基于MPLS网络负载均衡动态路由算法研究

摘要

随着网络规模和网络流量的快速增长，网上传输的业务流中越来越多的是具有QoS要求的多媒体业务。但是目前的IP网络技术不能充分利用现有的网络资源，经常导致有些链路被过度使用，有些链路却空闲不用的负载不均衡局面，业务的服务质量也无法得到保证，流量工程就是为此而提出的。流量工程实施的目标是实现网络操作的高效率和优化网络资源的利用。多协议标签交换(MPLS)被公认为是目前实现流量工程的最有力工具。MPLS负载均衡路由是这样一种技术：它是将业务流按照某种分割比例分配到源节点和目的节点之间的多条路径上同时进行传输。这种负载均衡路由技术可以更好地平衡网络负载，更加有效的利用网络资源，也可以增加业务连接请求的接入量。 本文首先阐述了MPLS的主要概念、技术以及MPLS流量工程的实现机制，分析了传统的静态和动态路由算法及缺点，在此基础上介绍了约束路由。其次详细论述了多径路由算法，其中本文所参考的算法为EB和MPBF算法。最后详细介绍了本文提出的一种新的负载均衡路由算法，并通过MATLAB仿真软件对算法性能进行了模拟，同时将该算法与MPBF算法进行比较。比较结果显示，新的负载均衡路由算法提高了网络资源利用率，在一定程度上降低了请求带宽拒绝率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的提出

1.2国内外研究现状

1.3课题的主要工作及安排

第二章MPLS概述

2.1 MPLS产生的技术背景

2.2 MPLS基本原理和工作过程

2.2.1基本原理

2.2.2工作流程

2.3 MPLS体系结构

2.3.1基本概念

2.3.2节点结构

2.3.3标签封装

2.3.4标签交换机制

2.3.5标签分配协议

2.3.6标签分配和发布

2.3.7路由选择

2.4 MPLS的技术特点

2.5 MPLS的主要应用

2.5.1流量工程

2.5.2等级服务

2.5.3虚拟专网

第三章MPLS流量工程实现机制

3.1流量工程概述

3.1.1流量工程实施的目的及要求

3.1.2流量工程的处理模型

3.2新一代路由器核心网络—MPLS技术

3.2.1 MPLS流量工程的功能模块

3.3 MPLS流量工程的优势

第四章路由算法研究

4.1路由算法的概述

4.2基本的静态路由算法

4.2.1最短路径算法

4.2.2扩散法

4.2.3基于流量的路由选择

4.3传统的动态路由选择算法

4.3.1距离矢量算法

4.3.2链路状态路由选择算法

4.4基于约束的路由选择算法

4.4.1基于约束路由的组成部分

4.4.2基于约束最短路优先在MPLS流量工程中的应用

4.5负载均衡路由算法

4.5.1负载均衡路由的基本思想

4.5.2目前已提出的负载均衡路由算法

第五章一种基于利用率和带宽的负载均衡动态路由算法

5.1算法的提出

5.2算法描述

5.2.1主要概念及定义

5.2.2算法建模

5.2.3具体算法

5.3模拟环境简介与模拟结果分析

5.3.1 MATLAB 7仿真工具介绍

5.3.2仿真环境设置及结果分析

5.4小结

第六章总结和展望

6.1本文所做的工作

6.2展望

致谢

参考文献