SUPANET中基于服务质量的波长路径选择技术研究

论文摘要

随着互联网在全球应用的日益广泛，Internet面临着两大挑战：QoS（服务质量）保障以及不断增长的网络不安全性。高速通信技术，特别是密集波分复用技术（DWDM）的发展，将单个波长内的数据传输率提高到了几十Gbps，甚至更高的数量级。Internet是20世纪70年代末期出现的网络体系结构和技术，是在通信线路数据传输速率较低（Kbps）、高误码率和以文本数据传输为主体的历史条件下发展起来的。分析显示，Internet的这些不完备，源于其体系结构上的局限性。正是在这一背景下，四川省网络通信技术重点实验室开展了下一代Internet（NGI）体系结构的研究，提出了单物理层用户数据传输与交换平台的体系结构（SUPA-Single physical layer User-data transfer & switching Platform Architecture）。SUPA试图简化用户数据传输和交换平台，将现有的三层体系结构简化成单层结构，同时保留与现有Internet的互操作。实现SUPA的关键技术是面向以太网的物理帧时槽交换（EPFTS）技术，EPFTS将帧交换与物理层传输能力结合起来。这就是本论文的研究背景。SUPANET的一个主要目标是改善网络的服务质量（QoS），而网络服务质量的至关重要的保障就是路径选择机制，本论文致力于SUPAENT中路径选择问题的研究。本论文在对Internet现有路径选择协议进行分析的基础上，提出了“最短路径—基于服务质量的波长路径选择”（SP-QLR-Shortest-Path & QoS-based Lambda Routing）的选径策略，以解决多波长网络环境中的路径选择问题。为了使Internet容易平滑地过渡到SUPANET，本文重点探讨两次选径的策略，同时简短讨论了未来的一次选径方法。正如与QoSNP（服务质量协商协议）、IAI（节点内部访问接口）之间的相互关系一样，SP-QLR的执行，需要讨论U-MIB（用户数据平台管理信息库）的一些细节。因此，本论文的研究涉及SUPANENT信控平台中与QoS保障相关的多个领域的综合研究，以及SUPANENT中各平台之间的交互等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 本论文选题的背景
• 1.2 国外路由协议研究现状
• 1.3 本论文的研究对象与研究内容
• 1.4 论文组织结构与本论文的主要贡献
• 第2章 SUPANET的QoS保障需求与机制
• 2.1 QoS与CoS
• 2.2 服务质量（QoS）指标体系框架的国际标准
• 2.2.1 可应用QoS的服务（Service）
• 2.2.2 QoS特征参数（Characteristics）
• 2.2.3 QoS需求（Requirement）和策略（Policy）
• 2.2.4 QoS类（Category）
• 2.2.5 QoS管理功能和QoS机制（Mechanism）
• 2.2.6 QoS可管理的各种活动的"阶段"（Stage）
• 2.3 SUPANET所需关键服务质量参数
• 2.3.1 典型的服务质量参数
• 2.3.2 多媒体数据流的关键服务质量参数分析
• 2.3.3 其他服务质量参数的考虑
• 2.4 SUPANET的服务质量保障体系
• 2.4.1 SUPANET信控、管理平台的服务质量保障机制
• 2.4.2 用户数据传输与交换平台的服务质量保障机制
• 2.4.3 波长路径选择是SUPANET服务质量保障体系的重要组成部分
• 第3章 Internet路由技术与SUPANET选径策略
• 3.1 路径选择技术概述
• 3.1.1 路径选择算法
• 3.1.2 与路径算法相关的信息收集与交换
• 3.2 Internet的传统路径信息交换协议
• 3.2.1 路径信息协议（RIP-Routing Information Protocol）
• 3.2.2 开放式最短通路优先协议（OSPF-Open Shortest PathFirst）
• 3.2.3 边界网关协议BGP（Border Gateway Protocol）
• 3.3 Internet的基于服务质量的路由协议研究
• 3.4 SUPANET的两次路径选择策略
• 第4章 实现SP-QLR的关键技术
• 4.1 最佳路径定义与算法
• 4.2 QoSNP与SP-QLR
• 4.2.1 TSDN协商流程时序图
• 4.2.2 SUPA节点中QoSNP实体与SP-QLR相关的程序框图
• 4.3 SP-QLR算法及实现技术
• 4.3.1 端口路径选择问题
• 4.3.2 不同优先级数据流传输能力配额（Quota）
• 4.3.3 输出波长选择
• 4.4 SP-QLR与U-MIB之间的访问
• 4.4.1 SP-QLR对U-MIB的扩展
• 4.4.2 SP-QLR对接口IAI的修改
• 4.4.3 SP-QLR访问U-MIB的流程
• 第5章 SP-QLR的动态调度监督机制
• 5.1 波长配额动态调整机制
• 5.1.1 波长动态调整策略
• 5.1.2 波长动态调整的实现
• 5.2 QoS路径维持与监督机制
• 5.2.1 时延类参数约定与监督
• 5.2.2 数据丢弃类参数的约定与监督
• 5.3 SP-QLR软件功能模块结构
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献