抗毀光網(wǎng)絡設計中保護算法的研究.pdf

1、隨著WDM技術的發(fā)展，一條光路承載巨大的數(shù)據(jù)量，光纖故障可以造成巨大損失。所以迫切需要進行抗毀光網(wǎng)絡的設計，保護技術是一種很有效保證網(wǎng)絡抗毀的方法。抗毀光網(wǎng)絡不斷的發(fā)展不僅給保護設計提出了很高的要求，服務方面也得到了重視，特別是保證QoS(QualityofService)，提供區(qū)分服務等方面越來越成為抗毀光網(wǎng)絡設計的重要目標。而可用性就是量度服務的一個重要參數(shù)。所以本文不僅要考慮單播或組播下的保護設計還要考慮基于可用性的冗余資源利用問

2、題。本文分別研究了基于可用性的保護算法，“工作-保護”共享的保護算法，組播保護算法，基于可用性的波長分配。對于基于可用性的保護算法。過去，曾以可靠性為基礎提供區(qū)分服務，可靠性是在一段時間之內(nèi)的故障率，但是，這個指標只揭示了故障出現(xiàn)的頻率，沒有反映故障的修復時間?？捎眯允侵冈谌我鈺r間網(wǎng)絡或連接的可用概率，與故障出現(xiàn)頻率和修復時間有關。本文考慮了動態(tài)網(wǎng)絡情況，業(yè)務動態(tài)到達和離開且考慮故障的修復時間，故采用可用性比可靠性更能揭示網(wǎng)絡的實際運行

3、狀況。在計算過程中，由于是在線的計算，給出了用于計算可用性的分層結構，應用該分層結構分別計算工作和保護資源的可用性，在這種改進的波長分層圖內(nèi)求取路由。通過仿真發(fā)現(xiàn)，算法比單純的使用共享保護和無保護的情況下有更好的路由成功率。 ⑴提出了基于可用性的波長分配算法。用一個閾值限制短光路的波長選擇范圍，這個閾值就是總波長數(shù)乘以業(yè)務請求可用性與光路可用性之間的比值。這樣，波長選擇范圍與業(yè)務可用性相關，對業(yè)務可用性與光路可用性差別較大的業(yè)務

4、調(diào)小其波長選擇范圍，這樣長光路在選擇波長的時候有更多的機會選擇可用波長從而提高長光路的路由成功率。通過仿真表明，應用限制波長的方法，與First-Fit算法相比，網(wǎng)絡可以得到較大的可用性收益，即網(wǎng)絡承載的平均可用性有所提高，并且在阻塞率方面也有所改善，這是因為短光路選路成功的概率比較大，而決定網(wǎng)絡阻塞率的主要是長光路，所以在增大長光路的波長選擇機會就使得長光路被阻塞變少。仿真發(fā)現(xiàn)，算法在大規(guī)模的網(wǎng)絡內(nèi)有較明顯的優(yōu)勢，因為大規(guī)模網(wǎng)絡中長跳

5、光路的比例較大，改善長跳光路的波長選擇能夠帶來較大收益。 ⑵為了提高“工作-保護”共享的效率，本文研究了“工作-保護”共享的保護算法。對保護資源定義了三種工作模式，即搶占、孤立和混合，這三種狀態(tài)是與動態(tài)到達業(yè)務的可用性要求相關的。在這三種模式下保護鏈路的可用性有不同的值。仿真表明，基于區(qū)分工作模式的情況下，路由成功率有所提高。本算法的性能主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡所取得的收益上，也即網(wǎng)絡承載業(yè)務的平均級別有所提高。 ⑶研究了組播保護

6、算法。在SRLG(sharingrisklinkgroup)限制下，光樹內(nèi)和樹外的冗余資源都受到了很大的限制。為了減少SRLG對網(wǎng)絡的影響，本文提出的算法可以調(diào)節(jié)樹內(nèi)和樹外資源的共享度，通過設計相應的鏈路費用，分別定義了樹內(nèi)和樹外的共享程度，使得冗余資源得到有效的共享。仿真中，比較了使用與不使用樹內(nèi)樹外綜合共享方式下的算法，本文提出的SRLG共享算法對樹的扇出數(shù)并不敏感，隨著扇出的變大，算法增大了樹內(nèi)的共享度，使得網(wǎng)絡能夠盡量在樹內(nèi)尋找