[发明专利]多纤IP over WDM网中的一种新型联合路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在动态自相似业务下，多纤IP over WDM网中的联合路由问题，提出了一种新型的基于备用选路策略的联合路由方法——最小影响方法(Min_influence)。

背景技术

近年来，IP业务的迅猛发展，以及WDM技术的大量采用促使下一代网络的体系结构正在发生着深刻的变化，业界普遍认为IP over WDM将成为下一代Internet的基本框架。由于IP和WDM都有自己的路由机制，如何将二者有机结合是目前研究的一个热点问题。目前有两种解决思路：一种是采用重叠模型，此类算法将IP层的路由问题独立于WDM层的波长路由，WDM层的波长路由仅仅用来建立虚拓扑，供IP层使用，IP路由器在已建立的逻辑拓扑基础上计算路由并预留资源，而WDM层资源的相关信息在IP层是看不到的。这种分离方法无疑会降低全网的资源利用率。另一种是采用对等模型，将IP和WDM的路由问题综合考虑——联合路由(Integrated routing)法。在该模型中，网络节点由路由器和光交叉连接设备(OXC)组成。其中OXC通过光纤互连成网状结构，而路由器经由光收发器对组成的波长接口连接到OXC。路由器能以任意粒度对业务流在电域进行处理，可以将业务流从任意一个输入接口交换到任意一个输出接口；OXC只能在光域以整个波长粒度对业务流进行处理，它可以将波长从一根输入光纤交换到另一根输出光纤。在这种网络结构中，GMPLS是实现统一控制平面的关键技术。全网应采用统一的路由协议，联合路由综合考虑IP层和WDM光层两层的信息，与分层路由相比，联合路由将有效地提高资源的利用效率，在变化的动态业务下使得网络具有更好的鲁棒性(Robustness)和弹性(Resilience)，提高网络性能。

对于对等模型，已有文献提出了一些联合路由算法来解决IP/WDM网络的路由问题，文献中解决选路子问题的方法大都属于固定选路(FR，fixed routing)算法，即在为某对节点建立LSP时，FR在唯一的路由上建立LSP。很少提到备用选路(AR，alternate routing)算法。AR则尝试从多条路由组成的备用路由集中选择一条合适的路由来建立LSP。本文研究了基于备用选路策略的联合路由问题，提出了一种用于动态业务的联合路由算法——最小影响算法(Min_influence)。与文献中性能最好的算法相比，Min_influence算法能更精确地描述新建光路对全网状态的影响，据此进行的带宽分配能更利于促进网络资源的合理分配，从而改善全网的阻塞概率性能。

另外已有文献提出的一些联合路由算法的业务模型都假设为Poisson模型，然而近年来研究发现数据网络中的业务量呈自相似特征或者称为分形特征。具体到数据网络中，自相似反映了业务量在很大范围的时间标度上表现出相似的突发性。这与传统的能够精确描述电话网络的Poisson过程相关业务模型具有很大的不同，传统的能够精确描述电话网的泊松模型不再适用于数据网络。对于网络本身来说，它的动态性能要受到许多因素的影响，其中业务模型就是一个很重要的因素，迄今为止没有有关自相似业务在联合路由算法下的动态性能分析的报道，基于动态自相似业务模型，本文研究了多纤IP over WDM网中新型联合路由算法—最小影响算法(Min_influence)的动态性能，以连接阻塞率及带宽阻塞率作为性能指标，通过在几种具有代表性的拓扑上大量仿真，结果表明在不同的自相似业务参数(突发度、均值、方差)下，该算法均优于已有算法，使IP层和光层的拓扑和资源信息得到充分利用，提高网络性能。

发明内容

本发明提出了一种利用全网信息的联合路由方法—最小影响(Min_influence)方法。其将物理拓扑转化为多纤分层图后，确定分层图中链路的权值，用最短路算法为该请求计算出k条备选路由，令P(k)代表为新到达的连接请求所选的k条备选路由。最小影响方法将从P(k)中选择影响函数值最小，即对全网影响最小的那条来建立LSP。该方法能更精确地描述新建光路对全网状态的影响，据此进行的带宽分配能更利于促进网络资源的合理分配，从而改善全网的阻塞概率性能。

附图说明

图1仿真使用的网络拓扑；

图2a两种算法在不同H值情况下CBP比较；

图2b两种算法在不同H值情况下BBR比较；

图3a两种算法在不同V值情况下CBP比较；

图3b两种算法在不同V值情况下BBR比较；

图4在不同请求带宽最大值下CBP与BBR比较；

具体实施方式