面向IP及光網(wǎng)絡融合的控制技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-03-18 18:54
【摘要】:隨著人們生活需求和技術(shù)發(fā)展的不斷變化,當今社會的信息傳遞已經(jīng)滲透到生活的每一個角落。小到即時聊天通信、在線游戲,中有在線流媒體、網(wǎng)絡電視,大即異地數(shù)據(jù)備份、內(nèi)容分發(fā),信息網(wǎng)絡所承載的業(yè)務不僅其類型在不斷增多,同時業(yè)務流量也在快速增長。面對這一變化,網(wǎng)絡服務提供商也在尋找著能夠提高網(wǎng)絡服務提供能力的解決方案。大型服務提供商通常支持兩種網(wǎng)絡基礎設施—處于3層的IP網(wǎng)絡和處于1/0層的光傳輸網(wǎng)絡。當前,不同層的網(wǎng)絡都是由不同人群所規(guī)劃和設計,并且是分開運維的。這一方面是由于網(wǎng)絡本身在功能上的角色不同—三層網(wǎng)絡適用于小粒度大規(guī)模的分布式交互,而光傳輸網(wǎng)則側(cè)重于大粒度長距離的高可靠性數(shù)據(jù)傳輸。另一方面兩層網(wǎng)絡的技術(shù)也非常不同—IP網(wǎng)絡是采用分組交換技術(shù),而光傳送網(wǎng)則采用電路交換。然而,這樣使用兩種不同的機制來操作兩個網(wǎng)絡顯然比運維一個具有統(tǒng)一控制機制的融合網(wǎng)絡更加昂貴和低效。本論文以面向IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡融合的控制為核心,針對服務提供商網(wǎng)絡的不同組網(wǎng)方式,圍繞著自動化智能化的服務提供問題,在架構(gòu)設計、實現(xiàn)方式和控制策略方法三個方面深入展開,并在軟件定義異構(gòu)網(wǎng)絡實驗平臺和仿真平臺進行了實驗和性能驗證。本論文具體包含以下幾點工作:(1)對于面向IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡的融合控制問題,綜合考慮多種網(wǎng)絡的組網(wǎng)模式,提出了一種具有通用性的通用模塊化混合架構(gòu)(GMHA),設計了支持該架構(gòu)的通用控制器模型,以及該架構(gòu)下的控制機制和典型工作流程。通過在開源項目工作的基礎上,通過對其進行擴展設計,實現(xiàn)了通用控制器模型的實例。并進一步的針對使用基于通用多協(xié)議標簽交換(GMPLS)控制平面的光傳輸網(wǎng)絡平滑接入的問題,提出了一種可支持抽象模式和全局模式的GMPLS網(wǎng)絡適配單元。通過搭建軟件定義的多層異構(gòu)網(wǎng)絡實驗與仿真平臺,驗證了通用模塊化混合架構(gòu)和通用控制器模型的可行性和有效性。(2)在服務提供網(wǎng)絡場景下,針對差異化服務提供和資源分配動態(tài)優(yōu)化問題,創(chuàng)新性提出了一種基于OpenFlow中GroupTable控制的虛擬傳輸鏈路(VTL)的概念,并在此基礎上進一步提出了一種動態(tài)帶寬調(diào)整的方法(VTL-DBA)。VTL可以支持異構(gòu)的光傳輸資源的聚合,并以虛擬鏈路的方式提供給OpenFlow使能的邊界IP層設備。通過使用VTL可以極大的簡化了動態(tài)帶寬調(diào)整所帶來的操作復雜度,簡化了運維。而VTL-DBA通過支持差異化的服務提供、共享閑置資源、動態(tài)約束低等級業(yè)務占用帶寬等方法,提高了網(wǎng)絡帶寬資源的使用效率,降低了服務提供阻塞率,降低了傳輸資源的占用。(3)在服務提供網(wǎng)絡場景下,圍繞著服務提供時延問題,重要研究了光層傳輸通道的動態(tài)拆建對服務提供性能的影響。提出了資源延遲釋放策略,即當傳輸信道不再承載任何業(yè)務時,通過延遲光通道的方法來提高服務提供時間性能。通過分析服務持續(xù)時間不同、業(yè)務類型比例不同時,設定的延時時間值對策略的影響。根據(jù)將影響因素設置為參數(shù),通過公式計算得出不同網(wǎng)絡情況下需設定延時時間的值,從而能夠更好的降低服務提供時延,并降低網(wǎng)絡阻塞率。
【圖文】:
北京郵電大學工學博士學位論文邐逡逑網(wǎng)(服務提供網(wǎng)絡)中,這些數(shù)據(jù)包在被IP路由器交換時,可能又通過兩個IP路由逡逑器之間的、由光纖和電路交換設備構(gòu)成的底層網(wǎng)絡進行物理傳輸(圖1-1),,其中這一逡逑底層網(wǎng)絡也被稱之為(光)傳送網(wǎng)[3】。兩層網(wǎng)絡相互獨立又相互關聯(lián),兩層網(wǎng)絡都逡逑有著各自的特點。逡逑
逡逑1.3研究現(xiàn)狀逡逑IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡的融合是服務提供網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢,也是在當前網(wǎng)絡技術(shù)逡逑發(fā)展過程中的熱點問題。目前IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡的融合主要有兩個研究方向:數(shù)據(jù)平逡逑面整合和管控平面融合。數(shù)據(jù)平面整合的研宄主要聚焦于如何在數(shù)據(jù)平面將IP節(jié)點逡逑功能和光設備節(jié)點功能融入同一個節(jié)點,從而來實現(xiàn)兩層網(wǎng)絡的融合。而管控平面的逡逑融合首先涉及的即為融合網(wǎng)絡的管控架構(gòu)、并以此為背景如何利用融合的網(wǎng)絡來實逡逑現(xiàn)相關的網(wǎng)絡功能(策略和應用),其中主要包括自動化業(yè)務部署、多層網(wǎng)絡的實時逡逑在線優(yōu)化、多層網(wǎng)絡規(guī)劃、流量疏導以及多層的故障恢復與保護兒個方向。圖1-2給逡逑出來了邋IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡融合的研[偰諶蕕姆種。本昔[氐閶繡車氖鍬躺塵八赍義鮮鏡哪諶藎ㄍ綣蕓丶芄、走h滴癲渴鷚約岸嗖閫緄氖凳痹諳哂嘔O洛義廈嫻惱陸誚員疚難繡車哪諶菸氐,綑{埽桑型綰凸饌縟諍系母鞲鲅繡撤較虻膩義瞎諭庋芯肯腫礎e義
本文編號:2589050
【圖文】:
北京郵電大學工學博士學位論文邐逡逑網(wǎng)(服務提供網(wǎng)絡)中,這些數(shù)據(jù)包在被IP路由器交換時,可能又通過兩個IP路由逡逑器之間的、由光纖和電路交換設備構(gòu)成的底層網(wǎng)絡進行物理傳輸(圖1-1),,其中這一逡逑底層網(wǎng)絡也被稱之為(光)傳送網(wǎng)[3】。兩層網(wǎng)絡相互獨立又相互關聯(lián),兩層網(wǎng)絡都逡逑有著各自的特點。逡逑
逡逑1.3研究現(xiàn)狀逡逑IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡的融合是服務提供網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢,也是在當前網(wǎng)絡技術(shù)逡逑發(fā)展過程中的熱點問題。目前IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡的融合主要有兩個研究方向:數(shù)據(jù)平逡逑面整合和管控平面融合。數(shù)據(jù)平面整合的研宄主要聚焦于如何在數(shù)據(jù)平面將IP節(jié)點逡逑功能和光設備節(jié)點功能融入同一個節(jié)點,從而來實現(xiàn)兩層網(wǎng)絡的融合。而管控平面的逡逑融合首先涉及的即為融合網(wǎng)絡的管控架構(gòu)、并以此為背景如何利用融合的網(wǎng)絡來實逡逑現(xiàn)相關的網(wǎng)絡功能(策略和應用),其中主要包括自動化業(yè)務部署、多層網(wǎng)絡的實時逡逑在線優(yōu)化、多層網(wǎng)絡規(guī)劃、流量疏導以及多層的故障恢復與保護兒個方向。圖1-2給逡逑出來了邋IP網(wǎng)絡和光網(wǎng)絡融合的研[偰諶蕕姆種。本昔[氐閶繡車氖鍬躺塵八赍義鮮鏡哪諶藎ㄍ綣蕓丶芄、走h滴癲渴鷚約岸嗖閫緄氖凳痹諳哂嘔O洛義廈嫻惱陸誚員疚難繡車哪諶菸氐,綑{埽桑型綰凸饌縟諍系母鞲鲅繡撤較虻膩義瞎諭庋芯肯腫礎e義
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