基于mpls网络故障恢复的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文基于MPLS网络故障恢复的研究姓名：邱奕敏申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈建勋20090504武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着网络规模的迅猛发展和新业务的大量涌现，如何提高网络的服务质量成为当前迫切需要解决的问题之一。新一代网络技术MPLS(MultiProtocolLabelSwitching)在继承了ATM标签交换技术的基础上，结合IP路由的灵活性发展成为提高网络服务质量的核心技术之一。MPLS作为新一代骨干网络，其利用标签快速交换的方式，让封包能够快速的送达目的地。

2、然而当故障发生导致网络不通时，如果没有事先建立一条备用的路径，封包无法借由路由表找到别的路径传送，因而造成断线。所以故障恢复成为目前网络研究的重点之一。对MPLS故障恢复的研究不仅是现在网络技术研究的一个重要领域，并且为下一代网络的发展奠定了基础。MPLS故障恢复机制的研究主要集中在保护交换和重新路由两个方面，本文主要侧重于对保护交换方面的研究。目前保护交换最著名的方案是Makam方案和Haskin方案，其它的故障恢复方案都是在此基础上发展的。但当故障点离恢复交换点较远时，Makam方案会出现丢弃较多数据包的缺点，Ha

3、skin方案会出现数据包绕回路径较长，延时较大和容易出现包失序问题。本文在对现有恢复方案研究的基础上，提出一种改进的MPLS故障恢复方案，解决了绕回路径过长的问题。该改进的故障恢复方案就是在Makam、Haskin和Hundessa三种方案的基础上，利用ReverseBackupPath来解决在故障恢复期间数据包绕回路径过长的问题，只要建立了一条反转路径就将数据流直接切换其上。同时，这个改进的方案结合Hundessa中的Buffer和Tag来解决包失序问题。改进的方案在进行切换时给下一个数据包打上一个标记，指示它是最后

4、一个需要反向绕回的数据包。当再次接收到这个数据包时，就会知道之前送发送出去的数据包都已经全部绕回，再将Buffer内的数据转发出去，这样给反向绕回的数据包打上特殊的标签，就解决了数据包丢失的问题。之后，该改进方案还利用仿真软件中添加的Ping协议来检测路径是否是通畅的，故障是否已经解决，并在故障恢复后，将数据流切换回原来的工作路径，这样可以节省故障恢复的时间，降低延迟。最后利用网络仿真工具软件NS．2(NetworkSimulator-version2)对改进的方案进行仿真实验，并且与现有的恢复方案在几个方面进行对比分

5、析。通过对改进方案和现有方案的仿真分析和比较，证明了改进的方案在故障恢复期间具有更好的恢复性能，并且避免了包失序现象。关键词：MPLS；故障恢复；保护交换；反向备份路径；NS．2第1I页武汉科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthenetworkscaleandalargenumberofnewbusiness，howtoimprovethen咖orkqualityofservicehasbecometheurgentneedtoaddressoneoftheiSSUe

6、s．MPLSuseslabeltoexecutefastpacketswitchinginnetwo比andintegratesswitchingtechniqueandIProutingtechniqueforpurposeofconstructinganewkindofnetworkstructurewithhigherstabilityandhigheragility．MPLS，anextgenerationbackbonearchitecture，itcanspeeduppacketforwardingtode

7、stinationbylabelswitching．However,ifthereexistsnopre-establishedbackuppathwhenthenetworkisfailed,M【PLSflamescannotbeforwardedtodestination．Therefore，faultrecoveryhasbecomeanimportantresearchareacurrently．Research。forfaultrecoverybased0nMPLSisnotonlyoneofimportan

8、tresearchfieldsbutalsothebaseofdevelopmentofnextgenerationnetwork．Researchforfaultrecoveryof～mLSmostlyfocusesontwoaspects，ProtectionSwitchingandRerouting．TtIisthesisf