The problem of differentiated Multi-Layer Integrated Survivability (MLIS) in IP over WDM networks is studied, which is decomposed into three sub-problems: survivable strategies design (SSD), spare capacity dimensionin...The problem of differentiated Multi-Layer Integrated Survivability (MLIS) in IP over WDM networks is studied, which is decomposed into three sub-problems: survivable strategies design (SSD), spare capacity dimensioning (SCID), and dynamic survivable routing (DSR). A related work of network survivability in IP over WDM networks is firstly provided, and adaptive survivable strategies are also designed. A new Integrated Shared Pool (ISP) approach for SCD is then proposed, which is formulated by using integer-programming theory. Moreover, a novel survivable routing scheme called Differentiated Integrated Survivability Algorithm (DISA) for DSR is developed. Simulation results show that the proposed integrated survivability scheme performs much better than other solutions (e,g., 'highest layer recovery' and 'lowest layer recovery' schemes) in terms of traffic blocking ratio, spare resource requirement, and average traffic recovery ratio in IP over WDM networks.展开更多
IP over WDM网络是下一代网络的核心,生存性则是保证服务质量(QoS的关键要素。当网络中出现故障时,选择在IP层还是光层进行保护和恢复是非常重要的课题。文章在论述IP层和光层的保护和恢复机制的基础上,提出了多层联合恢复机制的思想,...IP over WDM网络是下一代网络的核心,生存性则是保证服务质量(QoS的关键要素。当网络中出现故障时,选择在IP层还是光层进行保护和恢复是非常重要的课题。文章在论述IP层和光层的保护和恢复机制的基础上,提出了多层联合恢复机制的思想,针对多层联合恢复机制中各层之间如何协调进行了仔细的分析,并提出了自己的见解。展开更多
对IP over WDM的虚拓扑设计算法进行了研究,选择网络整体流量的均衡性作为优化目标,提出了一种新型的虚拓扑构造算法。在算法中,选择负载分布方差作为评价流量均衡性的指标,并给出其定义和计算方法。主要针对拥塞概率性能,在光层和IP层...对IP over WDM的虚拓扑设计算法进行了研究,选择网络整体流量的均衡性作为优化目标,提出了一种新型的虚拓扑构造算法。在算法中,选择负载分布方差作为评价流量均衡性的指标,并给出其定义和计算方法。主要针对拥塞概率性能,在光层和IP层将提出的新型虚拓扑构造算法与其他算法进行比较。在光层的算法比较部分,选择负载均衡启发式路由算法(RLBH,routing with load balancing heuristics)与提出的算法进行比较;在IP层的算法比较部分,选择固定路径最小拥塞路由算法(FPLC,fixed-path least-congestion)与提出的算法进行比较,并对比较结果进行了讨论。比较结果显示在拥塞概率性能方面,提出的新型虚拓扑构造算法优于RLBH算法和FPLC算法。展开更多
本文研究了在IP/MPLS over WDM网络中支持不同QoS要求的VPN业务的逻辑拓扑设计问题。对于给定的网络物理拓扑和业务需求矩阵,本文提出,基于不同时延要求的VPN业务逻辑拓扑设计可以运用两种方法加以解决。一为基于迭代的线性规划方法,适...本文研究了在IP/MPLS over WDM网络中支持不同QoS要求的VPN业务的逻辑拓扑设计问题。对于给定的网络物理拓扑和业务需求矩阵,本文提出,基于不同时延要求的VPN业务逻辑拓扑设计可以运用两种方法加以解决。一为基于迭代的线性规划方法,适合于规模较小的网络。另一个为启发式算法,可运用于网络规模较大的环境。对比仿真结果表明,启发式算法不但较好地解决了不同QoS要求的VPN业务的选路和波长分配问题,还较好地降低了链路的最大负载。展开更多
通过构建整数线性规划(ILP)来计算网络的能耗,求解ILP的解需要的计算机内存空间大,但内存不足仍然是需要考虑的问题之一。针对这一问题,提出了一种基于K算法来设计绿色IP over WDM网络的方法,该方法是基于传统的虚拓扑网络业务疏导方法...通过构建整数线性规划(ILP)来计算网络的能耗,求解ILP的解需要的计算机内存空间大,但内存不足仍然是需要考虑的问题之一。针对这一问题,提出了一种基于K算法来设计绿色IP over WDM网络的方法,该方法是基于传统的虚拓扑网络业务疏导方法,首先利用K算法求解网络中节点与节点之间的K条可能路径,然后通过构建整数线性规划(ILP)来求解网络资源的分布。分析网络能耗的模型,利用数学表达式来描述基于K算法下3种IP over WDM网络的能耗。展开更多
针对IP over WDM网络,建立了整数线性规划(ILP)最小功耗模型,计算了满足峰值业务需要开启的设备数目;对于低峰业务提出休眠机制,分别利用最小光路数算法与最小跳数算法,在保证连接无阻塞的情况下找出空闲设备,对比峰值业务得到不同算法...针对IP over WDM网络,建立了整数线性规划(ILP)最小功耗模型,计算了满足峰值业务需要开启的设备数目;对于低峰业务提出休眠机制,分别利用最小光路数算法与最小跳数算法,在保证连接无阻塞的情况下找出空闲设备,对比峰值业务得到不同算法下的设备使用率,确定IP over WDM网络的节能潜力。结果表明,ILP优化模型的网络功耗最小,最小光路数算法次之;低峰业务下利用休眠机制可以关闭设备的比例占40%～60%;采用最小光路数算法的休眠机制节能效果较优。展开更多
针对IP over WDM网络,基于多跳光旁路和流量疏导,以减少能耗为目标对网络链路配置进行设计;考虑多跳光旁路会增大业务传输距离的问题,分析了光路建立顺序对业务传输距离的影响;通过优先路由短距离业务和限制最大传输跳数来减少业务的平...针对IP over WDM网络,基于多跳光旁路和流量疏导,以减少能耗为目标对网络链路配置进行设计;考虑多跳光旁路会增大业务传输距离的问题,分析了光路建立顺序对业务传输距离的影响;通过优先路由短距离业务和限制最大传输跳数来减少业务的平均传输跳数。仿真结果表明,优先建立短距离光路的启发式算法与Dijkstra算法相比可以减少25%～55%的能耗,业务平均物理跳数与Dijkstra算法相差在1跳之内。展开更多
降低网络能耗和提高能量利用率的需求,使绿色IP over WDM网络成为光网络领域的研究热点。针对流量业务,以降低网络能耗和保证网络性能为优化目标,建立了分层集成辅助图模型,根据多跳疏导机制设计了IP over WDM网络光层节点优化配置下的...降低网络能耗和提高能量利用率的需求,使绿色IP over WDM网络成为光网络领域的研究热点。针对流量业务,以降低网络能耗和保证网络性能为优化目标,建立了分层集成辅助图模型,根据多跳疏导机制设计了IP over WDM网络光层节点优化配置下的节能多跳疏导(Optical Multiple Jump Grooming,OMJG)路由算法,进行了仿真,并与最短路径优先算法(Dijkstra)进行了比较。结果表明:在网络总能耗和业务请求阻塞率方面,设计的OMJG算法均优于传统的Dijkstra算法。展开更多
在IP Over WDM网络中,WDM层的一条物理链路往往对应多条IP层逻辑链路,无论采用何种机制,都不允许WDM层的故障导致上层逻辑拓扑变的不连通,因此,解决IP Over WDM的生存性映射问题便显得尤为重要.本文在现有IP Over WDM静态拓扑映射算法...在IP Over WDM网络中,WDM层的一条物理链路往往对应多条IP层逻辑链路,无论采用何种机制,都不允许WDM层的故障导致上层逻辑拓扑变的不连通,因此,解决IP Over WDM的生存性映射问题便显得尤为重要.本文在现有IP Over WDM静态拓扑映射算法的基础上提出一种基于单节点故障的映射算法,目的是在WDM层出现单节点故障后,IP层逻辑拓扑不被分割为多个不连通的部分,以保证IP拓扑的连通性.展开更多
In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength swi...In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength switching （WXC） layer and fiber switching （FXC） layer. This network is capable of both IP layer grooming and wavelength grooming in a hierarchical manner. Resource provisioning in the multi-granular network paradigm is called hierarchical grooming problem. An integer linear programming （ILP） model is proposed to formulate the problem. An iterative heuristic approach is developed for solving the problem in large networks. Case study shows that IP/MG-OXC network is much more extendible and can significantly save the overall network cost as compared with IP over wavelength division multiplexing network.展开更多
文摘The problem of differentiated Multi-Layer Integrated Survivability (MLIS) in IP over WDM networks is studied, which is decomposed into three sub-problems: survivable strategies design (SSD), spare capacity dimensioning (SCID), and dynamic survivable routing (DSR). A related work of network survivability in IP over WDM networks is firstly provided, and adaptive survivable strategies are also designed. A new Integrated Shared Pool (ISP) approach for SCD is then proposed, which is formulated by using integer-programming theory. Moreover, a novel survivable routing scheme called Differentiated Integrated Survivability Algorithm (DISA) for DSR is developed. Simulation results show that the proposed integrated survivability scheme performs much better than other solutions (e,g., 'highest layer recovery' and 'lowest layer recovery' schemes) in terms of traffic blocking ratio, spare resource requirement, and average traffic recovery ratio in IP over WDM networks.
文摘IP over WDM网络是下一代网络的核心,生存性则是保证服务质量(QoS的关键要素。当网络中出现故障时,选择在IP层还是光层进行保护和恢复是非常重要的课题。文章在论述IP层和光层的保护和恢复机制的基础上,提出了多层联合恢复机制的思想,针对多层联合恢复机制中各层之间如何协调进行了仔细的分析,并提出了自己的见解。
文摘对IP over WDM的虚拓扑设计算法进行了研究,选择网络整体流量的均衡性作为优化目标,提出了一种新型的虚拓扑构造算法。在算法中,选择负载分布方差作为评价流量均衡性的指标,并给出其定义和计算方法。主要针对拥塞概率性能,在光层和IP层将提出的新型虚拓扑构造算法与其他算法进行比较。在光层的算法比较部分,选择负载均衡启发式路由算法(RLBH,routing with load balancing heuristics)与提出的算法进行比较;在IP层的算法比较部分,选择固定路径最小拥塞路由算法(FPLC,fixed-path least-congestion)与提出的算法进行比较,并对比较结果进行了讨论。比较结果显示在拥塞概率性能方面,提出的新型虚拓扑构造算法优于RLBH算法和FPLC算法。
文摘本文研究了在IP/MPLS over WDM网络中支持不同QoS要求的VPN业务的逻辑拓扑设计问题。对于给定的网络物理拓扑和业务需求矩阵,本文提出,基于不同时延要求的VPN业务逻辑拓扑设计可以运用两种方法加以解决。一为基于迭代的线性规划方法,适合于规模较小的网络。另一个为启发式算法,可运用于网络规模较大的环境。对比仿真结果表明,启发式算法不但较好地解决了不同QoS要求的VPN业务的选路和波长分配问题,还较好地降低了链路的最大负载。
文摘通过构建整数线性规划(ILP)来计算网络的能耗,求解ILP的解需要的计算机内存空间大,但内存不足仍然是需要考虑的问题之一。针对这一问题,提出了一种基于K算法来设计绿色IP over WDM网络的方法,该方法是基于传统的虚拓扑网络业务疏导方法,首先利用K算法求解网络中节点与节点之间的K条可能路径,然后通过构建整数线性规划(ILP)来求解网络资源的分布。分析网络能耗的模型,利用数学表达式来描述基于K算法下3种IP over WDM网络的能耗。
文摘针对IP over WDM网络,建立了整数线性规划(ILP)最小功耗模型,计算了满足峰值业务需要开启的设备数目;对于低峰业务提出休眠机制,分别利用最小光路数算法与最小跳数算法,在保证连接无阻塞的情况下找出空闲设备,对比峰值业务得到不同算法下的设备使用率,确定IP over WDM网络的节能潜力。结果表明,ILP优化模型的网络功耗最小,最小光路数算法次之;低峰业务下利用休眠机制可以关闭设备的比例占40%～60%;采用最小光路数算法的休眠机制节能效果较优。
文摘针对IP over WDM网络,基于多跳光旁路和流量疏导,以减少能耗为目标对网络链路配置进行设计;考虑多跳光旁路会增大业务传输距离的问题,分析了光路建立顺序对业务传输距离的影响;通过优先路由短距离业务和限制最大传输跳数来减少业务的平均传输跳数。仿真结果表明,优先建立短距离光路的启发式算法与Dijkstra算法相比可以减少25%～55%的能耗,业务平均物理跳数与Dijkstra算法相差在1跳之内。
文摘降低网络能耗和提高能量利用率的需求,使绿色IP over WDM网络成为光网络领域的研究热点。针对流量业务,以降低网络能耗和保证网络性能为优化目标,建立了分层集成辅助图模型,根据多跳疏导机制设计了IP over WDM网络光层节点优化配置下的节能多跳疏导(Optical Multiple Jump Grooming,OMJG)路由算法,进行了仿真,并与最短路径优先算法(Dijkstra)进行了比较。结果表明:在网络总能耗和业务请求阻塞率方面,设计的OMJG算法均优于传统的Dijkstra算法。
文摘在IP Over WDM网络中,WDM层的一条物理链路往往对应多条IP层逻辑链路,无论采用何种机制,都不允许WDM层的故障导致上层逻辑拓扑变的不连通,因此,解决IP Over WDM的生存性映射问题便显得尤为重要.本文在现有IP Over WDM静态拓扑映射算法的基础上提出一种基于单节点故障的映射算法,目的是在WDM层出现单节点故障后,IP层逻辑拓扑不被分割为多个不连通的部分,以保证IP拓扑的连通性.
基金Sponsored by Agency for Singapore Technology and Advance Research(RGM01/16)
文摘In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength switching （WXC） layer and fiber switching （FXC） layer. This network is capable of both IP layer grooming and wavelength grooming in a hierarchical manner. Resource provisioning in the multi-granular network paradigm is called hierarchical grooming problem. An integer linear programming （ILP） model is proposed to formulate the problem. An iterative heuristic approach is developed for solving the problem in large networks. Case study shows that IP/MG-OXC network is much more extendible and can significantly save the overall network cost as compared with IP over wavelength division multiplexing network.
