traffic engineering with MIPS in the Internet 论文结构

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论文背景

MPLS标准

  • 一种开放的通信网络上利用标签引导数据分组高效、高速传输的新技术
  • 具有连接模式的特性
  • 兼容目前各种主流

MPLS技术比较成熟

  • 网络层路由选择、网络管理及拓展能力、Qos保障

本文要解决的问题

  • 来自不同源路由器的最短路径叠加在某些链路上,容易造成拥塞
  • 某源路由器和目的路由器间的业务流量超出了二者间最短路径的信道容量时,在两个路由器之间同时存在另一条虽然较长但信道容量并未被充分使用的路径,从而降低网络效率

多层转发与MPLS

基本思想

  • 在网络层与数据链路层之间插入中间层,将底层物理网络映射为中间层虚拟网络
  • 网络层由依据下层物理拓扑结构选路转变为依据下层虚拟拓扑结构选路

支持功能

  • 基于限制的选路方式、可配置虚电路、多路径合并功能
  • 业务流形成与控制功能、呼叫许可控制

多层转发模型

  • 实现方式
    • IP overATM,IP overFR, MPLS
  • 前两种方案在网络吞吐量和时延方面受到局限,所以MPLS以其自身高效灵活的技术优势,成为在大范围高密度网络上实现流量工程的最佳方案 MPLS
  • 一种先进的转发机制,它通过标签实现分组转发和路径控制,拓展了路由概念

受限选路

基于限制的选路方式

  • 用于计算受到多种指标限制的路由
  • 限制指标
    • 带宽
    • 时延
    • 管理策略
  • 两种典型情况
    • 当同时出现多个不同优先级下的预约请求时,路由器将按优先级顺序处理预约请求
    • 当两个网络节点间的业务流量超出所有单一链路容量时,需要在两点间配置多条标签交换路径,每条路径负担总流量的一部分

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改进的内部网关协议

从链路状态协议的基础上改进

  • 要利用受限选路计算受限路由
  • 把网络当前状态信息传送到标签交换路径的发起端,由发起端进行计算
  • 要求内部网关协议提供最短路径之外的多条备选路径信息

主要任务

  • 在本地网络范围内广播链路信息
  • 生成转发信息表

优点

精细控制

  • MPLS流量工程能够实现对网络流量路由方式的精细控制。这样,网络工程师就可以避免流量拥挤,管理线路容量,并更有效地对服务进行排序

多服务支持

  • MPLS提供了多种服务支持,可以为所有应用程序创建网络

快速重路由

  • 利用MPLS的网状设计和快速重路由功能,MPLS可以在50ms以内从错误中恢复,从而提高网络的正常运行时间

局限性

  • 辅助链路的过度利用

  • 手动路径设置

  • 自动重路由的协议依赖性

  • MPLS快速重新路由的性能差异

  • 缺乏系统的映射系统