基于覆蓋網(wǎng)絡(luò)的多路徑流量均衡研究
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)是動態(tài)的,通過分析多路徑網(wǎng)絡(luò)的實際運(yùn)行過程可知,在很多情況下流量在一定時間段內(nèi)具有相對穩(wěn)定性,因此可以用預(yù)測算法對下一時段的流量進(jìn)行預(yù)測。上式(2)求解計算開銷較大,下面通過預(yù)測算法來決定概率分配矩陣。
對流量進(jìn)行周期性的預(yù)測。設(shè)tf為預(yù)測周期,tp為探測周期,每到一個探測周期對網(wǎng)絡(luò)性能(時延、吞吐率、丟包率等)進(jìn)行探測,預(yù)測周期是由若干個探測周期組成的。覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以通過一定的檢測機(jī)制對網(wǎng)絡(luò)鏈路的時延狀況進(jìn)行評估。
式中:為第j個預(yù)測周期,對鏈路i分配流量比率的預(yù)測;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)測部分和當(dāng)前部分在決策中的權(quán)重;為第j-1個預(yù)測周期,鏈路i的預(yù)測流量;為第j-1個預(yù)測周期,節(jié)點(diǎn)的預(yù)測總流量用上述預(yù)測的概率來作為分配矩陣中的概率,即令。
4 仿真實驗
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實驗拓?fù)鋱D。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/155909.htm
本文通過分析時延特性來說明對網(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延特性,通過對比單路徑和多路徑的端到端的時延來實現(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??梢钥吹酵ㄟ^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,對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行預(yù)測并通過多路徑傳輸,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。
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