基于链路可靠性及生命期的光网络抗毁技术研究

发布时间：2020-11-21 13:46

　　 随着云计算和大数据等信息技术的飞速发展,骨干光网络中的服务及数据量呈井喷式增长,通信网络中的数据传输速率以及传输容量不断扩展。任一网络组件(链路或节点)发生故障,都会导致数据大量丢失或服务质量严重下降。地震、飓风等大规模灾难事件会对大量骨干网络组件造成严重的损毁和威胁(例如,灾难导致周边链路的可靠性或生命期严重下降)。因此,研究光网络生存性并提高网络服务质量对未来网络发展至关重要。本文针对灾后网络中链路可靠性或生命期下降的情况,作出以下两点研究:针对大规模灾难事件对骨干光网络造成的组件损毁和链路可靠性下降情况,本文提出一种基于多通路的业务可靠性和带宽的恢复方案。该方案根据业务可靠性需求、链路可靠性下降情况、链路带宽剩余情况,为业务灵活选择恢复通路路由和数量,提高网络中业务可靠性并优化全网流量;根据业务带宽损失情况以及链路带宽剩余数量,公平地为业务升级带宽,降低业务带宽损失率;根据业务带宽损失率最小化原则,进一步为业务增加新路由并增配相应带宽。仿真结果表明,所提方案在业务平均可靠性和业务可靠性达标率方面有显著提高,并有效减少业务中断率和业务带宽损失率。针对大规模灾难事件对光数据中心网络造成的组件损毁和链路生命期下降情况,本文提出一种基于链路生命期的灾后业务恢复方案。该方案退让一定比例的全局业务带宽,并合理使用生命期有限的链路资源,极大缓解灾后网络带宽资源紧缺危机。根据待恢复业务的带宽需求数量以及服务需求时长,确定业务恢复优先级,最大程度降低业务服务时间的损失;根据业务的带宽需求与网络资源剩余情况,将任播与多播相结合,从而降低业务的中断数量和带宽损失程度。由仿真结果可知,所提方案能有效降低业务中断率,并在减少业务服务时间损失和数据流量损失等方面取得显著效果。
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN929.1
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 光网络抗毁技术的研究背景及意义
    1.2 光网络发展
        1.2.1 WDM光网络
        1.2.2 弹性光网络
        1.2.3 光数据中心网络
    1.3 光网络业务传输模式
        1.3.1 点到点模式
        1.3.2 点到内容模式
    1.4 主要工作及内容安排
        1.4.1 主要工作
        1.4.2 内容安排
第2章 光网络抗毁技术研究
    2.1 光网络抗毁技术研究历程
    2.2 光网络中的主要抗毁技术
        2.2.1 保护技术
        2.2.2 恢复技术
    2.3 光网络抗毁技术研究中的性能指标
    2.4 光网络抗毁技术研究现状
    2.5 本章小结
第3章 基于多通路的业务可靠性和带宽恢复方案
    3.1 引言
    3.2 研究工作
    3.3 问题描述与分析
        3.3.1 问题描述
        3.3.2 可靠性计算
        3.3.3 问题分析
    3.4 方案描述
        3.4.1 MRB可靠性恢复
        3.4.2 MRB带宽升级
        3.4.3 MRB-AD增补路由和带宽
    3.5 仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 基于链路生命期的光数据中心网络业务恢复方案
    4.1 引言
    4.2 研究工作
    4.3 问题描述及示例分析
        4.3.1 问题描述
        4.3.2 示例分析
    4.4 方案描述
        4.4.1 路由策略
        4.4.2 算法步骤
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小结
第5章 结束语
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

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本文编号：2893092