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随着因特网的广泛应用,网络用户数量不断增大,各种新业务(如IP电话、电视会议、视频点播等)不断涌现,对服务质量提出了更高要求。然而传统IP网络的路由体系不具备全网资源利用的调节能力,往往导致网络中传输的业务流汇聚到同一链路上,使得网络局部严重拥塞、网络资源利用率大大下降、用户的服务质量得不到保证。如何有效地解决这一问题是当今网络研究领域中的一个重要课题。主导方案有两种:一是添加设备、扩展网络容量;二是采用流量工程技术,对流量进行调控以更为有效地利用网络资源。第一种方案需要网络运营商额外增加投资,且只能在一定程度上缓解网络拥塞。相比之下,采用流量工程技术,网络运营商能够极大地优化网络资源利用率、提高网络性能,不必增加网络基础设施投资就可以增加收入,这也是流量工程技术备受青睐的主要原因之一。
在流量工程技术研究中,有三种实现方法:基于度量的流量控制、采用IP/ATM重叠模型实施流量工程以及利用MPLS技术实施流量工程。基于度量的流量控制通过调整链路度量值来调节网络流量,其扩展性差且流量调控能力不足;采用IP/ATM重叠模型的实施方案虽在功能上有很大改进,但其网络管理比较复杂,在维护、扩展及配置方面也有一定的局限性。为了使流量工程更加有效,IETF引入了MPLS、基于约束的路由和扩展的链路状态内部网关协议。MPLS是当前流量工程最好的解决方案,是当前性价比最优、最具竞争力的宽带网络技术。
本文对MPLS技术特别是利用MPLS技术实施流量工程问题进行了研究,分析了流量工程的实现方法和实施步骤,并着重探究了TE路由问题。①在对当前典型动态路由算法研究基础上,提出了一种新的动态路由算法-NORA。该算法分为离线阶段和在线阶段,离线阶段主要依据网络拓扑和入口-出口节点对信息计算链路关键度;在线阶段则利用链路关键度、当前可用带宽等信息计算链路权重,并为到达业务请求选择权重优化路径。仿真结果表明,该算法可以很好地降低服务请求拒绝率。②基于不同类别业务有不同服务质量要求,提出了一种基于业务类别的路由选择方案-CBRA。该方案在控制平面创建细分FEC和细分LSP,在数据平面基于业务类别动态地选择细分LSP,从而将到达业务流有效地映射到MPLS网络上。仿真结果表明,CBRA算法可以有效地满足到达业务的需求。本文所做的研究,为完善MPLS在这一领域的应用提供了新的思路。