一种基于MPLS流量工程的QoS保证路由算法

随着因特网流量的快速增加和对服务质量要求的不断提高,基于MPLS流量工程的QoS路由算法成为业界研究的重点。文章介绍了MPLS流量工程的工作机制和原理,在传统的Dijkstra算法的基础之上,提出了一种新颖的基于遗传优化的QoS保证的路由选择算法,同时配置一批LSP,并克服了一条一条配置时的先占先优的“顶端优势”。最后的仿真实验说明了算法在优化网络资源、平衡网络负载中是有效的和实用的。     

基于MPLS流量工程的路由算法研究

简述了MPLS流量工程的网络结构、协议以及其路由技术现状。详细介绍了目前路由算法尤其是最小干涉路由算法的研究情况,分析了基于MPLS流量工程技术路由算法的优势和存在问题,指出了未来研究方向。     

MPLS流量工程中的约束路由算法

该文提出一种基于MPLS流量工程的约束路由算法—BHRA。该算法以带宽为主要约束条件,兼顾跳数约束来确定链路权重,并利用最短路径算法(SPF)来寻找权重和最小的路径。仿真实验表明与CSPFHopCount算法及MIRA算法相比该算法在网络负载均衡,限制最大链路利用率,以及LSP的请求拒绝率方面表现出更好的性能。     

基于流量工程的ECRP设计与实现

对基于MPLS的流量工程进行了深入探讨与分析,并着重研究其关键技术:约束路由算法。主要包括以下几个方面:介绍MPLS技术的基本原理,并在此基础上分析了如何基于MPLS技术实现流量工程(MPLS TE);分析了当前的约束路由算法,提出了一种能用于某ATM交换机的增强型约束路由协议(Enhanced Constraint-based Routing Protocol,简称ECRP),它能够维护全网的拓扑及链路状态信息。从中选择满足用户约束条件的路由,使得整个网络在一定程度上达到流量均衡。     

广域网上设计和部署MPLS流量工程保障QoS的研究

讨论了MPLS流量工程保障QoS的主要机制及广域网上MPLS流量工程设计的主要考虑因素,包括,地理位置和参与的路由器、层次结构以及LSP通道属性的设计等,最后讨论了广域网上布署MPLS流量工程主要步骤。     

用于MPLS流量工程的最小延时和最小干扰路由算法

借鉴最小干扰路由算法(MIRA)的思想,提出一种最小延时和最小干扰路由算法MDMI,以实现用于多协议标签交换(MPLS)流量工程的服务质量(QoS)路由方案。该算法首先选择k条最小时延备选路由,然后通过网络流计算避开关键链路选路。该算法在实现负载均衡、提高网络资源利用效率的同时提供了一种延时控制方式。仿真结果表明,该算法以k倍时间复杂度提升为代价,在满足标签转发路径(LSP)请求和资源利用率方面能达到较好的性能。     

GMPLS技术及其路由算法研究

通用多协议标签交换（GMPLS）是由多协议标签交换（MPLS）发展而来,它是MPLS向光层扩展的必然产物,旨在解决多种组网技术的流量工程问题。文章介绍了GMPLS技术和路由算法的一些特征及设计目标,在此基础上重点讨论了基于GMPLS的网络各种不同的路由算法,并对各种路由算法做了简单对比。     

基于NS2的MPLS流量工程仿真研究

MPLS被认为是下-代Internet骨干网络的核心技术,利用MPLS可以有效实施流量工程.文中对MPLS技术进行了介绍,针对流量工程的要求,给出了满足MPLS流量工程要求的系统模型.通过对仿真工具NS2的扩展,建立了一个MPLS流量工程仿真器,可以实现对MPLS转发技术和约束路由算法进行性能评估.仿真器的核心思想是,在标记交换路由器LSR模型中实现了标记分发、信令协议和路由协议扩展等基本功能;在标记边缘路由器LER模型上实现了对显示路由算法的支持.     

基于NS2的MPLS流量工程仿真研究

MPLS被认为是下一代Internet骨干网络的核心技术,利用MPLS可以有效实施流量工程。文中对MPLS技术进行了介绍,针对流量工程的要求,给出了满足MPLS流量工程要求的系统模型。通过对仿真工具NS2的扩展,建立了一个MPLS流量工程仿真器,可以实现对MPLS转发技术和约束路由算法进行性能评估。仿真器的核心思想是,在标记交换路由器LSR模型中实现了标记分发、信令协议和路由协议扩展等基本功能;在标记边缘路由器LER模型上实现了对显示路由算法的支持。     

使用CR-LDP协议实现组播的研究

扩展RSVP从设计之初就考虑了支持组播技术，而CR¬-LDP没有提供支持组播的机制。虽然已经有了关于MPLS组播的规范草案，但其中只是对组播路由协议的选择以及与组播的各种可选项的关系进行了讨论，并没有提出如何使用CR-LDP实现组播机制。通过对CR-LDP的消息进行扩展，可以在MPLS网络中建立组播路径和LSP，从而实现具有流量工程特征的组播路径。该文对如何使用CR-LDP实现组播进行了详细的论述。     

基于双种群遗传算法的MPLS流量工程研究

针对因特网流量的快速增加和对服务质量要求的不断提高,为避免网络数据流过大造成拥塞问题,利用MPLS流量工程的路由算法成为业界研究的重点。介绍了MPLS流量工程的工作机制,并提出了数学模型。MPLS流量工程的关键问题是LSP的分布优化问题,针对这一问题的Np-hard特性,提出一种基于双种群策略的遗传算法求解方法,算法采用自然数编码来提高搜索效率。算法中,两个子种群周期性地交流最优染色体,进一步提高了性能。仿真实验表明,提出的算法能有效提高搜索速度,增加获得最优解的概率。     

基于负载均衡的MPLS流量工程路由选择算法研究

MPLS TE的关键问题是LSP的分布优化问题，针对其NP-hard特性，提出了一种基于遗传算法的求解方法，同时配置了一组LSP。仿真结果表明，本算法在一定程度上改善了网络资源的利用情况，避免了网络拥塞，达到了负载均衡的目的。与此同时，本算法还克服了一条一条配置LSP产生的“顶端优势”问题，能以任意顺序建立LSP。     

一种MPLS流量工程动态路由选择算法

MPLS网络中,允许在网络的入口和出口之间建立多条LSP来分担流量。MPLSTE的关键问题是LSP的分布优化问题针对这一特性,本文提出一种基于遗传算法的求解方法,仿真结果表明,该算法是有效且切实可行的。     

基于MPLS-DiffServ的LSP动态抢占算法研究

在支持具有不同优先级和不同QoS需求的多业务网络中,抢占是带宽分配和管理的有效策略,但同时也对网络造成了振荡。基于普通的LSP路由方案,提出了一个动态的LSP抢占算法——Min_Prec算法:总是首先抢占最低优先级的LSP;在同一个优先级别内最优化被抢占的带宽和LSP数目。最后,通过引入一个抢占策略对于路由过程的反馈机制,减少抢占引起的重路由,增强网络稳定性。仿真结果验证了算法的有效性、优越性。     

Path selection with preemption and re-routing control for multi-protocol label switching networks

Multi Protocol Label Switching (MPLS) networks enhance the services of conventional best-effort IP networks by providing end-to-end Quality of Service (QoS) guaranteed Label Switched Paths (LSP) between customer sites. The LSP has to be set up in advance before carrying the traffic. Contention for network resources may happen if many LSPs try to use a common network link with limited bandwidth. In this paper, we investigate the problem of providing services to high priority LSPs whereby existing LSPs with lower priority may be preempted. The consequent interruption of the services of preempted LSPs would detrimentally affect users’ perception on the QoS provided. Therefore, the preemption strategies may incorporate additional re-routing mechanisms to provide alternative paths for the LSPs which are to-be-preempted so that their services remain unaffected. A newly arrived high priority LSP in an MPLS network may find M possible paths between its source and destination. It may select the shortest path which may trigger preemption or choose a longer path which however utilizes more resources. We begin by formulating preemption strategies with global re-routing. Our investigations include the effects of routing of high priority LSPs on the shortest path and its alternative paths. We show that by persistently routing the high priority LSP on the shortest path, more preempted LSPs can be re-routed which would reduce the negative effects of preemption. However, as excessive re-routing may degrade the network performance as well, a re-routing control strategy is proposed to constrain the length of these re-routed paths. Finally, a decentralized preemption strategy with local re-routing is also presented to approximate the performance of the proposed strategy with significantly lower control overheads. Simulations show that with this approach, high priority LSPs can gain better access to network resources while simultaneously ensuring that, as compared to the existing preemption strategies, the network throughput and the ongoing connection services are not adversely affected.     

New MPLS network management techniques based on adaptive learning

The combined use of the differentiated services (DiffServ) and multiprotocol label switching (MPLS) technologies is envisioned to provide guaranteed quality of service (QoS) for multimedia traffic in IP networks, while effectively using network resources. These networks need to be managed adaptively to cope with the changing network conditions and provide satisfactory QoS. An efficient strategy is to map the traffic from different DiffServ classes of service on separate label switched paths (LSPs), which leads to distinct layers of MPLS networks corresponding to each DiffServ class. In this paper, three aspects of the management of such a layered MPLS network are discussed. In particular, an optimal technique for the setup of LSPs, capacity allocation of the LSPs and LSP routing are presented. The presented techniques are based on measurement of the network state to adapt the network configuration to changing traffic conditions.     

A novel path protection scheme for MPLS networks using multi-path routing

Multi-protocol label switching (MPLS) is an evolving network technology that is used to provide traffic engineering (TE) and high speed networking. Internet service providers, which support MPLS technology, are increasingly demanded to provide high quality of service (QoS) guarantees. One of the aspects of QoS is fault tolerance. It is defined as the property of a system to continue operating in the event of failure of some of its parts. Fault tolerance techniques are very useful to maintain the survivability of the network by recovering from failure within acceptable delay and minimum packet loss while efficiently utilizing network resources.In this paper, we propose a novel approach for fault tolerance in MPLS networks. Our approach uses a modified (k, n) threshold sharing scheme with multi-path routing. An IP packet entering MPLS network is partitioned into n MPLS packets, which are assigned to node/link disjoint LSPs across the MPLS network. Receiving MPLS packets from k out of n LSPs are sufficient to reconstruct the original IP packet. The approach introduces no packet loss and no recovery delay while requiring reasonable redundant bandwidth. In addition, it can easily handle single and multiple path failures.     

一种基于OSPF扩展的预计算QoS路由算法研究

在一个MPLS域，LSPs的建立需要QoS路由协议分发QoS相关的信息和执行QoS路径选择，但是传统的OSPF不支持QoS路由。本文提出并详细讨论了一种0SPF-QoSR路由机制，它是对OSPF路由协议的扩展，基于网络的动态可用带宽资源和流的QoS请求来决定流的QoS LSPs。仿真证明，该机制在丢包率、链路利用率、延时方面的性能优于只考虑最短路径的OSPF。     

基于MPLS的按需分枝组播方法

提出一种新的基于MPLS的组播方法--按需分枝组播方法.该方法采用一种全新的组播树维护方式,即组播树上只有分枝节点处的路由器和本地链路上有组成员的路由器需要保存组播树的有关信息,并参加组播树的维护过程,组播树上的其它路由器只是以普通单播的路由方式组播数据包,无须维护组播树的任何信息.网络仿真实验和与其它算法性能比较分析表明,该方法可有效地提高IP组播的可量测性和减少转发状态.     

基于ATM的MPLS网络仿真模型设计与实现

利用计算机仿真分析MPLS网络的性能是深入研究MPLS技术的有效途径。该文通过分析基于ATM的MPLS技术，在借鉴OPNET仿真软件中MPLS模型的基础上，实现了基于ATM的标签交换路由器模型，构建了基于ATM的MPLS网络仿真模型。利用该仿真模型建立的MPLS仿真试验网络，数据传输性能明显优于非MPLS网络。该模型的开发对于MPLS网络的性能分析具有一定的意义。