基于覆蓋網(wǎng)絡(luò)的多路徑流量均衡研究
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上述分配的流量需要滿足以下約束：
式(2)表示：分配到輸出鏈路上的流量要小于輸出鏈路的容量；輸出的總的流量應(yīng)小于流到目的節(jié)點(diǎn)的總流量。
網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的，通過分析多路徑網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行過程可知，在很多情況下流量在一定時(shí)間段內(nèi)具有相對(duì)穩(wěn)定性，因此可以用預(yù)測(cè)算法對(duì)下一時(shí)段的流量進(jìn)行預(yù)測(cè)。上式(2)求解計(jì)算開銷較大，下面通過預(yù)測(cè)算法來決定概率分配矩陣。
對(duì)流量進(jìn)行周期性的預(yù)測(cè)。設(shè)tf為預(yù)測(cè)周期，tp為探測(cè)周期，每到一個(gè)探測(cè)周期對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能(時(shí)延、吞吐率、丟包率等)進(jìn)行探測(cè)，預(yù)測(cè)周期是由若干個(gè)探測(cè)周期組成的。覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以通過一定的檢測(cè)機(jī)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路的時(shí)延狀況進(jìn)行評(píng)估。
式中：
為第j個(gè)預(yù)測(cè)周期，對(duì)鏈路i分配流量比率的預(yù)測(cè)；fi為當(dāng)前鏈路i的流量；
為節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的總流量；β為權(quán)重因子，調(diào)節(jié)β的大小可以調(diào)節(jié)預(yù)測(cè)部分和當(dāng)前部分在決策中的權(quán)重；
為第j-1個(gè)預(yù)測(cè)周期，鏈路i的預(yù)測(cè)流量；
為第j-1個(gè)預(yù)測(cè)周期，節(jié)點(diǎn)的預(yù)測(cè)總流量用上述預(yù)測(cè)的概率來作為分配矩陣中的概率，即令
。4 仿真實(shí)驗(yàn)
通過NS2的GT-ITM的Waxman模型模擬出如下圖的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?jié)點(diǎn)數(shù)為10，設(shè)節(jié)點(diǎn)鏈路的容量都是10Mb／s，輸入鏈路的速率為50M／s。圖2實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155909.htm
本文通過分析時(shí)延特性來說明對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的改善。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)加上負(fù)載大小是隨機(jī)的，以N2到N4為例來分析端到端時(shí)延特性，通過對(duì)比單路徑和多路徑的端到端的時(shí)延來實(shí)現(xiàn)。單路徑表示N2-NO-N4，多路徑包括路徑1和路徑2，其中路徑1表示N2-N6-N4，路徑2表示N2-N0-N4。可以看到通過多路徑路徑1和路徑2相比于單路徑可以有效地減少端到端的延遲。路徑1和路徑2的端到端延遲相差不大，說明負(fù)載在網(wǎng)絡(luò)中是較為均衡的。
5 結(jié)語
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)報(bào)文的盡力而為的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)中流量按照單條路徑轉(zhuǎn)發(fā)，各節(jié)點(diǎn)之間缺少相互的協(xié)調(diào)工作。本文通過覆蓋網(wǎng)絡(luò)模型的建立，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行預(yù)測(cè)并通過多路徑傳輸，使得節(jié)點(diǎn)的端到端延遲大大減小，為解決流量均衡問題提供了一條新思路。
評(píng)論