MPLS流量工程及网络优化算法的研究

摘要

本文研究了如何在MPLS网络中实现流量工程，并着重于研究路由问题。网络资源分配的不合理会导致网络节点状态发生变化，当这种变化超过一定范围时，选路算法所选择的路径就会产生错误更加剧了网络性能的恶化，从而导致拥塞产生。因此，主要从路由算法对网络资源的利用角度进行研究，通过为业务合理分配网络资源来保证网络资源的合理利用。 (1)提出了一种基于量子遗传算法的优化网络资源利用的多约束QoS路由选择算法。本文将一种新的优化算法一量子遗传算法应用于解决QoS路由问题，并提出了将网络资源消耗和负载分布作为目标函数进行优化。此目标函数包含了带宽，跳数，费用，时延等QoS参数，力求在消耗网络资源最小的基础上，使负载尽量均衡分布，达到合理利用网络资源，降低网络的拥塞，提高网络吞吐量的目的。仿真计算的结果表明，该算法在解决多目标规划问题上是一个有效、可行的方法。 (2)利用OPNET、网络仿真软件设计了一个基于MPLS网络的流量工程分析试验，包含了从拓扑结构，业务源，链路到路由节点的所有模块。仿真比较了进行MPLS流量工程前后的网络模型。从结果中可以看到MPLS技术在网络的流量管理、负载均衡等方面都有着很大的效率，比“尽力而为”型的传统IP网络在使用网络资源、处理网络新业务上表现出了更大的优势。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2课题的提出

1.3研究成果及意义

1.4全文内容安排

第2章MPLS基本原理

2.1 MPLS的技术背景

2.2 MPLS的基本原理

2.2.1 MPLS的几个基本概念

2.2.2 MPLS的工作原理

2.3 MPLS的体系结构

2.4本章小结

第3章MPLS流量工程及其实现模型

3.1 MPLS流量工程实现模型

3.2 MPLS流量工程的要素

3.3对MPLS流量工程技术的要求

3.3.1支持流量工程扩展的IGP

3.3.2受限路由计算

3.4信令协议

3.4.1 CR-LDP

3.4.2扩展的RSVP

3.4.3二者的比较分析

3.5本章小结

第4章一种基于量子遗传算法的QoS路由算法

4.1 MPLS流量工程中的路由计算

4.2 TE路由

4.3量子遗传算法

4.3.1量子遗传算法的几个基本概念

4.3.2量子遗传算法的实现

4.4基于量子遗传算法的多约束QoS路由算法

4.4.1 QoS路由网络模型的描述

4.4.2算法实现

4.4.3实验结果及分析

4.5本章小结

第5章用OPNET Modeler分析MPLS网络

5.1网络仿真技术简介

5.2 OPNET Modeler仿真平台

5.2.1 OPNET简介

5.2.2 OPNET的仿真技术和建立流量的几种方法

5.2.3 OPNET Modeler在设计并仿真网络时的主要步骤

5.3 MPLS流量工程的Qos性能分析

5.3.1网络拓扑结构

5.3.2基于IGP的网络模型

5.3.3基于MPLS_TE的网络模型

5.4分析与比较

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果

致谢