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多年来,网络一直沿着面向业务支撑的技术体系发展,秉承为承载特定业务构建网络,为融合新兴业务改造网络的网络设计思路。新一代网络的发展趋势是,网络角色已经由终端连接及简单的业务传输演变为丰富的服务提供。为扩展网络核心节点设备对网络业务的承载服务,满足网络可控制、可管理和可运营的综合要求,国家863计划重大项目“新一代高可信网络”启动了子项课题——“可重构路由器构件组研制”。基于构件化思想和可重构技术,产生面向服务提供的新型网络技术体系所需节点设备,其目标就是提供可扩展的网络承载服务,以满足特性差异日益扩大的用户业务承载需求,而关键技术之一就是产生与之相适直的新型网络构建方法。故针对课题研发需求,本文以基于可重构路由器的逻辑承载网构建为研究方向,依托“可重构路由器构件组研制”项目开展研究工作。本文结合传统网络构建方法和网络虚拟化构建的优势,提出一种基于路由交换节点的一体化承载网络体系架构,研究该体系架构的关键技术——逻辑承载网构建,关注资源分配均衡性对逻辑承载网构建效率的影响及相直优化方法。研究成果可以运用到“新一代高可信网络”项目。本文主要包括如下几个方面的工作:1、分析了当前网络构建方法的两大分支,即面向业务构建和虚拟网构建。由于基于网络虚拟化的虚拟网构建方法可支持业务多样性,具有灵活、可扩展、易于管理等优点,成为未来网络发展的趋势之一。通过综述及分析以前及正在进行的虚拟网构建典型研究,总结出虚拟网构建面临限制问题研究空间、不注重负载均衡等问题,这些问题影响了所构建网络的性能和资源利用效率。通过研究还发现,当前虚拟网构建研究将所有节点同等对待,并没有充分考虑路由交换节点的特征,导致虚拟网构建方法并不完全适用于由路由交换节点组成的承载网构建。2、针对当前信息网络结构特点以及网络业务快速发展的特征,提出了基于可重构路由交换平台的一体化承载网络体系架构。它面向服务提供,给出了下一代网络一体化融合的一种模式。对架构的层次结构和工作原理进行了介绍,给出了架构的关键技术即可重构路由交换平台、一体化承载网相关定义及分层构建策略。分析表明:该架构面向服务提供进行逻辑承载网构建,可以较好地为现有网络业务及未来可能出现的大部分网络业务提供柔性服务。3、研究了基于负载强度的构建算法。基于网络虚拟化的虚拟网拓扑构建,通过节点映射转化为单源单汇问题研究,链路映射时由于大都采用最短路径算法,可能会引起物理网络的资源瓶颈问题。以资源均衡利用为出发点,通过定义逻辑承载网负载强度度量指标,提出均衡负载强度的逻辑承载网构建策略。使得在构建时不仅考虑了路径的可达性,还考虑对后续逻辑承载网构建的影响。仿真结果表明,该算法可以提高逻辑承载网构建的成功率,并增强网络服务提供能力。4、研究了基于路径分割的构建算法。对逻辑承载网构建需求进行分析,认为可以用多物质流(Multi-Commodity Flow,McF)模型进行求解。为更充分地利用网络资源,结合网络业务特性,提出了对不同服务需求提供不同网络资源的按需承载策略,并基于可用资源和链路负载状态,用改进的最小费用多物质流进行优化计算。仿真结果表明,该算法通过有效利用片资源,增强了网络服务能力。5、研究了基于长时负载的优化构建算法,解决逻辑承载网动态优化问题。首先分析了网络资源的静态均衡分配,指出其没有考虑逻辑承载网生存时间的影响,并定义了基于sigmoid函数的反映逻辑承载网剩余运行时间的度量指标;其次,基于链路利用率及剩余运行时间研究逻辑承载网的优化重构算法。由仿真结果可以看出,逻辑承载网构建是随时间而变化的动态过程,因此需要动态地对网络资源进行调整,以更有效的提供服务能力。6、给出了一种一体化承载网实现方案。通过对逻辑承载网构建请求分析,给出可行的分层构建策略、分层管理机制及逻辑承载网构建流程,并对一体化承载网功能实体接口进行了定义和配置。该方案的设计有助于“柔性网络体系”组网试验。