面向IP及光网络融合的控制技术研究
发布时间：2020-03-18 18:54
【摘要】：随着人们生活需求和技术发展的不断变化,当今社会的信息传递已经渗透到生活的每一个角落。小到即时聊天通信、在线游戏,中有在线流媒体、网络电视,大即异地数据备份、内容分发,信息网络所承载的业务不仅其类型在不断增多,同时业务流量也在快速增长。面对这一变化,网络服务提供商也在寻找着能够提高网络服务提供能力的解决方案。大型服务提供商通常支持两种网络基础设施—处于3层的IP网络和处于1/0层的光传输网络。当前,不同层的网络都是由不同人群所规划和设计,并且是分开运维的。这一方面是由于网络本身在功能上的角色不同—三层网络适用于小粒度大规模的分布式交互,而光传输网则侧重于大粒度长距离的高可靠性数据传输。另一方面两层网络的技术也非常不同—IP网络是采用分组交换技术,而光传送网则采用电路交换。然而,这样使用两种不同的机制来操作两个网络显然比运维一个具有统一控制机制的融合网络更加昂贵和低效。本论文以面向IP网络和光网络融合的控制为核心,针对服务提供商网络的不同组网方式,围绕着自动化智能化的服务提供问题,在架构设计、实现方式和控制策略方法三个方面深入展开,并在软件定义异构网络实验平台和仿真平台进行了实验和性能验证。本论文具体包含以下几点工作:(1)对于面向IP网络和光网络的融合控制问题,综合考虑多种网络的组网模式,提出了一种具有通用性的通用模块化混合架构(GMHA),设计了支持该架构的通用控制器模型,以及该架构下的控制机制和典型工作流程。通过在开源项目工作的基础上,通过对其进行扩展设计,实现了通用控制器模型的实例。并进一步的针对使用基于通用多协议标签交换(GMPLS)控制平面的光传输网络平滑接入的问题,提出了一种可支持抽象模式和全局模式的GMPLS网络适配单元。通过搭建软件定义的多层异构网络实验与仿真平台,验证了通用模块化混合架构和通用控制器模型的可行性和有效性。(2)在服务提供网络场景下,针对差异化服务提供和资源分配动态优化问题,创新性提出了一种基于OpenFlow中GroupTable控制的虚拟传输链路(VTL)的概念,并在此基础上进一步提出了一种动态带宽调整的方法(VTL-DBA)。VTL可以支持异构的光传输资源的聚合,并以虚拟链路的方式提供给OpenFlow使能的边界IP层设备。通过使用VTL可以极大的简化了动态带宽调整所带来的操作复杂度,简化了运维。而VTL-DBA通过支持差异化的服务提供、共享闲置资源、动态约束低等级业务占用带宽等方法,提高了网络带宽资源的使用效率,降低了服务提供阻塞率,降低了传输资源的占用。(3)在服务提供网络场景下,围绕着服务提供时延问题,重要研究了光层传输通道的动态拆建对服务提供性能的影响。提出了资源延迟释放策略,即当传输信道不再承载任何业务时,通过延迟光通道的方法来提高服务提供时间性能。通过分析服务持续时间不同、业务类型比例不同时,设定的延时时间值对策略的影响。根据将影响因素设置为参数,通过公式计算得出不同网络情况下需设定延时时间的值,从而能够更好的降低服务提供时延,并降低网络阻塞率。
【图文】：
北京邮电大学工学博士学位论文逦逡逑网（服务提供网络）中，这些数据包在被ＩＰ路由器交换时，可能又通过两个ＩＰ路由逡逑器之间的、由光纤和电路交换设备构成的底层网络进行物理传输（图１－１），，其中这一逡逑底层网络也被称之为（光）传送网［３】。两层网络相互独立又相互关联，两层网络都逡逑有着各自的特点。逡逑
逡逑１．３研究现状逡逑ＩＰ网络和光网络的融合是服务提供网络发展的必然趋势，也是在当前网络技术逡逑发展过程中的热点问题。目前ＩＰ网络和光网络的融合主要有两个研究方向：数据平逡逑面整合和管控平面融合。数据平面整合的研宄主要聚焦于如何在数据平面将ＩＰ节点逡逑功能和光设备节点功能融入同一个节点，从而来实现两层网络的融合。而管控平面的逡逑融合首先涉及的即为融合网络的管控架构、并以此为背景如何利用融合的网络来实逡逑现相关的网络功能（策略和应用），其中主要包括自动化业务部署、多层网络的实时逡逑在线优化、多层网络规划、流量疏导以及多层的故障恢复与保护儿个方向。图１－２给逡逑出来了邋ＩＰ网络和光网络融合的研[偰谌莸姆种肌１疚闹氐阊绣车氖锹躺尘八赍义鲜镜哪谌荩ㄍ绻芸丶芄埂⒆远滴癫渴鹨约岸嗖阃绲氖凳痹谙哂呕Ｏ洛义厦娴恼陆诮员疚难绣车哪谌菸氐悖樯埽桑型绾凸馔缛诤系母鞲鲅绣撤较虻腻义瞎谕庋芯肯肿础ｅ义
本文编号：2589050
【图文】：
北京邮电大学工学博士学位论文逦逡逑网（服务提供网络）中，这些数据包在被ＩＰ路由器交换时，可能又通过两个ＩＰ路由逡逑器之间的、由光纤和电路交换设备构成的底层网络进行物理传输（图１－１），，其中这一逡逑底层网络也被称之为（光）传送网［３】。两层网络相互独立又相互关联，两层网络都逡逑有着各自的特点。逡逑
逡逑１．３研究现状逡逑ＩＰ网络和光网络的融合是服务提供网络发展的必然趋势，也是在当前网络技术逡逑发展过程中的热点问题。目前ＩＰ网络和光网络的融合主要有两个研究方向：数据平逡逑面整合和管控平面融合。数据平面整合的研宄主要聚焦于如何在数据平面将ＩＰ节点逡逑功能和光设备节点功能融入同一个节点，从而来实现两层网络的融合。而管控平面的逡逑融合首先涉及的即为融合网络的管控架构、并以此为背景如何利用融合的网络来实逡逑现相关的网络功能（策略和应用），其中主要包括自动化业务部署、多层网络的实时逡逑在线优化、多层网络规划、流量疏导以及多层的故障恢复与保护儿个方向。图１－２给逡逑出来了邋ＩＰ网络和光网络融合的研[偰谌莸姆种肌１疚闹氐阊绣车氖锹躺尘八赍义鲜镜哪谌荩ㄍ绻芸丶芄埂⒆远滴癫渴鹨约岸嗖阃绲氖凳痹谙哂呕Ｏ洛义厦娴恼陆诮员疚难绣车哪谌菸氐悖樯埽桑型绾凸馔缛诤系母鞲鲅绣撤较虻腻义瞎谕庋芯肯肿础ｅ义
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