基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的QoS路由技術(shù)研究.pdf

1、近年來，Internet迅猛發(fā)展，并逐漸成為一種面向數(shù)據(jù)、語音、視頻和多媒體應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)的綜合載體。而各種新的多媒體業(yè)務(wù)的出現(xiàn)又對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提出了新的要求。但是，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制不能保證業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，這成為IP網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵ЬC合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的巨大障礙。如何提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能，這是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中急需解決的問題，也是流量工程解決的問題。網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)界對(duì)此進(jìn)行了大量研究并提出了包括Intserv、Di

2、ffserv等在內(nèi)的幾個(gè)支持 QoS的網(wǎng)絡(luò)模型，它們能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供一定的QoS性能保障。然而，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)因局部負(fù)載較重而出現(xiàn)擁塞時(shí)，它們所提供的QoS性能將有所下降。
　　MPLS(Multiprotocol Label Switch，多協(xié)議標(biāo)簽交換)最初提出并不是為了解決 QoS問題，但它是實(shí)現(xiàn) QoS的一個(gè)重要工具。MPLS技術(shù)無縫地集成了IP路由技術(shù)的靈活性和二層交換技術(shù)的簡(jiǎn)捷性，在面向無連接的IP網(wǎng)絡(luò)中增加了MPLS這種面

3、向連接的屬性，它綜合利用了網(wǎng)絡(luò)核心的交換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)邊緣的IP路由技術(shù)，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行合理的控制，可以使流量均衡地分布在網(wǎng)絡(luò)上，從而達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)整體性能的目的，很好地實(shí)現(xiàn)了流量工程。流量工程的實(shí)施主要是依靠 MPLS網(wǎng)絡(luò)的顯式約束路由技術(shù)。基于MPLS的約束路由是Internet的核心功能模塊。
　　本文以MPLS流量工程環(huán)境下的約束路由算法為研究目標(biāo)，對(duì)相關(guān)路由算法機(jī)制進(jìn)行了研究和探索。具體說來，本文做的主要工作和創(chuàng)新如下:<

4、br>　　1、本文首先簡(jiǎn)單介紹了該課題的研究背景及研究意義。緊接著討論了IP QoS的兩種服務(wù)模型和MPLS的基本原理、核心技術(shù)以及工作原理，并闡述了MPLS保證網(wǎng)絡(luò) QoS的工作機(jī)制。
　　2、詳細(xì)討論了基于MPLS的約束路由技術(shù)組成及實(shí)現(xiàn)原理。對(duì)不同路由算法的特點(diǎn)進(jìn)行了分析、比較和總結(jié)。尤其對(duì)基于最小干涉思想的最小干涉算法進(jìn)行了深入研究和探討。
　　3、針對(duì)目前 MPLS流量工程路由算法存在的不足，提出了一種新的用于MP

5、LS網(wǎng)絡(luò)流量工程的路由算法，該算法綜合考慮了鏈路帶寬平均利用率、沖突度和競(jìng)爭(zhēng)度三個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，在K最短路徑中選擇一條最小化資源占用和負(fù)載平衡的路徑。本算法在提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率的同時(shí)，降低了算法的計(jì)算復(fù)雜度。模擬結(jié)果證明算法在網(wǎng)絡(luò)吞吐量和負(fù)載均衡方面達(dá)到了更好的性能。
　　4、基于對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)中存在大量不確定信息及其對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的QoS的影響的考慮，討論了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不確定信息產(chǎn)生的原因，建立了基于非精確狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)模型，提出了一種基于MP