IP網(wǎng)絡(luò)中故障快速恢復(fù)技術(shù)的研究.pdf

1、如今,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入到人們?nèi)粘９ぷ魃畹姆椒矫婷?隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,諸如網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音電話、在線游戲、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播等實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)時(shí)間提出了更高的要求。而傳統(tǒng)路由協(xié)議雖然可以解決幾乎所有類型的故障,但其恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),在重收斂完成前可能會(huì)出現(xiàn)丟包、延遲、環(huán)路、擁塞等一系列問(wèn)題,已經(jīng)不能滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)的要求。因此,本文將研究IP網(wǎng)絡(luò)中的故障快速恢復(fù)技術(shù)。
　　 現(xiàn)有的故障恢復(fù)方法主要可分為反應(yīng)式技術(shù)和先應(yīng)

2、式技術(shù)兩種,后者相比前者能夠明顯縮短網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間,減少丟包率,尤其適合用于解決頻繁發(fā)生的短暫性故障,因而更具實(shí)用價(jià)值。本文主要研究的也是基于先應(yīng)式技術(shù)的故障快速恢復(fù)算法。論文的主要工作包含以下幾個(gè)方面:
　　 1.對(duì)先應(yīng)式故障恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了研究與探討,提出一種針對(duì)網(wǎng)絡(luò)單故障的快速恢復(fù)改進(jìn)方法——IBP算法。該算法比較故障前后網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化,即故障組件總是將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖疃搪窂綐浞指畛啥鄠€(gè)互不連通的部分樹,而能將這些部分樹重新連通的

3、可用路徑就是算法生成的備份路徑,隨后還給出了備份路徑的無(wú)環(huán)路證明。仿真結(jié)果表明IBP算法得到的備份路徑平均長(zhǎng)度要優(yōu)于現(xiàn)有算法,與最短路徑長(zhǎng)度相差也較小,而且明顯減少了故障恢復(fù)過(guò)程中的丟包數(shù),同時(shí)算法的收斂性也可以得到保證,因而較適合應(yīng)用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
　　 2.深入分析了網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)后可能出現(xiàn)的流量分配不均衡,導(dǎo)致鏈路擁塞的問(wèn)題,并提出一種負(fù)載均衡方法,即建立網(wǎng)絡(luò)流量矩陣和目標(biāo)函數(shù),借助遺傳算法求解一組近似最優(yōu)的鏈路權(quán)值

4、。通過(guò)優(yōu)化權(quán)值來(lái)合理分配業(yè)務(wù)流量,并與先應(yīng)式故障恢復(fù)算法結(jié)合使用,既可實(shí)現(xiàn)單故障時(shí)的快速恢復(fù),又能夠有效避免擁塞,增強(qiáng)了故障恢復(fù)算法的可行性。
　　 3.研究了網(wǎng)絡(luò)多故障情形下的兩種快速恢復(fù)方法:RRL算法和MRC算法,并提出了一種基于最小生成樹的改進(jìn)算法。主要是通過(guò)給定一組合適的鏈路權(quán)值生成網(wǎng)絡(luò)原始拓?fù)涞淖钚∩蓸?從而產(chǎn)生第一個(gè)備份拓?fù)?再對(duì)其中的某些鏈路權(quán)值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以盡可能多的孤立出剩余的鏈路和節(jié)點(diǎn),如此循環(huán),最終生