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DS-TE环境下LSP抢占算法研究

徐蕾  
【摘要】:传统的IP网络提供的是“尽力而为”的服务,本身不提供服务质量(QoS, Qualityof Service)保证。随着互联网的高速发展,实时业务和多媒体业务的应用种类不断增加,用户对网络服务质量的要求也逐渐提高。原有的IP QoS机制已经不能满足当前用户对于QoS的需求,因此,需要对QoS的实现机制进行深入研究。本论文对具有区分服务感知的流量工程(DS-TE, DiffServ-Aware Traffic Engineering)网络中的QoS保证问题进行了深入研究,主要对DS-TE环境下的抢占算法进行了改进与分析,主要工作如下: 首先,论文介绍了MPLS技术的网络构成、工作原理以及核心技术。对QoS的体系结构进行了介绍,对尽力而为服务模型、综合服务(IntServ)模型和区分服务(DiffServ)模型各自的优缺点进行了分析比较。重点讨论了DS-TE环境下的IP QoS问题:DS-TE技术将MPLS TE技术和DiffServ模型相结合,既具有DiffServ模型良好的扩展性,同时兼备MPLS流量工程有效的路由策略,是骨干网络中解决QoS问题的有效方案。 然后,本论文对DS-TE环境下的抢占机制进行了重点研究,着重讨论了现行的抢占算法。针对V-PREPT算法存在的不足,本论文给出了两种基于V-PREPT(VersatilePreemption)算法的改进算法:N-PREPT算法和BH-PREPT算法。 N-PREPT算法对于原算法的改进如下:根据网管人员对权值的具体配置,灵活地更改优化标准的执行顺序,并依照此顺序对LSP(LSP, Label Switching Paths)进行分情况抢占;在最小化抢占总代价的前提下,首要考虑减小被抢占的LSP的规模;设置多层约束条件,使得算法的输出结果更为理想,即尽量减少被抢占的LSP的总数目;对优化模型及数学表达式进行了改进,能够更加准确地计算在减少抢占LSP数目方面的代价和因抢占而造成的带宽浪费。仿真结果表明,N-PREPT算法在减小由重路由情况给网络带来的额外开销方面,较原算法拥有更好的性能。 BH-PREPT算法对于原算法的改进如下:优先考虑最小化由抢占所带来的带宽浪费;将可被抢占的LSP集合按照预留带宽大小分为两组,分别列举出所有可能被抢占的LSP的组合,在其中寻找抢占总代价最小的组合作为算法输出;优先选择LSP数目最少的组合进行抢占;采用与N-PREPT算法相同的优化模型和数学表达式。通过仿真结果可知,与V-PREPT算法相比较,BH-PREPT算法在不同的权值配置下拥有更好的算法输出结果,整体提高了原算法的性能。


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