光交換網(wǎng)絡中的多播調(diào)度算法及性能研究.pdf

1、近年來,隨著信息技術的迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了很多新的應用,如視頻會議、網(wǎng)絡音頻/視頻廣播、多媒體遠程教育等已經(jīng)超過了現(xiàn)在的網(wǎng)絡所能提供的帶寬。由于光纖的巨大帶寬,光網(wǎng)絡成為解決此問題的一種有效方法,DWDM光網(wǎng)絡已經(jīng)成為信息領域的骨干網(wǎng)。多播是將一個源節(jié)點的信息發(fā)送到多個目的節(jié)點。多播技術可以大大節(jié)省網(wǎng)絡帶寬,既提高數(shù)據(jù)的傳送效率,又減少主干網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞的可能性。將多播的概念引入到光交換網(wǎng)絡中,多播光交換可以改善光網(wǎng)絡的性能,提高光網(wǎng)絡

2、帶寬利用率,促進新一代光交換網(wǎng)絡技術的發(fā)展。具有多播功能的光交換核心節(jié)點是實現(xiàn)多播的關鍵技術,本文主要研究在DWDM光交換網(wǎng)絡中,基于核心節(jié)點的多播調(diào)度算法及性能評價參數(shù)。 首先,介紹了三種典型的光分組交換結構,并對它們進行了比較。然后主要研究了基于共享有限波長變換器的SPL光交換結構的多播調(diào)度算法。在DWDM光交換網(wǎng)絡中,每根光纖分為M個波長信道,當一根輸出光纖上的連接請求多于M時就會發(fā)生沖突。多播調(diào)度算法選擇一組無沖突的多播

3、連接請求,在網(wǎng)絡中同時調(diào)度最大數(shù)目的連接請求是一個非確定的多項式難題,因此需要采用近似調(diào)度算法。在現(xiàn)有算法的基礎上,改進后提出了一種新的近似調(diào)度算法:NASA算法。通過實驗仿真進行了驗證,當光纖數(shù)和波長信道數(shù)都為8,負載率為1.0時,NASA算法的網(wǎng)絡吞吐量提高了約14％。當光纖數(shù)和波長信道數(shù)都為16,負載率為1.0時,NASA算法的網(wǎng)絡吞吐量提高了約11％。從而可以證明,新的調(diào)度算法提高了網(wǎng)絡吞吐量。 其次,將優(yōu)先級概念應用到

4、多播光交換網(wǎng)絡中,基于這個前提分析了區(qū)分優(yōu)先級的多播調(diào)度算法。為方便討論,本文中分為高、低兩個優(yōu)先級。對分組應用ASA算法,當負載率為0.6時,低優(yōu)先級分組的吞吐量降為零,而高優(yōu)先級分組的吞吐量約為0.71。對分組應用NASA算法,當負載率為0.6時,低優(yōu)先級分組的吞吐量接近為零,而高優(yōu)先級的分組的吞吐量約為0.75。從而可以證明：高優(yōu)先級分組的網(wǎng)絡吞吐量高于低優(yōu)先級分組的網(wǎng)絡吞吐量,保障了高優(yōu)先級分組的性能。 最后,提出了DW