基于可重構柔性網(wǎng)絡的邏輯承載網(wǎng)構建理論與方法.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，展現(xiàn)了其強大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。但隨著網(wǎng)絡用戶數(shù)量的不斷增長，網(wǎng)絡業(yè)務的類型不斷豐富，以及我國“三網(wǎng)融合”國家戰(zhàn)略計劃的日益推進，使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡體系架構難以適應未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要。本文的工作正是在這樣網(wǎng)絡創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，以國家863重大項目“新一代高可信網(wǎng)絡”項目課題“可重構路由器構件組研制”為支撐，研究在基于可重構路由交換設備的柔性網(wǎng)絡環(huán)境下，構建滿足用戶業(yè)務需求的邏輯承載網(wǎng)的理論與方法。
　　

2、 針對上述研究目標，本文著重開展了可重構柔性網(wǎng)絡環(huán)境下邏輯承載網(wǎng)構建方法和可重構綜合管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)的研究，具體包括以下幾個方面的工作：
　　 首先，對世界各國的未來互聯(lián)網(wǎng)研究計劃及大規(guī)模試驗床研發(fā)和應用現(xiàn)狀進行了綜述，引出基于可重構路由交換設備的面向服務提供的一體化承載網(wǎng)絡體系架構設計，著重分析了一體化承載網(wǎng)絡架構下的邏輯承載網(wǎng)的構建步驟和策略，并從全網(wǎng)角度提出了構建邏輯承載網(wǎng)的優(yōu)化策略。
　　 其次，本文對網(wǎng)絡

3、虛擬化的發(fā)展歷程和虛擬網(wǎng)構建方法進行了綜述，分析了虛擬網(wǎng)構建的評價因素、構建策略和構建方法，詳細介紹了基于線性規(guī)劃和啟發(fā)式算法的兩種主要虛擬網(wǎng)構建方法。并對現(xiàn)有虛擬網(wǎng)構建方法進行總結，同時比較了虛擬網(wǎng)構建和邏輯承載網(wǎng)構建的異同點。展望了虛擬網(wǎng)構建算法的未來發(fā)展方向，提出虛擬網(wǎng)構建算法與真實網(wǎng)絡環(huán)境相聯(lián)系，和綠色節(jié)能相結合的兩個發(fā)展方向。
　　 再次，本文研究了基于可重構路由交換設備的同質(zhì)柔性網(wǎng)絡環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)的構建方法。第一

4、種方法是基于網(wǎng)絡資源分布均衡的邏輯承載網(wǎng)構建方法，通過將構建需求分解為元需求，解決邏輯承載網(wǎng)映射中的網(wǎng)絡資源分布均衡問題，提高嵌入式承載網(wǎng)映射需求的接受率，同時提高物理網(wǎng)絡資源的利用率。第二種方法是基于虛擬路由器的承載網(wǎng)構建方法。考量路由節(jié)點的處理能力而非鏈路帶寬，才是核心網(wǎng)絡構建中的關鍵問題。通過比較單純成本最小化模型和綜合網(wǎng)絡資源分布均衡與成本的復合模型，提高復合模型的接受率提高。
　　 同時，本文研究了基于可重構路由交換設

5、備的異質(zhì)柔性網(wǎng)絡環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)的構建方法。在基于可重構路由交換設備的網(wǎng)絡環(huán)境中，構建廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)和支持未來新技術應用的新網(wǎng)絡類型等多種異質(zhì)形態(tài)網(wǎng)絡。提出構建過程中除滿足構建需求因素外，需要考慮鏈路復用、避免子圖分割和網(wǎng)絡均衡的三個原則。該方法能夠較好解決異質(zhì)柔性網(wǎng)絡環(huán)境下邏輯承載網(wǎng)的構建問題。
　　 此外，本文研究了在大規(guī)模網(wǎng)絡環(huán)境下的邏輯承載網(wǎng)構建方法。提出基于帶寬保證下和在寬帶限制條件下的構建方法。該方

6、法通過多商品流模型構建邏輯承載網(wǎng)，通過化簡提高構建效率，降低構建時間復雜度，滿足大規(guī)模網(wǎng)絡環(huán)境的構建需要。
　　 最后，本文設計了一種基于Click Modular Router軟件虛擬路由器的邏輯承載網(wǎng)構建模擬試驗平臺。詳細介紹了模擬試驗平臺的實現(xiàn)基礎、系統(tǒng)模型和各模塊功能。在實驗分析和驗證過程中，通過重構軟件虛擬路由器端口支持的協(xié)議，構建不同的邏輯承載網(wǎng)，通過網(wǎng)絡監(jiān)控測量工具分析網(wǎng)絡吞吐量和丟包率，驗證仿真試驗平臺的有效性及