流量工程技術(shù)知識講義(已修改)
2025-01-25 05:11 本頁面
【正文】 1高級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程講義Traffic Engineering流量工程技術(shù)2內(nèi)容z概述z傳統(tǒng)集成方法– 策略路由– 量度流量工程– ECMPz傳統(tǒng)覆蓋型網(wǎng)絡(luò)– IP/ATM方法zMPLS流量工程 系統(tǒng)z光網(wǎng)絡(luò)流量工程3z概念z目標(biāo)z方法z系統(tǒng)4傳統(tǒng)路由的魚型問題z 圖 1所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螤钊缫粭l魚，節(jié)點(diǎn) G代表魚頭， A和 B代表魚尾，數(shù)據(jù)流從 A和 B流向 G。 z 從魚尾到魚頭有 C→D→F 和 C→E→F 兩條路徑。如果 C→D→F 比 C→E→F 短，則路由協(xié)議將選擇 C→D→F 作為最短路由， A和 B的業(yè)務(wù)流都將沿著C→D→F 走，結(jié)果造成 C→D→F 負(fù)載沉重而 C→E→F 卻被閑置的情形。 z 從這個例子我們可以發(fā)現(xiàn)，路由協(xié)議實(shí)際上很 “傻 ”。 5傳統(tǒng)路由的弊端z 基于目的地選路。– 目的地址相同的數(shù)據(jù)包在被轉(zhuǎn)發(fā)時，選擇的下一跳也相同。所以，在路由表中，到達(dá)某目的地的路徑只有一條（除非有多條成本相同的路徑存在）。這樣， 網(wǎng)絡(luò)中可用的其他鏈路就無法被利用起來 ，流量分布很難預(yù)測，實(shí)現(xiàn)均衡更不可能。 z 局部優(yōu)化。– 每個節(jié)點(diǎn)都獨(dú)自選擇路徑，相互之間缺乏協(xié)調(diào)合作，故整個網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇無法得到優(yōu)化。如在圖 1中，很多節(jié)點(diǎn)都獨(dú)立地選擇C→D→F ， 結(jié)果導(dǎo)致 最短路徑成了最擁擠的路徑，較長的路徑反而可能是更好的選擇 。為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)總體資源利用率，路由決策應(yīng)該從全局觀點(diǎn)出發(fā)，把整個網(wǎng)絡(luò)視為一個對象考慮。 z 在極端的情況下，最短路徑算法還可能導(dǎo)致路由振蕩。– 假如某節(jié)點(diǎn)在某時刻根據(jù)路由協(xié)議選擇 C→D→F 作為從 C到 F的最短路徑，當(dāng)所有業(yè)務(wù)流都經(jīng)過時，該路徑就變得異常擁塞，而另一條C→E→F 則很空閑。下一次路由更新時，假如路由協(xié)議把 C→E→F 選為最短路徑，則此改變就會將原來 C→D→F 的流量轉(zhuǎn)移到 C→E→F 上。結(jié)果呢，情況倒置， C→E→F 擁塞，而 C→D→F 卻變得空閑。每次路由更新都會引起路徑選擇的翻轉(zhuǎn)。 6流量工程方法z當(dāng)存在多條并行或備選路徑時 ，就存在如何有效地使用集成的網(wǎng)絡(luò)帶寬的問題。這就是流量工程問題。z流量工程是一個強(qiáng)有力的工具，通過它可以在網(wǎng)絡(luò)中不同的鏈路、路由器和交換機(jī)之間平衡業(yè)務(wù)負(fù)荷 ，使所有這些成分既不會過度使用，也不會未充分使用。這樣，就可以有效利用整個網(wǎng)絡(luò)所提供的帶寬資源。z流量工程應(yīng)當(dāng)被看成是路由結(jié)構(gòu)中的一個輔助部分 。是 對路由功能的控制與優(yōu)化 ，使流量以最有效的方式通過網(wǎng)絡(luò)。z 7流量工程AB CDTraffic engineering 是將流量向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆成涞倪^程DemandNetworkTopology?充分路由網(wǎng)絡(luò)資源?利于實(shí)現(xiàn) QoS?網(wǎng)絡(luò)流量分?jǐn)偟蕉鄠€鏈路，減少單點(diǎn)故障?滿足策略需求Traffic engineering key to optimizing cost/performance8流量工程方法z傳統(tǒng)集成方法 (Integrated)– 策略路由– 量度流量工程– ECMPz傳統(tǒng)覆蓋型網(wǎng)絡(luò) (Overlay)– IP/ATM方法zMPLS的流量工程 9流量工程與網(wǎng)絡(luò)工程zNetwork Engineering（ 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃）– 構(gòu)造靜態(tài)拓?fù)涞奈锢砭W(wǎng)絡(luò)，保持一定時期穩(wěn)定。– 為長期的流量增長進(jìn)行規(guī)劃。為流量提供資源。– Establishing capacity where the traffic needs it.zTraffic Engineering– 是為了優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)資源，是基于固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)化。適應(yīng)短期的流量波動。把流量放在有資源的對方。 Putting traffic where the capacity is。 TE是下一次 NE之前的有效補(bǔ)充措施，業(yè)務(wù)分布的優(yōu)化。zTE 與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的充足容量10流量工程與流量定向zTraffic Directing： 選擇信息服務(wù)器– 根據(jù)客戶的位置– 服務(wù)器利用率– 網(wǎng)絡(luò)性能z屬于 應(yīng)用層功能11流量工程與 QoS路由z流量工程– 滿足一定約束，包括 QoS等：客戶 /ISP– 網(wǎng)絡(luò)利用最優(yōu)化 : ISPzQoS路由– 給定 flow的 QoS要求 : 客戶12流量工程的最優(yōu)化目標(biāo)z容量管理（ capacity management ）– 容量規(guī)劃– 路由控制– 網(wǎng)絡(luò)資源管理： link bandwidth, buffer space, putational resources.z流量管理（ traffic management ）– 節(jié)點(diǎn)流量控制功能： 流量調(diào)節(jié)，隊列管理，調(diào)度 。– 控制數(shù)據(jù)流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路徑，使不同報文或不同流訪問不同的網(wǎng)絡(luò)資源 。13流量工程的控制行為z控制模式– proactive： 采取預(yù)防措施，避免不良網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)出現(xiàn)，或促成良好網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)出現(xiàn)。 – reactive：正確響應(yīng)和適應(yīng)發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)事件。z控制時間尺度– 容量規(guī)劃– 路由控制– 轉(zhuǎn)發(fā)14z策略路由z量度流量工程 zECMP15s0 s1 s0 s1 e0 A BCAccesslist 1 permit Accesslist 2 permit Routermap map1 permit 10Match ip address 1Set default interface serrial 0Routermap map1 permit 20Match ip address 2Set default interface serrial 116連接 1Metric=1連接 4Metric=4連接 2Metric=1連接 3Metric=1網(wǎng)絡(luò) A網(wǎng)絡(luò) C網(wǎng)絡(luò) D網(wǎng)絡(luò) B路由器 A 路由器 B路由器 C路由器 D17基于量度 設(shè)置 的流量工程z在早期基于路由器的核心網(wǎng)中，流量工程技術(shù)是
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