OBS網(wǎng)絡(luò)中基于QoS路由的流量工程算法研究.pdf

1、密集波分復(fù)甩技術(shù)(DWDM)的發(fā)展雖然為爆炸式增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了巨大的帶寬資源，但目前的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及各自獨(dú)立的交換連接控制機(jī)制卻無(wú)法滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)高速、大容量的交換系統(tǒng)的需求。光分叉復(fù)用器．(OADM)的研究與發(fā)展雖然在一定程度上實(shí)現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)指配，但是各網(wǎng)絡(luò)層間的適配和復(fù)用帶來(lái)了不必要的光電轉(zhuǎn)換，增加了業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)成本和操作復(fù)雜度。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角。度來(lái)看，為了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)交換速率的需求，IPoverWDM勢(shì)在必行。

2、 近年來(lái)，光突發(fā)交換技術(shù)(OBS)一直被認(rèn)為是面向業(yè)務(wù)的IPoverWDM的最有前途的解決方案之一。它的提出不僅解決了光分組交換對(duì)光存儲(chǔ)媒質(zhì)的依賴(lài)問(wèn)題，而且也實(shí)現(xiàn)了在高速率的傳輸條件下，比光電路交換更靈活的帶寬分配機(jī)制。同時(shí)，它也使整個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。它將控制分組和數(shù)據(jù)分組在時(shí)間和空間上分離傳輸，采用單向資源預(yù)留機(jī)制，使用可變長(zhǎng)度的突發(fā)分組，既保證了轉(zhuǎn)發(fā)的快速，避免了在網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了。數(shù)據(jù)的

3、全光透明傳輸，又降低了網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜度和對(duì)光子器件的要求，為業(yè)務(wù)流建立了動(dòng)態(tài)、靈活、快速的連接。 然而，由于OBS技術(shù)是面向非連接的，因此業(yè)務(wù)流在OBS網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)出現(xiàn)擁塞是不可避免的。目前對(duì)于這一OBS網(wǎng)絡(luò)中的沖突問(wèn)題，通常采用的方法是在發(fā)生沖突后盡量消除，或在無(wú)法消除時(shí)盡量減小數(shù)據(jù)丟失率。然而，由于所有這些方法只是在沖突發(fā)生以后進(jìn)行的補(bǔ)救措施，所以它們雖然能夠在一定程度上提高OBS網(wǎng)絡(luò)的整體性‘能，但效果是非常有限的。要

4、規(guī)避網(wǎng)絡(luò)資源競(jìng)爭(zhēng)沖突問(wèn)題，必須從源頭著手，即必須合理地分配網(wǎng)絡(luò)上各條鏈路上的業(yè)務(wù)流量，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載盡可能均衡，從而減小網(wǎng)絡(luò)擁塞的概率以及業(yè)務(wù)的丟包率，而這也正是流量工程的目標(biāo)。 本文在對(duì)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)中的流量工程實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行了深入研究的基礎(chǔ)上，對(duì)OBS網(wǎng)絡(luò)中的流量工程問(wèn)題做了一些創(chuàng)新性的工作，主要有： 1)對(duì)OBS中傳送的業(yè)務(wù)進(jìn)行了QoS的等級(jí)劃分：因?yàn)槟壳熬W(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的多樣性，導(dǎo)致QoS等級(jí)很難界定。針對(duì)這一情況，依據(jù)

5、網(wǎng)絡(luò)性能最重要的三個(gè)方面，即時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和丟包率，對(duì)OBS中傳送的業(yè)務(wù)進(jìn)行了QoS的等級(jí)劃分； 2)提出了三種OBS網(wǎng)絡(luò)中多路由條件下的OoS路由算法，即最短路徑一最大剩余波長(zhǎng)算法、最大波長(zhǎng)空閑率一最短路徑算法和擴(kuò)展預(yù)約算法。它們分別針對(duì)不同的服務(wù)質(zhì)量要求提出，且能在一定程度上平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。其中，最短路徑一最大剩余波長(zhǎng)算法適用于對(duì)時(shí)延要求嚴(yán)格的業(yè)務(wù)；最大波長(zhǎng)空閑率一最短路徑算法部分犧牲了業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)延，在