MPLS网络负载均衡算法研究

摘要

本文首先概要介绍了当前因特网流量工程体系结构及其主要技术,同时介绍了多协议标记交换(MPLS)的基本原理以及与流量工程相结合的主要思想,进而深入研究了在MPLS区域内如何在并行流量主干间进行负载分配.在两个节点之间多条并行的流量主干上进行负载分配是一个十分重要的问题.在许多情况下,可能两个节点之间的某一业务量无法只由任何一条单独的链路或路径来承担.然而,该业务流量所需的资源可能低于网络中所有可用路径能够提供的总量.此时,唯一的方法是将业务流量分解为一些流量子集,并将这些流量子集通过多条路径来加以传输.在一个MPLS区域内,上述问题可以通过在两个节点之间发起多条流量主干来解决,这样,总的业务量将可以分担到各条流量主干上.要实现这一过程,就必须要设计一种能够对多条并行的流量主干灵活地进行负载分配的技术.本文给出了三种算法,实现了多条并行LSP之间流量的最优分配,实现负载均衡化和拥塞最小化.文章最后部分设计并实现了一个模拟MPLS主干网的流量控制功能的实验系统,对三种算法进行了仿真评估.实验系统基本实现了对多条并行LSP间的流量平衡,也为进一步的研究工作提供了一定的基础.

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引言

1基于传统网络的流量工程概述

1.1早期IP核心网络的流量工程问题

1.2传统路由核心网流量工程的局限性

1.3 IP覆盖型网络

1.4 IP覆盖型网络的运行

1.5未来的网络流量工程结构

2MPLS体系结构及若干相关技术

2.1 MPLS产生的技术背景

2.2 MPLS基本原理

2.3 MPLS体系结构

2.4 MPLS的工作过程

2.5 MPLS流量工程技术基础

3并行流量链路之间的负载分配算法

3.1基于资源的MPLS流量工程负载均衡算法

3.2基于状态的MPLS流量工程负载均衡算法

4算法试验设计与性能仿真评估

4.1试验方法

4.2仿真结果

4.3结论

5流量工程的下一步工作

5.1研究展望与下一步工作

5.2 MPLS流量工程体系结构的下一步工作目标

结束语

致谢

参考文献

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