MPLS流量工程约束路由算法及系统实现技术研究

论文摘要

当前，由于Internet迅速发展，网络规模和流量不断增长，导致网络资源不足及网络拥塞问题日益严重，而各种新的多媒体业务的出现又对网络的服务质量（QoS）提出了新的要求。流量工程（TE）就是为了解决这些问题而提出的，它希望在已有网络资源的基础上，通过优化网络资源利用，来达到减小拥塞、提高网络性能的目的。然而目前的流量工程技术存在扩展性差、管理复杂等局限，难以适应网络的发展，迫切需要一种新的技术应用于流量工程。MPLS技术是当前为业界所普遍推崇的下一代流量工程主流技术，本文对基于MPLS的流量工程（MPLS-TE）进行了深入的研究与分析，着重于其关键技术—约束路由算法与MPLS-TE的系统实现问题。 首先介绍了MPLS技术的基本原理，给出了流量工程的基本概念和数学定义，在此基础上分析了如何基于MPLS技术实现流量工程，并总结了MPLS-TE的优越性。 其次，对MPLS-TE中的约束路由算法进行了深入研究，归类分析了当前的约束路由算法，并在现有的动态约束路由算法的基础上，提出了一种满足流量工程要求的动态约束路由算法TERA。通过对算法进行仿真实验，表明该算法在满足带宽约束的基础上，在获得了高业务吞吐量的同时实现了网络负载平衡，较好地满足了流量工程要求。 本文还归纳了MPLS-TE的系统实现方式，针对集中服务器方式提出了一种区分服务感知的集中式MPLS流量工程实现框架DMTE。该框架可以根据业务特点对不同的业务类型采用不同的约束路由算法和准入控制，可以更有效地保证了业务QoS，提高了网络利用率。 最后，本文对基于路由器方式的MPLS-TE实现技术进行了研究，着重介绍了开发的TEMIB和CR-LDP两大软件模块。

论文目录

• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 课题研究背景
• §1.2 研究现状
• §1.3 本文的主要工作
• §1.4 本文的组织结构
• §1.5 本文的研究成果
• 第二章 MPLS与流量工程
• §2.1 MPLS概述
• 2.1.1 MPLS定义
• 2.1.2 MPLS常用术语
• 2.1.3 MPLS节点结构
• 2.1.4 MPLS优势
• §2.2 流量工程介绍
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 数学描述
• 2.2.3 性能指标
• 2.2.4 主要功能
• §2.3 基于MPLS的流量工程
• 2.3.1 MPLS用于流量工程
• 2.3.2 MPLS-TE相关协议扩展
• 2.3.3 MPLS-TE优势
• §2.4 本章小结
• 第三章 一种满足流量工程要求的动态约束路由算法
• §3.1 引言
• §3.2 约束路由问题描述
• §3.3 约束路由研究现状
• 3.3.1 约束路由分类
• 3.3.2 当前主要的动态约束路由算法
• §3.4 一种满足流量工程要求的动态约束路由算法—TERA
• 3.4.1 数学模型
• 3.4.2 基本思想
• 3.4.3 算法描述
• 3.4.4 性能仿真
• §3.5 本章小结
• 第四章 基于集中服务器方式的MPLS-TE实现技术研究
• §4.1 MPLS流量工程实现方式
• 4.1.1 集中服务器方式
• 4.1.2 路由器方式
• §4.2 集中服务器方式的MPLS-TE研究现状
• §4.3 一种区分服务感知的集中式MPLS流量工程实现框架—DMTE
• 4.3.1 区分服务感知的MPLS-TE
• 4.3.2 框架说明
• 4.3.3 框架结构
• 4.3.4 功能描述
• 4.3.5 关键技术与分析
• §4.4 本章小结
• 第五章 基于路由器方式的MPLS-TE实现技术研究
• §5.1 系统实现框架
• §5.2 TEMIB模块实现
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 MIB定义
• 5.2.3 Tunnel建立过程
• §5.3 CR-LDP模块实现
• 5.3.1 CR-LDP协议原理
• 5.3.2 TLV及消息格式扩展
• 5.3.3 消息处理过程扩展
• §5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• §6.1 全文总结
• §6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 参考文献
• 附录A：CR-LDP扩展TLV及消息编码