IP快速重路由技術的研究.pdf

1、當前，大多數(shù)大型ISP(Internet Service Provider)網(wǎng)絡使用ISIS(IntermediateSystem to Intermediate System)或者OSPF(Open Shortest Path First)這兩個協(xié)議作為域內(nèi)路由協(xié)議。作為典型的鏈路狀態(tài)協(xié)議，ISIS和OSPF都需要通過鏈路狀態(tài)通告在節(jié)點間交互網(wǎng)絡拓撲信息，以此來保證網(wǎng)絡中的所有節(jié)點鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的一致性。因此當有鏈路或網(wǎng)絡設備發(fā)生失效

2、時，路由器需要檢測并全網(wǎng)通報這一失效信息，以便其他路由器獲知這一拓撲結構的變化。從檢測到失效到全網(wǎng)所有節(jié)點的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫最終重新達到一致這個過程稱為重收斂過程。然而重收斂過程將會給網(wǎng)絡帶來丟包以及延遲過長等潛在問題。
　　 對于傳統(tǒng)業(yè)務，重收斂過程所造成的影響往往是可以容忍的。但近些年來，隨著對時延和丟包敏感的實時業(yè)務的大規(guī)模普及，用戶對網(wǎng)絡性能的要求也變得越來越嚴格。對于IP電話、流媒體、網(wǎng)游以及遠程視頻會議等實時業(yè)務來說，

3、丟包或長延時都將明顯的降低它們的性能甚至造成業(yè)務中斷。因此如何避免丟包以及降低時延已經(jīng)成為網(wǎng)絡運營商不得不面對的一個問題。IP網(wǎng)絡失效的快速恢復技術也因此成為了一個研究熱點。
　　 在本文中，首先概括介紹了當前的快速恢復技術，然后著重討論了無環(huán)替代路、多拓撲路由等幾種IP快速重路由技術并通過仿真對它們在丟包率，成環(huán)個數(shù)等關鍵性能指標上進行了對比。在第三章，提出了利用數(shù)學規(guī)劃模型以及遺傳算法對無環(huán)替代路技術進行性能優(yōu)化的方案，并且

4、指出了兩種優(yōu)化方案所適應的網(wǎng)絡類型。通過仿真對比表明，優(yōu)化后的無環(huán)替代路技術性能得到明顯提高。在第四章，通過對重收斂過程引發(fā)的問題的深入分析，提出了一種新的快速重路由策略——單向轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)技術(Unidirectional Forwarding Circle，UFC)，并給出實現(xiàn)方案。UFC通過預先建立兩個單向轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)，可以在不抑制重收斂過程的前提下完成所有單失效情況的快速重路由。在第五章，介紹了利用OPNET所搭建的IP快速重路由技術仿真平