具有ｑｏｓ保证的ｍｐｌｓ网络生存性策略论文

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1、具有ＱｏＳ保证的ＭＰＬＳ网络生存性策略论文论文关键词：生存性服务质量多协议标签交换网络论文摘要：概述了保证QoS的MPLS网络生存性中各种保护和恢复策略，包括它们对QoS的不同要求、算法思想、应用领域、各自的优缺点等。将MPLS网络生存性与DiffServ模型结合起来，针对不同的业务要求选出不同的保证QoS的生存性方法。0引言多协议标签交换（MPLS）是将IP层与链路层相结合的一种新的分组转发技术。它可以支持具有QoS的流量和更高级别的生存性要求，从而加强IP网络的可靠性。考虑QoS的网络设计关键是

2、要考虑网络的生存性。网络生存性可以提供在不同网络层或时间段上运行的不同故障管理机制。在MPLS网络中有故障发生时，其流量通常可以重新切换至备份标签交换路径（LSP）上。所以MPLS提供的故障检测和故障恢复要比在其他网络协议或技术上更快、更有效。最近，在互联网工程任务组（IETF）提出的草案［1］中详细描述了有关MPLS生存性特有的优势：(1)与底层恢复相比较，具有更好的恢复粒度；(2)可以根据不同的服务要求选择相应的生存性策略；(3)资源利用可行有效（如恢复路径已经降低了对网络性能的要求）；

3、(4)根据不同业务提供可保证QoS的端到端恢复；(5)利用了更低层的告警信号。本文着重在于根据具体的要求选择出相应的保证QoS的MPLS生存性策略。分析了MPLS网络生存性和QoS恢复之间的关系,.freeland）和预审建立（Pre－qualified）两类。前者在检测到故障后开始计算并建立一条恢复通路；而后者即便是已经计算好恢复通路却仅在故障发生时才开始建立。一种按需建立恢复方法被称之为两步恢复技术［3］。它运用了改进的Dijkstra算法，在入口LSR执行恢复程序的位置上建立一条临时旁路隧

4、道。算法利用了现存的信息（如局部节点最短路径树、出错链路和分离的下行节点）以减少故障消息的传递时间和内部网关协议（IGP）的更新时间，因而也能降低建立一条旁路隧道所需的时间。一旦所有的LSR都完成了流量的重新选路，建立在出错上行节点上的旁路隧道就被拆毁。实验表明按需建立比起预审建立要快五倍，但是这种恢复策略仅针对的是单个链路故障。预审建立的恢复方法有很多。文献4中介绍的方法是现有预审建立机制的改进。它能减少恢复时间，但是需要频繁更新，以确保当网络状态改变时恢复通路依然保持最优化。在该方法中现存IGP

5、的更改用于更新LSR上的网络信息，如具有流量工程扩展的开放最短路径优先协议（OSPF－TE）。模拟结果表明，这种新方法虽然可以使恢复时间减少，但是它对来自LSR的额外资源要求很高，如CPU、内存等。一般来说，恢复机制由于需要计算新路由以及为新建立的LSP预留资源，非常耗时。尽管如此但恢复的代价小，因为如果网络中没有故障出现则不需要预留额外的资源。4MPLS中区分业务（DiffServ）的生存性策略MPLS生存性要求结合具体服务类型选择合适的生存性策略以保证必需的QoS。根据IETF提出的DiffS

6、erv草案［5］，将业务类型扩展为以下四种类型，即用来传输实时流量的加速转发（ExpeditedFors100ms－1s1－10s不确定生存性策略保护恢复恢复优先传送恢复路径建立预先建立按需，立即按需，延时无资源分配预留按需（确保）按需（如果有）无恢复后的QoS等同可能暂时降低可能降低无（1）EF：高恢复要求像EF这种具有高恢复要求的服务所选择的生存性策略是保护模型（包括局部修复和全局模型）。它应该通过预定义保护路径的方式分配一条LSP。另外，MPLS网络利用信令协议中扩展的受限选路方法在另一条与之

7、分离的明晰路由上传递信令。当检测到链路或节点故障后，网络将丢弃低优先级的流量并转换至另一条路由的LSP上。（2）AF1：中等恢复要求针对AF1这种具有中等恢复要求的服务可选择恢复机制，用于检测到故障后建立修复路径的地方。在LSP的建立过程中，仅仅只有一条LSP用于传递网络间的信令。但是资源管理必须要预留出足够的空闲资源，以防出现故障时可以找到另一条满足QoS要求的路径。为了达到所要求的恢复时间，此类服务的生存性策略要求快速故障检测在几微秒之内。（3）AF2：低恢复要求对于AF2这种低恢复要求的

8、流量，没有MPLS恢复可配置，也没有多余的资源或路径被预留。在故障出现后，网络仅在EF和AF1恢复完成后才考虑恢复其受影响的流量。EF和AF1在延迟时间内有足够的时间完成恢复，因而可确保在这段时间内供AF2可选择的路径没有占用AF1恢复时所需用的空闲资源。延迟时间一过，MPLS信令才建立一条QoS要求可能已经降低了的LSP。（4）BE：无恢复要求当MPLS域内没有故障发生时，BE中低优先级的LSP利用更高恢复要求业务（EF或AF2）所需的保护资源和空