[精选]流量工程技术知识讲义.pptx

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1、高级计算机网络课程讲义高级计算机网络课程讲义Traffic Engineering流量工程技术流量工程技术内容内容z概述概述z传统集成方法传统集成方法策略路由策略路由量度流量工程量度流量工程ECMPECMPz传统覆盖型网络传统覆盖型网络IP/ATM方法方法zMPLSMPLS流量工程流量工程系统系统z光网络流量工程光网络流量工程1.1.概述概述z概念概念z目标目标z方法方法z系统系统传统路由的鱼型问题传统路由的鱼型问题z 图图1所示的网络拓扑形状如一条鱼，节点所示的网络拓扑形状如一条鱼，节点G代表鱼头，代表鱼头，A和和B代表鱼尾，数代表鱼尾，数据流从据流从A和和B流向流向G。z从鱼尾到鱼头有从鱼

2、尾到鱼头有CDF和和CEF两条路径。如果两条路径。如果CDF比比CEF短，短，则路由协议将选择则路由协议将选择CDF作为最短路由，作为最短路由，A和和B的业务流都将沿着的业务流都将沿着CDF走，结果造成走，结果造成CDF负载沉重而负载沉重而CEF却被闲置的情形。却被闲置的情形。z从这个例子我们可以发现，路由协议实际上很从这个例子我们可以发现，路由协议实际上很“傻。傻。传统路由的弊端传统路由的弊端z基于目的地选路。基于目的地选路。目的地址相同的数据包在被转发时，选择的下一跳也相同。所以，目的地址相同的数据包在被转发时，选择的下一跳也相同。所以，在路由表中，到达某目的地的路径只有一条除非有多条成本

3、相同在路由表中，到达某目的地的路径只有一条除非有多条成本相同的路径存在。这样，网络中可用的其他链路就无法被利用起来，的路径存在。这样，网络中可用的其他链路就无法被利用起来，流量分布很难预测，实现均衡更不可能。流量分布很难预测，实现均衡更不可能。z局部优化。局部优化。每个节点都单独选择路径，相互之间缺乏协调合作，故整个网络的每个节点都单独选择路径，相互之间缺乏协调合作，故整个网络的路径选择无法得到优化。如在图路径选择无法得到优化。如在图1中，很多节点都独立地选择中，很多节点都独立地选择CDF，结果导致最短路径成了最拥挤的路径，较长的路径反而可结果导致最短路径成了最拥挤的路径，较长的路径反而可能是

4、更好的选择。为了优化网络总体资源利用率，路由决策应该从能是更好的选择。为了优化网络总体资源利用率，路由决策应该从全局观点出发，把整个网络视为一个对象考虑。全局观点出发，把整个网络视为一个对象考虑。z在极端的情况下，最短路径算法还可能导致路由振荡。在极端的情况下，最短路径算法还可能导致路由振荡。假设某节点在某时刻根据路由协议选择假设某节点在某时刻根据路由协议选择CDF作为从作为从C到到F的最短路的最短路径，当所有业务流都经过时，该路径就变得异常拥塞，而另一条径，当所有业务流都经过时，该路径就变得异常拥塞，而另一条CEF则很空闲。下一次路由更新时，假设路由协议把则很空闲。下一次路由更新时，假设路由

5、协议把CEF选选为最短路径，则此改变就会将原来为最短路径，则此改变就会将原来CDF的流量转移到的流量转移到CEF上。上。结果呢，情况倒置，结果呢，情况倒置，CEF拥塞，而拥塞，而CDF却变得空闲。每次路却变得空闲。每次路由更新都会引起路径选择的翻转。由更新都会引起路径选择的翻转。流量工程方法流量工程方法z当存在多条并行或备选路径时，就存在如何有效地使当存在多条并行或备选路径时，就存在如何有效地使用集成的网络带宽的问题。这就是流量工程问题。用集成的网络带宽的问题。这就是流量工程问题。z流量工程是一个强有力的工具，通过它可以在网络中流量工程是一个强有力的工具，通过它可以在网络中不同的链路、路由器和

6、交换机之间平衡业务负荷，使不同的链路、路由器和交换机之间平衡业务负荷，使所有这些成分既不会过度使用，也不会未充分使用。所有这些成分既不会过度使用，也不会未充分使用。这样，就可以有效利用整个网络所提供的带宽资源。这样，就可以有效利用整个网络所提供的带宽资源。z流量工程应当被看成是路由结构中的一个辅助局部流量工程应当被看成是路由结构中的一个辅助局部。是对路由功能的控制与优化，使流量以最有效的方式是对路由功能的控制与优化，使流量以最有效的方式通过网络。通过网络。z 流量工程流量工程ABCDTraffic engineering 是将流量向网络拓扑映射的过程是将流量向网络拓扑映射的过程DemandNe

7、tworkTopology充分路由网络资源充分路由网络资源利于实现利于实现QoS网络流量分摊到多个链路，减少单点故障网络流量分摊到多个链路，减少单点故障满足策略需求满足策略需求Traffic engineering key to optimizing cost/performance流量工程方法流量工程方法z传统集成方法传统集成方法IntegratedIntegrated策略路由策略路由量度流量工程量度流量工程ECMPECMPz传统覆盖型网络传统覆盖型网络OverlayOverlayIP/ATM方法方法zMPLSMPLS的流量工程的流量工程 流量工程与网络工程流量工程与网络工程zNetwork

8、 Engineering网络规划网络规划构造静态拓扑的物理网络，保持一定时期稳定。为长期的流量增长进行规划。为流量提供资源。Establishing capacity where the traffic needs it.zTraffic Engineering是为了优化利用网络资源，是基于固定网络拓扑的优化。适应短期的流量波动。把流量放在有资源的对方。Putting traffic where the capacity is。TE是下一次NE之前的有效补充措施，业务分布的优化。zTE 与网络规划的充足容量流量工程与流量定向流量工程与流量定向zTraffic Directing：选择信息效劳器

9、选择信息效劳器根据客户的位置效劳器利用率网络性能z属于属于应用层功能应用层功能流量工程与流量工程与QoSQoS路由路由z流量工程流量工程满足一定约束，包括QoS等：客户/ISP网络利用最优化:ISPzQoS路由路由给定flow的QoS要求:客户流量工程的最优化目标z容量管理容量管理capacity management 容量规划容量规划 路由控制路由控制网络资源管理：网络资源管理：link bandwidth,buffer space,putational resources.z流量管理流量管理traffic management 节点流量控制功能：节点流量控制功能：流量调节，队列管理，调度流

10、量调节，队列管理，调度。控制数据流经网络的路径，使不同报文或不同流访问不同的控制数据流经网络的路径，使不同报文或不同流访问不同的网络资源网络资源。流量工程的控制行为流量工程的控制行为z控制模式控制模式pro-active：采取预防措施，防止不良网络状态出现，或促成良好网络状态出现。reactive：正确响应和适应发生的网络事件。z控制时间尺度控制时间尺度容量规划路由控制转发2 2.集成方法集成方法z策略路由策略路由z量度流量工程量度流量工程 zECMPECMP2 2.1.1策略路由策略路由192.1.1.12192.1.1.12s0 150.1.1.1s0 150.1.1.1s1 151.1.

11、1.1s1 151.1.1.1s0 150.1.1.2s0 150.1.1.2s1 151.1.1.2s1 151.1.1.2e0 192.1.1.16e0 192.1.1.16A AB BC CAccess-list 1 permit 192.1.1.11Access-list 1 permit 192.1.1.11Access-list 2 permit 192.1.1.12Access-list 2 permit 192.1.1.12Router-map map1 permit 10Router-map map1 permit 10Match ip address 1Match ip a

12、ddress 1Set default interface serrial 0Set default interface serrial 0Router-map map1 permit 20Router-map map1 permit 20Match ip address 2Match ip address 2Set default interface serrial 1Set default interface serrial 1152.1.1.1152.1.1.1192.1.1.11192.1.1.112.22.2基于量度的流量工程基于量度的流量工程连接1Metric=1连接4Metric

13、=4连接2Metric=1连接3Metric=1网络 A网络 C网络 D网络 B路由器 A路由器 B路由器 C路由器 D基于量度基于量度设置设置的流量工程的流量工程z在早期基于路由器的核心网中，流量工程技术是在早期基于路由器的核心网中，流量工程技术是通过简单地使用路由量度值通过简单地使用路由量度值MetricMetric来实现的。来实现的。因为那时无论从路由器数量、链接数及业务流量因为那时无论从路由器数量、链接数及业务流量来讲，来讲，InternetInternet骨干网都是非常小的，所以，基骨干网都是非常小的，所以，基于度量的控制在那时是足以胜任的。于度量的控制在那时是足以胜任的。z同时，在

14、万维网普遍流行之前，同时，在万维网普遍流行之前，InternetInternet拓扑层拓扑层次也强制业务通过网络中较为确定的路径，不会次也强制业务通过网络中较为确定的路径，不会产生临时的热点。产生临时的热点。基于量度基于量度设置设置的流量工程的流量工程的局限性的局限性z不具有可不具有可扩展性展性当IP网络变得具有更多的链接时，这种情况下很难保证对网络某个局部量度的调整而不致在网络的其它局部引起问题。z不具有不具有动态性动态性IGP并不发布类似于带宽可用性和业务特征等信息。这就意味着，当IGP计算其转发表时并不考虑网络上的业务负载。z无法负载平衡无法负载平衡业务不能在网络连接中平均分配，导致昂贵

15、的网络资源未能被有效使用。一些链路可能发生阻塞的同时，另一些链路未被充分利用。2.32.3ECMPECMP：Equal-Cost MultiEqual-Cost MultipathpathzOSPF流量工程流量工程:等价多路径等价多路径zBGP流量工程流量工程zRIP也可实现也可实现z关键算法关键算法OSPFOSPF等价多路径例如等价多路径例如连接1Metric=1连接4Metric=4连接2Metric=2连接3Metric=3网络 A网络 C网络 D网络 B路由器 A路由器 B路由器 C路由器 D多路径的影响多路径的影响zVariable Latencies 不同路径时延不同。Packet

16、 重排序对TCP的影响。z调试问题ping 和 traceroute 更加不可靠。z组播路由问题组播路由协议基于源或核构造转发树，防止环的方法是假设到达树根的下一跳唯一。z安全多路径使下一跳不确定，网络DoS攻击相对困难。主要算法主要算法zround-robin最简单,the least recently used next-hop is chosen.zModulo-N Hash 对可标识流的报文字段进行操作，例如CRC值。z Hash-Threshold首先对可标识流的报文字段进行hash操作。在hash函数的输出空间，不同的下一跳有不同的区间.。z Highest Random Weig

17、ht HRW路由器首先基于下一跳地址和可标识流的报文字段计算一个关键字，选择关键字最大的下一跳。减少next-hop 增减对流的影响。算法评价标准算法评价标准z性能performance：运行算法的计算代价。z平衡Balancing：负载均衡。z偏离 disruption：next-hop增减受影响的流。算法算法disruptiondisruptionz区 3 删除：1/4 of region 2 is now in region 1 1/2 2/4 of region 3 is in region 2,1/2 of region 3 is in region 4，1/4 of region

18、4 is in region 5.z Since each of the original regions represent 1/5 of the flows disruption=1/5*1/4+1/2+1/2+1/4=3/10.123451245 方法评价：小结方法评价：小结z只是选择最短路径，在两个结点之间沿着最短路径上的路由器和链路可能发生了拥塞，而沿较长路径的路由器和链路却是空闲的。zlink weightmetric方法可能与最优解相差较远。z OSPF的等价多路径ECMP选项以及IS-IS在给多个最短路径分配负载时是有用的，但如果只存在一条最短路径，ECMP也是无能为力的。对于

19、简单网络，可以让网络管理员手工配置链路，均匀地分发流量。但对于复杂网络，就只能使用自动化的流量工程了。3.3.传统叠加方法传统叠加方法z流量工程技术开展历史流量工程技术开展历史90年代初使用年代初使用T1/T3链路，路由器少，链路，路由器少，易于配置；易于配置；90年代中，年代中，ATM速率高，交换快，而速率高，交换快，而路由器太慢，采用路由器太慢，采用IP/ATM；90年代末，路由器速率快，软件丰富，年代末，路由器速率快，软件丰富，接口高速，采用接口高速，采用MPLS；3.1 3.1 IP/ATM叠加方法zIP/ATMATM和和IP定义不同的地址结构和路由协议。定义不同的地址结构和路由协议。

20、ATM端点使用端点使用ATM地址和地址和IP地址二者标识，地址二者标识，ATM网络在核心。网络在核心。在在ATM网络，所有交换机使用网络，所有交换机使用ATM路由协议路由协议为为IP分组选择路由，需要将分组选择路由，需要将IP地址映射为地址映射为ATM地址。地址。叠加方法例如叠加方法例如路由器1路由器2路由器2路由器1路由器3路由器3第三层逻辑拓扑物理拓扑PVC 1PVC 1PVC 2PVC 2PVC 3PVC 3ATMATM交换交换机机A和C之间有四条路径：AGHC、AFHC、AGFHC、AFGHC。假设AGHC是从A到C的最短路径，则最短路径算法会选择AGHC，但覆盖方法比最短路径算法要灵

21、活得多，它可以使用四条路径中的任意一条，并根据两个节点之间的流量做出选择。叠加方法例如叠加方法例如IP/ATMIP/ATM流量工程优点流量工程优点zPVC覆盖的物理路径通常通过离线配置计算获得的,基于链接容量和历史业务参数配置的算法对其进行整体优化。在完成PVC结网的整体优化计算后，配置将被下载到路由器和ATM交换机以提供全闭合结网的逻辑拓扑。z一个基于ATM的核心网完全支持流量工程，因为它可以对PVC进行明确的路由。PVC的路由是通过在网络底层的物理拓扑上提供任意的虚拟拓扑来实现的，而在网络底层的物理拓扑上，可以通过对PVC进行路由以使业务分配到所有链路上去，使链路平均使用。这种实现防止了业

22、务全部聚集到低花费路由上去，从而防止了链路的过分使用或未充分使用。z另外，由ATM交换机提供的每条PVC的统计信息，简化了监测用于优化PVC布局及管理的业务参数的过程。IP over ATMIP over ATM模型的局限性模型的局限性z需要对两个不同的网络进行管理ATMATM基础结构网和逻辑的基础结构网和逻辑的IPIP覆盖网。覆盖网。z路由和流量工程分别在不同的系统上来完成路路由由在在路路由由器器上上执执行行，流流量量工工程程则则在在ATMATM交交换换机机上上完完成成，因因此此，将流量工程完全与路由集成在一起将是非常困难的。将流量工程完全与路由集成在一起将是非常困难的。zATM路由器接口未

23、能跟上光学带宽的最新开展IPIP协协议议在在ATMATM结结构构上上运运行行时时，有有2020的的ATMATM消消耗耗用用于于组组帧帧。OC-OC-192192浪费浪费1.991.99G.G.最快最快622622M M，OC-48OC-48难生产。难生产。z配置难以自动更新z扩展性差配置全闭合配置全闭合ATM PVCATM PVC的网络将产生传统的的网络将产生传统的“N N2 2问题。问题。5 5 router,1 router added,10 PVC created.router,1 router added,10 PVC created.4 4.MPLSMPLSzMPLS概念概念 Lab

24、el Label 封装封装封装封装LSP建立建立zMPLS流量工程设施流量工程设施zMPLS流量工程方法流量工程方法MPLSMPLS流量工程优点流量工程优点z 在上的节点或链路出现故障时，自动迂回或切换到新的上，保在上的节点或链路出现故障时，自动迂回或切换到新的上，保证网络业务的不中断。在证网络业务的不中断。在IP over DWDM IP over DWDM 系统中由于不再使用系统中由于不再使用SDHSDH传输设备，传输设备，在出现光缆被割断时如何实现快速自愈恢复成为一个问题。利用在出现光缆被割断时如何实现快速自愈恢复成为一个问题。利用MPLSMPLS有可在有可在第三层实现快速自愈恢复第三层

25、实现快速自愈恢复50 50 msms。z流量工程流量工程通过设置有关节点，通过流量的检测，决定有关流量分流的情通过设置有关节点，通过流量的检测，决定有关流量分流的情况。根据如何决定分流链路的方法，可以区分松散、精确的指定。况。根据如何决定分流链路的方法，可以区分松散、精确的指定。z虚拟专网虚拟专网通过公用网络实现一个单位内部的网络。由于业务流量和网络覆盖的通过公用网络实现一个单位内部的网络。由于业务流量和网络覆盖的关系，早期网络通过专线来实现，缺乏灵活性。关系，早期网络通过专线来实现，缺乏灵活性。由于的封装由于的封装性，可以实现专线特性，保证安全性，而不需要实现复杂的加密算法，并具性，可以实现

26、专线特性，保证安全性，而不需要实现复杂的加密算法，并具有极好的灵活性和可扩展性。有极好的灵活性和可扩展性。z 通过对设定有关特性来实现，并和有机结合。通过对设定有关特性来实现，并和有机结合。MPLS MPLS 概念概念LDP:Label Distribution Protocol LSP:Label Switched Path入口出口节点之间的路径。入口出口节点之间的路径。FEC:Forwarding Equivalence ClassLSR:Label Switching RouterLER:Label Edge Router1 1Label Label 封装封装ATMFREthernetP

27、PPVPI VCIDLCI“Shim LabelL2LabelMPLS intended to be“multi-protocol below as well as above.IP PayloadIP Payload下层多样性下层多样性EthernetPPPSONET,DS-3 etc.ATMFrameRelayMPLS is“multiprotocol below link layer as well as above network layerProvides for consistent operations,engineering across multiple technologi

28、esMPLS positioned as end-to-end forwarding paradigm2MPLS DomainIngressLSRMPLS DomainCoreLSRsEgressLSRLSP Congested link Uncongested link出口进行标准出口进行标准IPIP转发转发入口加标记入口加标记3 3Forwarding Equivalence ClassesForwarding Equivalence Classes在路由器上处理行为相同的所有报文.传统路由，报文在每跳指定FEC i.e.L3 look-up到达特定接口的流量符合分类标准的流量：IP地址，

29、端口信息具有一定优先级的流量某接口以一定波长到达的流量 一天中的某段时间到达的流量去往不同目的地的报文可以共享相同路径去往不同目的地的报文可以共享相同路径IP1IP2IP1IP2LSRLSRLERLERLSPIP1#L1IP2#L1IP1#L2IP2#L2IP1#L3IP2#L3STANDARD IP STANDARD IP 转发转发47.147.247.3123123123 Destination based forwarding tables as built by OSPF,IS-IS,RIP,etc.逐跳逐跳IPIP转发转发47.147.247.3IP 47.1.1.112312123

30、IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1#216#612#5#311#14#99#963#462-LSP标记交换路径是源到目标地址单向树的一局部。-LDP 基于IP的转发表各种树。#963#14#99#311#311#3114 4LABEL SWITCHED PATHLABEL SWITCHED PATHMPLS MPLS 标签发布标签发布47.147.247.3123121233Mapping:0.40Request:47.1Mapping:0.50Request:47.1标签交换路径标签交换路径 LSPLSP47.147.247.3123121233IP 47.1

31、.1.1IP 47.1.1.1#216#14#462ER Explicit RoutingExplicit Routing 建立 LSP 是一种 source routed.MPLS ER并不要求每个报文携带路由，并不要求每个报文携带路由，TE有效。有效。#972#14#972ABCRoute=A,B,C显式路由显式路由LSPLSP：ER-LSPER-LSP47.147.247.3123121233IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1显式路由显式路由LSPLSP：ER-LSPER-LSP叠加模型与集成模型叠加模型与集成模型流量工程流量工程光网络光网络叠加模型叠加模型路由器1路由器2路由

32、器2路由器1路由器3路由器3第三层逻辑拓扑物理拓扑PVC 1PVC 1PVC 2PVC 2PVC 3PVC 3ATMATM交换交换机机集成模型IngressLSRMPLS DomainCoreLSRsEgressLSRLSP Congested link Uncongested link出口进行标准出口进行标准IPIP转发转发入口加标记入口加标记Overlay vs.IntegratedOverlay vs.IntegratedzOverlayATM和IP定义不同的地址结构和路由协议。ATM端点使用ATM地址和IP地址二者标识，ATM网络在核心。在ATM网络，所有交换机使用ATM路由协议为IP

33、分组选择路由，需要将IP地址映射为ATM地址。zIntegrated不使用第二层信令与路由协议，通过一定的机制使用IP协议控制第二层交换。ATM端点只是使用IP地址标识，ATM网络使用的是现有的网络层路由协议OSPF等为IP分组选择路由，建立连接时不使用ATM信令。增加了ATM交换机的复杂性，使ATM交换机看起来更像一个多协议路由器。客户效劳者客户效劳者Overlay模型模型路由器网络路由器网络路由器网络路由器网络端到端路由端到端路由光网络光网络光通路光通路网络网络NNI：网络到网络接口网络到网络接口OXC：光交叉连接光交叉连接UNI：用户到网络接口用户到网络接口光层具有智能，能够控制光通道，

34、网络由良好规范接口光层具有智能，能够控制光通道，网络由良好规范接口的子网组成。的子网组成。光子网光子网光子网光子网光子网光子网UNIUNI光网络路由对等对等peer模型模型路由器网络路由器网络路由器网络路由器网络路由器网络路由器网络端到端路由：端到端路由：（标记交换路由）（标记交换路由）光交叉连接：光交叉连接：路由器的一种路由器的一种类型类型IP路由器控制所有的端到端通道，包括光通道。路由器控制所有的端到端通道，包括光通道。光网络路由4.4.MPLSMPLS与流量工程与流量工程zMPLS概念概念 Label Label 封装封装LSP建立zMPLS流量工程设施流量工程设施zMPLS流量工程方法

35、流量工程方法Traffic TrunkTraffic TrunkzLSP内部的同类聚合流。内部的同类聚合流。z流量主干向流量主干向LSP映射称为实例化。映射称为实例化。z可以从一个可以从一个LSP转移到其他转移到其他LSP。z给定拓扑下最多给定拓扑下最多Trunk是从每个入口到每个出口路由是从每个入口到每个出口路由器每个流量类别一个：器每个流量类别一个：N*N-1*C trunks.MPLSMPLS流量工程基本问题流量工程基本问题z通过通过LSP，将流量主干向物理网络拓扑映射：将流量主干向物理网络拓扑映射：将MPLS图向基本网络拓扑图映射。z物理网络拓扑图物理网络拓扑图G=V,E,c V 为网

36、络节点，E 为链路，参数c是 E和V 的容量或其他属性。zMPLS导出图导出图 H=U,F,d U 为 LSR集合，F是LSP集合，参数d是F的需求或约束。MPLS导出图导出图NE1NE2NE3物理网络物理网络MPLSMPLS流量工程设施流量工程设施z路由：路由：Explicit RoutingERLSPz路由：路由：Enhanced OSPF/IS-IS/BGP增加 LSA types 传递流量工程信息Extra metrics 路由计算方法修改提供信息，构造TE拓扑。z信令信令协议：TE-RSVP，CR-LDP1 了解链路属性的拓扑数据库了解链路属性的拓扑数据库.2 标记分发协议标记分发协

37、议za,b,cANSWER:OSPF/ISIS+attribsa,b,czmyxANSWER:LDP+Explicit Routex,y,m,zza,b,cMPLSMPLS流量工程设施流量工程设施流量工程信息流量工程信息z节点节点TE参数参数 对流量设置优先级 traffic prioritization,配置接口端口 ability to provision bandwidth on interfaces,支持 CSPF算法对 automatic protection switching 的支持等。z 链路链路TE参数参数 可用带宽 可靠性 color assigned to the lin

38、k,带宽使用代价Shared Risk Link Group SRLG 的成员关系等z 数据结构数据结构TELSATE-LSDB 由 TE nodes 和 TE links组成基于约束的路由计算基于约束的路由计算1 1zConstrained-based routingCSPFCSPF是一种改是一种改进进的最短路径的最短路径优优先算法先算法，在在计计算通算通过过网网络络的最短路径的最短路径时时，将特定的，将特定的约约束比方，束比方，带宽带宽需需求，最大跳求，最大跳转转数，和管理策略需求等考数，和管理策略需求等考虑进虑进去。去。z路由计算路由计算为源于本节点的流量主干计算路径首先去掉不能满足约束

39、需求的资源，然后选优。基于约束的基于约束的路由计算路由计算2z路由表路由表通往TE隧道尾节点的流量，由TE隧道传输。通往TE隧道尾节点下游的流量，由TE隧道传输。如果有多个 TE隧道在通往目标节点X的路上，选择尾节点离X 最近的隧道。TE-RSVP/CR-LDP支持支持MPLS流量工程流量工程z标记请求、映射和管理标记请求、映射和管理zQoS and Traffic Parameters 作为 opaque data 传递给流量管理单元zFailure NotificationLSP建立失败或LSP发生故障时发送故障通知zFailure Recovery 在数据传输中断前重新路由make be

40、fore break zPath Re-optimization 基于流量模式和网络状态zPath Preemption 终止现存LSP,以便建立更高优先级隧道 USE:links with sufficient resources AND links of type“someColor AND links that have delay less than 200 ms&=CR-LDPCR-LDP例如例如例如例如zconfigure terminal interface tunnel1 tunnel destination 17.17.17.17 mpls traffic-eng path-

41、option 1 dynamic zinterface tunnel2 tunnel destination 17.17.17.17 tunnel mpls traffic-eng path-option 1 explicit identifier 1 zconfigure terminal ip explicit-path identifier 1next-address 131.0.0.1 next-address 135.0.0.1 next-address 136.0.0.1 next-address 133.0.0.1例如例如LSPLSP强占强占 432516 traffic tru

42、nk“A剥夺剥夺“B的的LSP：IA 的优先级高于的优先级高于B；ii A竞争竞争B使用的资源；使用的资源；iii资源不能被资源不能被A和和B同时同时使用；使用；iv A是是 preemptor enabled；v B是是 preemptable.在区分效劳模型下是必备属性。尤其是在未来光网络，为了减小成本，将光层的保在区分效劳模型下是必备属性。尤其是在未来光网络，为了减小成本，将光层的保护和恢复功能上移到标记交换路由器，护和恢复功能上移到标记交换路由器，剥夺策略可以在故障情况下减少高优先剥夺策略可以在故障情况下减少高优先级流量主干的恢复时间。级流量主干的恢复时间。10M LSP10M fre

43、e10M free20M LSP?10M LSP20M LSP0M free0M freeMATE:Multipath Adaptive Traffic EngineeringMATE:Multipath Adaptive Traffic Engineeringz已在已在Ingree Node和和Egress Node之间建立多个之间建立多个LSPzIngree Node的任务：将流量向多个的任务：将流量向多个LSP映射，实映射，实现负载平衡，防止拥塞。现负载平衡，防止拥塞。入口路由器出口路由器I1I2E1E2FilteringDistributionIncoming PacketsTraff

44、icEngineeringLSP1LSP2LSP3LSPsMeasurementand AnalysisProbePackets分为分为N个个BIN。如果如果LSP1可用带宽是可用带宽是LSP2的的M倍，则接收的流量是倍，则接收的流量是M倍。倍。入口LER的MATE功能模型分割流量，代价最小化分割流量，代价最小化分割流量，代价最小化分割流量，代价最小化 入口-出口节点对 s:输入速率 as 路径集合 Ps =流量划分向量流量划分向量 Cost 平均时延和丢包率的函数。网络到达最正确操作点网络到达最正确操作点通过迭代，将流量从最大偏差的路径向最小偏差路径转移。通过迭代，将流量从最大偏差的路径向最

45、小偏差路径转移。路由计算模式路由计算模式z离线方式离线方式离线实施可能需要花费几个小时来完成，它提供全局计算，比较每个计算的结果，然后为网络选出一个全局性的最正确方案。离线计算的输出是一系列优化了网络资源使用的LSP。在离线方式中，所有路由在改变之后都要进行重新优化，所以，网络路由结果更佳。z在线方式在线方式路由计算模块只为新需求计算最正确路由，当前需求下的路由并不会被调整。在线方式的资源利用率没有离线方式高，但现有业务流的重新路由率却被降到最低。LSP计算的次序：早些计算出的LSP比晚些计算出的LSP具有更多的有效资源，如果LSP计算的次序改变，则LSP的物理路径结构也会随之改变。z结合使用

46、结合使用在网络繁忙时，新的路由需求可以采用增量方式建立。当网络不太繁忙时，再用离线方式对所有需求做全面的重新优化。流量工程系统分类流量工程系统分类zTime-Dependent基于历史信息，周期性进行调整，例如每天一次。zState-Dependent 基于网络的当前状态。例如CBR负载平衡算法。网络状态包括带宽利用率，报文时延，丢包率等。状态信息获取方式：路由器周期宣告，或者响应请求。进行流量工程的某特殊路由器沿着某条路径发送 probe 报文。管理系统从网元搜集信息。zEvent Dependent流量工程流量工程与与TCPTCP的交互：有冲突的交互：有冲突z高高层应用是基于用是基于TCP

47、拥塞控制机制的塞控制机制的基于基于TCP协议的的应用是一用是一种种弹性性业务，TCP协议会会根据根据网网络的的拥塞情塞情况况，动态调整整发送送数数据包的速率，以适据包的速率，以适应网网络的的拥塞塞情情况况：如果判：如果判断网断网络发生生拥塞，塞，则快速降低快速降低发送速率；否送速率；否则缓慢慢发送速率。送速率。z低层低层启启用用MPLS流量工程流量工程高高层的的TCP和低和低层的的MPLS都都会会对拥塞做出反塞做出反响响，无，无论是是TCP还是是MPLS流量工程都已流量工程都已经很很难对路路径径是否是否“过载做出比做出比较准确准确的判的判断断了。了。还有一有一个个问题是，如果流量工程是，如果流

48、量工程选择了另一了另一条条LSP，则可能可能会会因因为路路径径的改的改变而而导致致TCP重排序的可能性的增加，重排序的可能性的增加，严重降低重降低TCP的效率。的效率。6.6.光网络流量工程光网络流量工程zMPLambdaS 将将 MPLS 控制平面与控制平面与WDM 传输传输平面结合起来。平面结合起来。zGMPLS：Generalized MPLS多粒度复用、交换和业务提供多粒度复用、交换和业务提供装载1个波长的光纤如：OC192波长频带如：每频带4个波长光纤，如：每光纤8个频带光纤束GMPLS中各种粒度的中各种粒度的LSP光标记交换光标记交换以以l l 作为标记进行发布。作为标记进行发布。

49、1 2 n Routing ControlFabric1 2 n1 2 n1 2 nOptical Label Switch21MPLS MP l l S GMPLS在在 LERa和和LERc 之间的之间的LSP=Lab_9,Lab_1,Lab_6,Lab_3.OXCa和和 OXCc之间的光通道之间的光通道=l l l1,l l l5,l l l4,l l l2.MP l l L:增强增强MPLS，控制和管理控制和管理 OXC.GMPLS:扩展扩展 MPLS 的概念的概念 e.g.,label，控制和管理其他网络控制和管理其他网络 e.g.,SDH,WDM,OXC欢送指正欢送指正演讲完毕，谢谢观看！