光突發(fā)匯聚機(jī)制的研究及其對業(yè)務(wù)自相似性影響的分析.pdf

1、為了滿足逐漸增加的網(wǎng)絡(luò)帶寬以及降低成本的要求，人們對WDM光網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)現(xiàn)交換與傳輸提出了三種方案。光突發(fā)交換(OpticalBurstSwitching，OBS)融合了光電路交換/波長路由(OpticalCircuitSwitching，OCS)及光分組交換(OpticalPacketSwitching，OPS)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免了它們的缺點(diǎn)，成為學(xué)術(shù)界及工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。 通過對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流的實(shí)時(shí)監(jiān)測，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的數(shù)據(jù)流

2、呈現(xiàn)出自相似、長相關(guān)特性。因此使用短時(shí)相關(guān)的泊松數(shù)據(jù)流模型對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行分析，其結(jié)果存在一定程度的偏差，不能夠準(zhǔn)確的反映網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。為了能夠準(zhǔn)確的模擬真實(shí)數(shù)據(jù)流情況下的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，本文采用自相似數(shù)據(jù)流模型對光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)比較常用的調(diào)度算法LAUC和LAUC-VF進(jìn)行性能仿真。從結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)流的自相似特性對LAUC調(diào)度算法的影響并不非常明顯，但是對于LAUC-VF調(diào)度算法的性能則產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的影響。根據(jù)這些現(xiàn)象，本文從理論上進(jìn)

3、行了分析，并且解釋了這種情況出現(xiàn)的原因。 同時(shí)，由于光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點(diǎn)匯聚機(jī)制具有數(shù)據(jù)流整形功能，對到達(dá)邊緣節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流自相似特性存在一定的影響，為了能夠準(zhǔn)確的評(píng)估這種影響，本文采用自相似數(shù)據(jù)流模型對光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中常用的匯聚機(jī)制進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，仿真表明：基于時(shí)間門限的匯聚機(jī)制能夠有效的降低數(shù)據(jù)流的自相似程度，而基于突發(fā)分組長度門限的匯聚機(jī)制對數(shù)據(jù)流的自相似特性改善則不明顯。 基于所得到的仿真結(jié)果和理論分析，為了

4、降低數(shù)據(jù)流自相似特性對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，并且降低光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中分組的端到端延遲，本文提出了一種基于突發(fā)分組長度預(yù)測的匯聚機(jī)制。在這種機(jī)制中，邊緣節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時(shí)間段內(nèi)對到達(dá)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行監(jiān)測，并且根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果預(yù)測在固定的匯聚時(shí)間內(nèi)完成匯聚的突發(fā)包長度，提前將控制分組轉(zhuǎn)發(fā)到核心網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行資源預(yù)留，通過理論分析及計(jì)算機(jī)仿真表明，這種匯聚方法在明顯降低數(shù)據(jù)流自相似程度的同時(shí)，還能夠有效降低光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中的端到端延遲，有效的改善了光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的