基于MPLS網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡與QoS研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的規(guī)模呈爆炸性增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不得不投入大量的成本升級(jí)、擴(kuò)容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，以滿足用戶日益增長(zhǎng)的帶寬需求。但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的升級(jí)改造卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增長(zhǎng)速度，加之傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上的不足，導(dǎo)致傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了大量的網(wǎng)絡(luò)擁塞，引起服務(wù)質(zhì)量的降級(jí)，但于此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中部分路徑卻處于空閑狀態(tài)，沒(méi)有得到充分的利用。
　　MPLS是一項(xiàng)利用綁定在數(shù)據(jù)包外部的標(biāo)簽值進(jìn)行快速報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的方式。流量工程是一項(xiàng)通過(guò)對(duì)流量的

2、控制，以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利用率和降低網(wǎng)絡(luò)擁塞等為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)，負(fù)載均衡則是其非常重要的組成部分?；贛PLS的流量工程可以利用MPLS提供的顯式標(biāo)簽交換路徑機(jī)(ER-LSP)制建立多條顯式路徑，將指定業(yè)務(wù)流量映射到建立好的路徑上以平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
　　但是，傳統(tǒng)的顯式路徑建立機(jī)制是一種相對(duì)靜態(tài)的方式，一條ER-LSP一旦建立完成后，就不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)情況自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整所經(jīng)過(guò)的路徑，導(dǎo)致?lián)砣麊?wèn)題依舊存在。因此，本文研究了在MPLS下

3、的負(fù)載均衡，以及對(duì)ER-LSP的動(dòng)態(tài)調(diào)整的方案和策略。具體而言，本文的主要工作有:
　　(1)研究總結(jié)了MPLS技術(shù)和現(xiàn)有的基于MPLS的負(fù)載均衡算法或方案，并指出了這些算法或方案的局限。提出了經(jīng)本文改進(jìn)后適合LSP路由選擇的最小帶寬利用率路由選擇算法，并提出了基于優(yōu)先級(jí)的LSP調(diào)度算法LBSA(LSP-based Load BalancingSchedule Algorithm)。
　　(2)針對(duì)在路徑切換過(guò)程中可能會(huì)對(duì)業(yè)

4、務(wù)流量的服務(wù)質(zhì)量造成重大影響問(wèn)題，本文提出了兩種標(biāo)簽交換路徑切換方案ADJUST_EXP和REBUILD_LSP，通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)估了兩種方案對(duì)丟包率和失序率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析，找出了影響丟包率的三個(gè)關(guān)鍵因素。通過(guò)該研究得出，在對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，使用REBUILD_LSP方案造成的丟包是非常低的，對(duì)原有業(yè)務(wù)流量的服務(wù)質(zhì)量影響很低。
　　(3)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、評(píng)估反饋、動(dòng)態(tài)調(diào)整的MPLS網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡原型