基于软管模型的虚拟专用网的带宽预留研究

摘要

本文首先介绍了什么是VPN的软管模型，分析了使用软管模型作为VPN带宽预留模型的原因，阐述了实现软管模型中带宽预留设计的机制，涉及到的路由方式有树型路径/单路径/多路径，论述了如何检验设计的带宽预留方案的可行性。　　本文以为VPN网络做出带宽预留设计所耗的成本最小作为评判依据，采用线性规划的方法完成了对多路径下带宽预留设计的数学建模，在AMPLCPLEX计算平台上实现了多路径下的带宽预留设计，计算出了物理链路上需为VPN预留出的带宽值，以及VPN站点之间流量的分配信息，在这个基础上，比较了软管模型中树型路径/单路径/多路径下带宽预留方案设计的性能优劣。

目录

文摘

英文文摘

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第一章、前言

第二章、VPN的软管模型

2.1软管模型的概念

2.1.1什么是软管模型

2.1.2软管模型的技术优势

2.2软管模型中的带宽预留研究

2.2.1带宽预留设计的研究背景

2.2.2带宽预留设计相关的影响因素

第三章、带宽预留设计的机制

3.1树型路径下求解最优带宽预留方案

3.1.1软管模型中树型带宽预留方案的提出

3.1.2用整数规划求解树型软管模型下的带宽预留方案

3.1.3寻找最优树的BFS算法

3.2多路径下求解最优带宽预留方案

3.2.1割平面算法的概念

3.2.2用线性规划求解多路径下软管模型的带宽预留方案

3.2.3寻找多路径的路径剥离算法

3.3单路径下求解最优带宽预留方案

第四章、检验带宽预留方案的可行性

4.1在树型路径下检验带宽预留方案的可行性

4.1.1树型路径下带宽预留方案可行的条件

4.1.2检验树型路径下带宽预留方案可行的算法程序

4.2在单路径下检验带宽预留方案的可行性

4.2.1匹配和b值匹配的概念

4.2.2用b值匹配检验单路径下带宽预留方案的可行性

4.2.3检验单路径下带宽预留方案可行的算法程序

4.3在多路径下检验带宽预留方案的可行性

4.3.1最小费用流问题

4.3.2检验多路径下带宽预留方案可行的算法程序

第五章、带宽预留设计实例及结果分析

5.1数学规划计算平台AMPL

5.1.1数学规划的概念

5.1.2 AMPL建模语言

5.1.3 AMPL CPLEX

5.2设计参数的定义

5.3多路径下带宽预留设计的程序系统

5.4多路径下带宽预留设计的实例

5.4.1用于设计的网络模型

5.4.2网络图建模及路由信息获取

5.4.3 AMPL CPLEX求解线性规划

5.4.4多路径下的最优带宽预留方案

5.5树型路径/单路径/多路径下带宽预留设计的性能比较

5.5.1不对称软管带宽需求情况下的实例比较

5.5.2不对称软管带宽需求情况下的统计分析

5.5.3对称软管带宽需求情况下的统计分析及推论

第六章、总结

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文