MPLS网络中带宽保证的路由研究

【摘要】：摘要 目前 Internet 只提供尽力而为的服务，在这种不支持 QoS 的网络中实时多媒 体业务和电信服务会产生严重的性能下降。为获得对业务流的 QoS 保证，ISP 需 要一种能够支持 QoS 的动态路由算法。MPLS 技术有望解决这个问题。为了达 到这一目标，需要对支持 QoS 的框架和路由算法进行研究。本文提出了一种新 的框架和算法来动态地建立有带宽保证的路径。受最小干扰路由（MIRA）和基 于特征的路由（PBR）启发，在我们的工作中利用了预先了解的网络业务知识， 称为“业务 Profile”。业务 Profile 可以通过测量得到，或者由服务级别约定（SLA） 得到。它粗略地反映了网络中未来业务的分布。 本文提出的框架有三个主要部分：离线（off-line）阶段，基于网络运行的统 计数据，计算每个预先定义的业务类所需链路能力的预分配，用作在线（on-line） 路由阶段用到的准入控制阈值；在线路由阶段，基于离线路由和当前的网络状态， 进行路径选择，并在 MPLS 网络中建立 LSP；以及相应的链路状态路由协议，将 链路状态信息在整个网络上发布。在线算法被设计为足够简单，来尽可能减小为 每个流进行路由的计算要求。而离线计算阶段需要对一个多物品网络流问题求 解，它是一个计算量很大的过程，但可以离线进行。链路状态路由协议的作用是 保持网络中每个路由器上的链路状态数据库随时更新。 在 NS-2 仿真软件中我们实现了这个 QoS 框架，并进行了大量仿真实验。仿 真结果表明这个新的 QoS 框架和路由算法在路由的流数和准入的带宽数等度量 上，比传统的最短路径优先（SPF）路由算法有比较大的性能提高。我们工作的 主要贡献在于提供了在基于 MPLS 的 ISP 网络中动态建立有带宽保证的 LSP 的 一种可靠的机制。