柯酚晒?jié)點(diǎn)的處理能力而非鏈路帶寬，才是核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)比較單純成本最小化模型和綜合網(wǎng)絡(luò)資源分布均衡與成本的復(fù)合模型，提高復(fù)合模型的接受率提高。
　　 同時(shí)，本文研究了基于可重構(gòu)路由交換設(shè)

5、備的異質(zhì)柔性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)的構(gòu)建方法。在基于可重構(gòu)路由交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，構(gòu)建廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)和支持未來(lái)新技術(shù)應(yīng)用的新網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型等多種異質(zhì)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)。提出構(gòu)建過(guò)程中除滿(mǎn)足構(gòu)建需求因素外，需要考慮鏈路復(fù)用、避免子圖分割和網(wǎng)絡(luò)均衡的三個(gè)原則。該方法能夠較好解決異質(zhì)柔性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下邏輯承載網(wǎng)的構(gòu)建問(wèn)題。
　　 此外，本文研究了在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建方法。提出基于帶寬保證下和在寬帶限制條件下的構(gòu)建方法。該方

6、法通過(guò)多商品流模型構(gòu)建邏輯承載網(wǎng)，通過(guò)化簡(jiǎn)提高構(gòu)建效率，降低構(gòu)建時(shí)間復(fù)雜度，滿(mǎn)足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建需要。
　　 最后，本文設(shè)計(jì)了一種基于Click Modular Router軟件虛擬路由器的邏輯承載網(wǎng)構(gòu)建模擬試驗(yàn)平臺(tái)。詳細(xì)介紹了模擬試驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)、系統(tǒng)模型和各模塊功能。在實(shí)驗(yàn)分析和驗(yàn)證過(guò)程中，通過(guò)重構(gòu)軟件虛擬路由器端口支持的協(xié)議，構(gòu)建不同的邏輯承載網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控測(cè)量工具分析網(wǎng)絡(luò)吞吐量和丟包率，驗(yàn)證仿真試驗(yàn)平臺(tái)的有效性及