抗毀光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中保護(hù)算法的研究.pdf

1、隨著WDM技術(shù)的發(fā)展，一條光路承載巨大的數(shù)據(jù)量，光纖故障可以造成巨大損失。所以迫切需要進(jìn)行抗毀光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，保護(hù)技術(shù)是一種很有效保證網(wǎng)絡(luò)抗毀的方法?？箽Ч饩W(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展不僅給保護(hù)設(shè)計(jì)提出了很高的要求，服務(wù)方面也得到了重視，特別是保證QoS(QualityofService)，提供區(qū)分服務(wù)等方面越來(lái)越成為抗毀光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。而可用性就是量度服務(wù)的一個(gè)重要參數(shù)。所以本文不僅要考慮單播或組播下的保護(hù)設(shè)計(jì)還要考慮基于可用性的冗余資源利用問(wèn)

2、題。本文分別研究了基于可用性的保護(hù)算法，“工作-保護(hù)”共享的保護(hù)算法，組播保護(hù)算法，基于可用性的波長(zhǎng)分配。對(duì)于基于可用性的保護(hù)算法。過(guò)去，曾以可靠性為基礎(chǔ)提供區(qū)分服務(wù)，可靠性是在一段時(shí)間之內(nèi)的故障率，但是，這個(gè)指標(biāo)只揭示了故障出現(xiàn)的頻率，沒(méi)有反映故障的修復(fù)時(shí)間。可用性是指在任意時(shí)間網(wǎng)絡(luò)或連接的可用概率，與故障出現(xiàn)頻率和修復(fù)時(shí)間有關(guān)。本文考慮了動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)情況，業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)到達(dá)和離開(kāi)且考慮故障的修復(fù)時(shí)間，故采用可用性比可靠性更能揭示網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行

3、狀況。在計(jì)算過(guò)程中，由于是在線的計(jì)算，給出了用于計(jì)算可用性的分層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用該分層結(jié)構(gòu)分別計(jì)算工作和保護(hù)資源的可用性，在這種改進(jìn)的波長(zhǎng)分層圖內(nèi)求取路由。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，算法比單純的使用共享保護(hù)和無(wú)保護(hù)的情況下有更好的路由成功率。 ⑴提出了基于可用性的波長(zhǎng)分配算法。用一個(gè)閾值限制短光路的波長(zhǎng)選擇范圍，這個(gè)閾值就是總波長(zhǎng)數(shù)乘以業(yè)務(wù)請(qǐng)求可用性與光路可用性之間的比值。這樣，波長(zhǎng)選擇范圍與業(yè)務(wù)可用性相關(guān)，對(duì)業(yè)務(wù)可用性與光路可用性差別較大的業(yè)務(wù)

4、調(diào)小其波長(zhǎng)選擇范圍，這樣長(zhǎng)光路在選擇波長(zhǎng)的時(shí)候有更多的機(jī)會(huì)選擇可用波長(zhǎng)從而提高長(zhǎng)光路的路由成功率。通過(guò)仿真表明，應(yīng)用限制波長(zhǎng)的方法，與First-Fit算法相比，網(wǎng)絡(luò)可以得到較大的可用性收益，即網(wǎng)絡(luò)承載的平均可用性有所提高，并且在阻塞率方面也有所改善，這是因?yàn)槎坦饴愤x路成功的概率比較大，而決定網(wǎng)絡(luò)阻塞率的主要是長(zhǎng)光路，所以在增大長(zhǎng)光路的波長(zhǎng)選擇機(jī)會(huì)就使得長(zhǎng)光路被阻塞變少。仿真發(fā)現(xiàn)，算法在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有較明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榇笠?guī)模網(wǎng)絡(luò)中長(zhǎng)跳

5、光路的比例較大，改善長(zhǎng)跳光路的波長(zhǎng)選擇能夠帶來(lái)較大收益。 ⑵為了提高“工作-保護(hù)”共享的效率，本文研究了“工作-保護(hù)”共享的保護(hù)算法。對(duì)保護(hù)資源定義了三種工作模式，即搶占、孤立和混合，這三種狀態(tài)是與動(dòng)態(tài)到達(dá)業(yè)務(wù)的可用性要求相關(guān)的。在這三種模式下保護(hù)鏈路的可用性有不同的值。仿真表明，基于區(qū)分工作模式的情況下，路由成功率有所提高。本算法的性能主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)所取得的收益上，也即網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)的平均級(jí)別有所提高。 ⑶研究了組播保護(hù)

6、算法。在SRLG(sharingrisklinkgroup)限制下，光樹(shù)內(nèi)和樹(shù)外的冗余資源都受到了很大的限制。為了減少SRLG對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，本文提出的算法可以調(diào)節(jié)樹(shù)內(nèi)和樹(shù)外資源的共享度，通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的鏈路費(fèi)用，分別定義了樹(shù)內(nèi)和樹(shù)外的共享程度，使得冗余資源得到有效的共享。仿真中，比較了使用與不使用樹(shù)內(nèi)樹(shù)外綜合共享方式下的算法，本文提出的SRLG共享算法對(duì)樹(shù)的扇出數(shù)并不敏感，隨著扇出的變大，算法增大了樹(shù)內(nèi)的共享度，使得網(wǎng)絡(luò)能夠盡量在樹(shù)內(nèi)尋找