MPLS流量工程及网络优化算法的研究

MPLS流量工程及网络优化算法的研究

论文摘要

随着互联网用户和流量的爆炸性增长,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提出了新的要求。流量工程就是为了解决这些问题而提出的,它希望在己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。而MPLS被公认为是目前实现流量工程的最有力工具。本文的研究结论和主要创新:本论文主要研究了如何在MPLS网络中实现流量工程,并着重于研究路由问题。网络资源分配的不合理会导致网络节点状态发生变化,当这种变化超过一定范围时,选路算法所选择的路径就会产生错误更加剧了网络性能的恶化,从而导致拥塞产生。因此,本文主要从路由算法对网络资源的利用角度进行研究,通过为业务合理分配网络资源来保证网络资源的合理利用。(1)提出了一种基于量子遗传算法的优化网络资源利用的多约束QoS路由选择算法。本文将一种新的优化算法—量子遗传算法应用于解决QoS路由问题,并提出了将网络资源消耗和负载分布作为目标函数进行优化。此目标函数包含了带宽,跳数,费用,时延等QoS参数,力求在消耗网络资源最小的基础上,使负载尽量均衡分布,达到合理利用网络资源,降低网络的拥塞,提高网络吞吐量的目的。仿真计算的结果表明,该算法在解决多目标规划问题上是一个有效、可行的方法。(2)论文利用OPNET网络仿真软件设计了一个基于MPLS网络的流量工程分析试验,包含了从拓扑结构,业务源,链路到路由节点的所有模块。仿真比较了进行MPLS流量工程前后的网络模型。从结果中可以看到MPLS技术在网络的流量管理、负载均衡等方面都有着很大的效率,比“尽力而为”型的传统IP网络在使用网络资源、处理网络新业务上表现出了更大的优势。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 课题的提出
  • 1.3 研究成果及意义
  • 1.4 全文内容安排
  • 第2章 MPLS基本原理
  • 2.1 MPLS的技术背景
  • 2.2 MPLS的基本原理
  • 2.2.1 MPLS的几个基本概念
  • 2.2.2 MPLS的工作原理
  • 2.3 MPLS的体系结构
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 MPLS流量工程及其实现模型
  • 3.1 MPLS流量工程实现模型
  • 3.2 MPLS流量工程的要素
  • 3.3 对MPLS流量工程技术的要求
  • 3.3.1 支持流量工程扩展的IGP
  • 3.3.2 受限路由计算
  • 3.4 信令协议
  • 3.4.1 CR-LDP
  • 3.4.2 扩展的RSVP
  • 3.4.3 二者的比较分析
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 一种基于量子遗传算法的QoS路由算法
  • 4.1 MPLS流量工程中的路由计算
  • 4.2 TE路由
  • 4.3 量子遗传算法
  • 4.3.1 量子遗传算法的几个基本概念
  • 4.3.2 量子遗传算法的实现
  • 4.4 基于量子遗传算法的多约束QoS路由算法
  • 4.4.1 QoS路由网络模型的描述
  • 4.4.2 算法实现
  • 4.4.3 实验结果及分析
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 用OPNET Modeler分析MPLS网络
  • 5.1 网络仿真技术简介
  • 5.2 OPNET Modeler仿真平台
  • 5.2.1 OPNET简介
  • 5.2.2 OPNET的仿真技术和建立流量的几种方法
  • 5.2.3 OPNET Modeler在设计并仿真网络时的主要步骤
  • 5.3 MPLS流量工程的Qos性能分析
  • 5.3.1 网络拓扑结构
  • 5.3.2 基于IGP的网络模型
  • TE的网络模型'>5.3.3 基于MPLSTE的网络模型
  • 5.4 分析与比较
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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