OBS網(wǎng)絡(luò)中的邊緣匯聚及整形算法研究.pdf

1、光突發(fā)交換被看作是一種很有前途的全光交換技術(shù)方案，它結(jié)合了光電路交換和光分組交換的優(yōu)點，充分利用了光纖的巨大帶寬和電控制的靈活性，較好的克服了現(xiàn)有光交換方式的缺點。雖然目前對它的研究仍以理論研究為主，但是隨著其技術(shù)的不斷完善，很有希望成為下一代全光交換網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。 突發(fā)包匯聚作為光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定如何將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組組裝成在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膯卧话l(fā)包，很大程度上決定了輸入核心交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包的特性，會直接

2、影響網(wǎng)絡(luò)的各方面性能。目前大量研究表明，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流呈現(xiàn)自相似性(self-similarity)，相比傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型具有更大的突發(fā)特性，如何使突發(fā)包的匯聚能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的突發(fā)變化以改善網(wǎng)絡(luò)性能，是一個值得深入研究的課題。 本文在分析了幾種主流匯聚算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改良的自適應(yīng)匯聚機(jī)制IAAM-SAD(Improved Adapfive Assembly Mechanism with Stable AssemblyDelav

3、)，以更好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的實時變化。IAAM-SAD是一種基于長度門限自適應(yīng)變化的匯聚機(jī)制，能夠?qū)I(yè)務(wù)負(fù)載的實時變化趨勢做出判斷，并采取有區(qū)分的門限調(diào)整策略，令門限的長度適應(yīng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。通過在突發(fā)性很強的自相似業(yè)務(wù)背景下進(jìn)行仿真，證明IAAM-SAD達(dá)到了改善網(wǎng)絡(luò)性能的目的，能夠穩(wěn)定突發(fā)包的匯聚時延，并且減輕由于負(fù)載變化而可能造成的各方面網(wǎng)絡(luò)性能的惡化，避免了幾種主流匯聚算法各自存在的缺陷。 然而IAAM-SAD并沒有對網(wǎng)絡(luò)

4、丟包率做出明顯的改善，對于光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)這種分布式網(wǎng)絡(luò)來說，僅通過匯聚算法的改良很難對丟包率產(chǎn)生直接有效的改善。網(wǎng)絡(luò)丟包率較大卻恰恰是光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問題之一。 因此本文進(jìn)一步提出TPT-SS(Traffic Prediction and Token-Based ShapingScheme)機(jī)制，一種基于業(yè)務(wù)量預(yù)測和自適應(yīng)令牌的整形機(jī)制，以開環(huán)的方式減輕沖突的發(fā)生。TPT-SS周期性對業(yè)務(wù)流量進(jìn)行預(yù)測，將預(yù)測結(jié)果作為突發(fā)

5、包匯聚模塊周期性調(diào)整參數(shù)以及整形模塊中改變令牌的產(chǎn)生速率的依據(jù)，通過獲取令牌將突發(fā)包調(diào)度上波長信道。通過仿真，證明TPT-SS能夠使進(jìn)入核心交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包流得到平滑，減輕自相似業(yè)務(wù)的突發(fā)性，從而有效改善核心網(wǎng)絡(luò)中的丟包率。而且在仿真中進(jìn)一步探討了TPT-SS為達(dá)到這一目的所付出的代價，并對一些重要參數(shù)進(jìn)行了仿真研究，詳細(xì)說明了它們對網(wǎng)絡(luò)性能及代價的影響。最后，將介紹仿真所采用的完整的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的設(shè)計方法，在該平臺上實現(xiàn)了本