向量网分层递归的最优化多径路由算法研究

发布时间：2020-05-09 06:28

【摘要】：网络路由问题是网络的核心问题之一,采用什么路由方法对于网络有着重要的影响。设计一种效率高、适用性强的路由算法一直是网络通信领域的热点研究方向。对于规模比较小的网络,目前有比较成熟的路由方案,比如OSPF和RIP等协议,但是它们无法用于大型网络。目前的IP网采用BGP来解决大型网络互联问题,但是IP网自身具有无连接、最短路径寻由等特性,IP网技术虽然成熟,但是其自身的一些缺点一直没有被解决,比如路由收敛慢、只提供单路径等。业界研究结果表明,解决大型网络寻由的关键是运用网络分层路由技术。结合新型网络向量网(Vector Network,VN)特点的网络路由体系可以为解决这些问题提供新的合理又高效的解决思路。网络路由主要分为网络拓扑的表示方法、网络拓扑获取以及根据网络拓扑进行选路,结合向量网技术、运用分层和递归的思想缩小寻由规模的分层路由算法是本文研究的主要内容,具体工作主要有以下几个方面:(1)提出了基于向量网的一种层次递归的拓扑结构表示方法,可以将平面的物理网络拓扑表示为分层的网络架构,实现链路和节点的聚合,能够简化网络拓扑表示,并且为路由算法的设计提供支撑。(2)根据向量网的特点,设计了向量网的路径格式、对等组内的域内路由算法、多路径的获取方法、多条路径之间重合度的判断方法。基于上述工作提出了一种运用分层递归最优化思想的分层路由算法。该方法降低了大型网络路由的计算复杂度,理论上计算复杂度从原来的N2降低为N*logN,可显著提高路由效率;而且该方法不仅能够寻找到一个网络拓扑中两个节点之间的最佳路径,而且能够找到多条和最佳路径相对独立的备选路径,从而能够提升网络的可靠性。(3)在PyCharm平台下,基于Python 3.6对上述的拓扑结构表示方法和路由算法进行了编程实现,并且设计了实验方案,对算法进行了实验仿真,证明了算法的可行性。实验结果表明此算法能够有效地运用于不同规模的网络路由。路由算法是否优秀也严重影响网络整体性能是否优秀。本文提出的分层递归最优化的多径路由算法适用于一种新型网络体系,即向量网。分层的路由架构使得网络具有良好的可扩展性,支持大规模网络,并且能够降低路由的计算复杂度。
【图文】：

向量网的控制面

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【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP393.0

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 李兆阳;赵阿群;;基于BRITE的向量地址平均长度仿真研究[J];软件;2015年02期

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1 廖伟辰;基于向量网的层次拓扑收集方法的递归设计和实现[D];北京交通大学;2018年

2 于杰;向量网接入认证体系架构及在网络计费中的应用[D];北京交通大学;2018年

3 FAZAL RABI;基于多路径的鲁棒网络通信方法[D];北京交通大学;2017年

4 胡阳;向量网标识体系研究与设计[D];北京交通大学;2016年

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本文编号：2655732