網(wǎng)絡(luò)出口流量的多徑路由處理機制

周媛媛,陳文龍,趙成安,唐曉嵐 ,郭思聰

1(首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院,北京 100048)2(首都師范大學(xué) 管理學(xué)院,北京 100048)3(陸軍炮兵防空兵學(xué)院 士官學(xué)校,沈陽 110867)

1 引 言

互聯(lián)網(wǎng)單徑路由傳輸過多依賴最短路徑或最優(yōu)路徑,這種傳輸模式容易導(dǎo)致負載不均、鏈路擁塞等問題.多徑路由的提出對解決上述問題提供了幫助,但現(xiàn)有多徑路由機制在實施靈活性等方面還不夠理想.已實際部署的典型多徑傳輸機制中,多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)(MPLS)對報文的再次封裝會增加數(shù)據(jù)負載,且主要適用于運營商自治域網(wǎng)絡(luò)；策略路由方案因為靜態(tài)配置導(dǎo)致效率較低,也無法隨網(wǎng)絡(luò)拓撲狀態(tài)變化動態(tài)調(diào)整.

本文針對互聯(lián)網(wǎng)的出口流量進行優(yōu)化控制,提出網(wǎng)絡(luò)出口流量的多徑路由處理機制(MET).在傳統(tǒng)流量傳輸基礎(chǔ)上加入二維路由元素,以此控制網(wǎng)絡(luò)中外訪流量的出口網(wǎng)關(guān)及路徑的選擇.并且,針對網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生頻率較高的單鏈路、單節(jié)點故障問題,提出MET的改進方案：BMET,即通過預(yù)先為重要故障設(shè)置備份路徑并計算路徑切換點,實現(xiàn)備份路徑的快速切換.

本文主要貢獻包括：1)提出了MET機制,基于二維路由高效控制外訪流量的出口網(wǎng)關(guān)；MET不增加任何報文負載,并與已有一維轉(zhuǎn)發(fā)兼容共存；2)針對網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生頻率較高的單點故障問題對MET機制進行優(yōu)化改進,通過預(yù)先計算備份路徑及最優(yōu)切換點位置,實現(xiàn)重要故障后的路徑快速切換,提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?

本文的結(jié)構(gòu)組織如下：第2部分介紹了相關(guān)研究及背景;然后在第3部分描述MET機制的主要思想及實施辦法;在第4部分,對MET機制進行改進,實現(xiàn)重要故障后路徑的快速切換;第5部分對MET機制進行模擬仿真,并對實驗結(jié)果進行分析;第6部分總結(jié)了全文.

2 相關(guān)研究

多宿主方式(Multi-homing)往往被應(yīng)用于末節(jié)網(wǎng)絡(luò)中來增強其網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性.文獻[1]將多宿主簡單定義為擁有多個外部鏈接的網(wǎng)絡(luò).文獻[2]研究分析了多宿主網(wǎng)絡(luò),他們認(rèn)為多宿主可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)性能,并通過大量數(shù)據(jù)證明了多宿主的可靠性.二維路由可以同時根據(jù)源地址與目的地址進行選路,并在實現(xiàn)多宿主技術(shù)、多路徑路由等方面均具有很大的優(yōu)勢.文獻[3]基于二維路由研究域間流量工程,利用二維路由能夠細分流量的特點,細粒度的進行流量調(diào)度,充分展現(xiàn)了二維路由的優(yōu)勢.文獻[4]同樣對流量工程問題進行了討論.

多路徑路由(MRP)因其在實現(xiàn)低能量消耗、負載均衡、避免擁塞發(fā)生等方面具有的重要作用,長期以來一直是學(xué)者們研究的熱點話題.網(wǎng)絡(luò)中使用最多同時也最為普遍的是等價多路徑路由(ECMP[5]),ECMP沿著多個相等代價的路徑進行流量的傳輸,雖然多個路徑可以對流量進行分擔(dān),但其路徑選擇是靜態(tài)確定的,不能對變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及時的做出反應(yīng).文獻[6]對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量進行研究,發(fā)現(xiàn)使用ECMP算法易將多條大數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至同一鏈路,導(dǎo)致鏈路瓶頸.多路徑路由在鏈路或節(jié)點故障恢復(fù)方面也具有一定的意義,文獻[7]提出了多路由機制(MRC),通過預(yù)先計算備份路徑以確保IP網(wǎng)絡(luò)中鏈路或節(jié)點故障的快速恢復(fù).從負載均衡角度出發(fā),文獻[8]提出了一種具有負載均衡功能的多網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議,由此均衡整個網(wǎng)絡(luò)的負載,避免擁塞的發(fā)生.文獻[9]設(shè)計并實現(xiàn)一種動態(tài)負載均衡策略,并對其性能進行驗證.不相交的多路徑路由的提出對避免路徑之間爭用帶寬以及提高流量傳輸安全性產(chǎn)生了很大的作用[10,11],文獻[12]對MRC繼續(xù)深入研究,提出了不相交的多路由機制(D-MRC),使得求出的備份路徑互不相交.同樣基于多路徑路由,文獻[13]設(shè)計了分級拓撲可信機制,為不同級別的流量提供不同的傳輸路徑,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可信傳輸.

如今,由于互聯(lián)網(wǎng)的普及,網(wǎng)絡(luò)已逐漸滲透到人們的工作、生活當(dāng)中.尤其在電子商務(wù)領(lǐng)域中,即使是一個短暫的服務(wù)中斷,也會造成巨大的經(jīng)濟損失.不幸的是,由于多種原因,網(wǎng)絡(luò)故障時有發(fā)生,即使是在管理良好的網(wǎng)絡(luò)中.文獻[14]對IP主干網(wǎng)故障特征進行研究,發(fā)現(xiàn)大約85%的故障為單個鏈路或路由器故障所致.傳統(tǒng)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議如OSPF通過鏈路狀態(tài)廣播以及路由表的重計算來應(yīng)對鏈路故障,這種反應(yīng)方式會導(dǎo)致嚴(yán)重的轉(zhuǎn)發(fā)中斷問題.針對這一情況,文獻[15]提出了故障不敏感路由(FIR)這種主動式的域內(nèi)路由方法,對于任何的單鏈路故障能夠很好的處理,但是一旦遇到由單個節(jié)點引起的多條鏈路同時失效時,則會產(chǎn)生環(huán)路.針對這個問題,文獻[16]基于FIR,提出了基于快速重路由的故障推理方法(FIFR),不僅可以解決單鏈路故障,也可以對單節(jié)點故障進行有效的處理.為了減少故障反應(yīng)時間,IETF確定了一個框架,稱為IP快速重路由(IPFRR[17]),IPFRR基于本地路由變更和預(yù)計算繞行兩個準(zhǔn)則.文獻[18]提出了無環(huán)路變更的方法(LFA),LFA簡單、易于部署,具有很高的商業(yè)價值.但是,大量的數(shù)值研究表明[19],LFA只能對75-85%的鏈路故障以及50-75%的節(jié)點故障提供保護.因此,文獻[20]中專注于LFA故障覆蓋率的分析,提出了提高LFA故障覆蓋率的方法,即通過使用貪心算法向拓撲中增加2-4條新的鏈路,就會達到接近于LFA的完全覆蓋.

3 MET機制及實施辦法

本文針對多出口網(wǎng)絡(luò)的外訪流量進行優(yōu)化控制,提出網(wǎng)絡(luò)出口流量的多徑路由處理機制(MET).MET可基于源、目的IP前綴指定外訪流量的出口網(wǎng)關(guān).便于分析,本文令特定接入路由器的所有外訪流量總是經(jīng)相同的邊界網(wǎng)關(guān)路由器進行傳輸.即對于外訪流量,接入路由器會與唯一的出口網(wǎng)關(guān)綁定.

圖1 外訪流量控制示例圖Fig.1 Outgoing traffic control example

針對圖1進行分析,令M、N為自治域的2個出口網(wǎng)關(guān),有A～F共6個接入路由器.該區(qū)域的流量策略是：A、B、D、F通過M向外傳輸流量；C、E通過N負責(zé)向外傳輸流量.

二維轉(zhuǎn)發(fā)的重要優(yōu)勢就是與現(xiàn)有一維轉(zhuǎn)發(fā)不沖突.對于網(wǎng)絡(luò)中最普遍使用的出口網(wǎng)關(guān),服務(wù)的流量仍使用現(xiàn)有一維轉(zhuǎn)發(fā)完成對外傳輸,從而減少二維轉(zhuǎn)發(fā)的部署,降低各項代價.

定義 1.令自治域中默認(rèn)出口網(wǎng)關(guān)為DEr,自治域的外訪流量默認(rèn)情況基于一維轉(zhuǎn)發(fā)傳輸?shù)紻Er.

DEr基于傳統(tǒng)域內(nèi)路由協(xié)議在自治域中發(fā)布外部IP前綴,無法獲得二維轉(zhuǎn)發(fā)傳輸服務(wù)的外訪流量都經(jīng)DEr傳輸.圖1中,經(jīng)出口網(wǎng)關(guān)M負責(zé)最多的外訪流量傳輸,可設(shè)置M為DEr,所以A、B、D、F的外訪流量基于一維轉(zhuǎn)發(fā)傳輸.

定義 2.令提供二維轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的出口網(wǎng)關(guān)為TEr,它可為外訪流量提供高性能或特定功能的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)(區(qū)別于DEr).自治域中,TEr提供服務(wù)的流量基于二維轉(zhuǎn)發(fā)傳輸?shù)絋Er.

由于不同出口網(wǎng)關(guān)提供二維轉(zhuǎn)發(fā)傳輸服務(wù)時,相互之間沒有任何影響,所以本節(jié)分析單個出口網(wǎng)關(guān)的二維轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計,二維轉(zhuǎn)發(fā)基于OSPF協(xié)議擴展來實施.二維轉(zhuǎn)發(fā)機制的主要設(shè)計思想如下：首先,TEr配置其服務(wù)的二維轉(zhuǎn)發(fā)流量,以源、目的IP前綴對描述外訪流量；然后,TEr發(fā)布二維LSA消息通告自治域內(nèi)節(jié)點,路由節(jié)點根據(jù)收到二維LSA部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項,構(gòu)建二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑.

上述過程中,若沿用現(xiàn)有的洪泛機制發(fā)送二維LSA通告,各項代價較大.由于每個二維轉(zhuǎn)發(fā)項總是針對特定源IP前綴部署,只需自治域中的部分路由節(jié)點對其關(guān)注.因此,針對每個二維轉(zhuǎn)發(fā)項,可以先計算出自治域內(nèi)接受服務(wù)的特定用戶到指定出口網(wǎng)關(guān)的最優(yōu)路徑,并沿該最優(yōu)路徑的逆路徑進行二維LSA消息的發(fā)布.該方法可以在最小范圍通告鏈路狀態(tài)信息,減少控制層開銷,實現(xiàn)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的高效建立.而且,每個二維轉(zhuǎn)發(fā)項只在部分路由節(jié)點存儲也可降低數(shù)據(jù)層的二維轉(zhuǎn)發(fā)項存儲開銷.

令自治域網(wǎng)絡(luò)表示為G,其中,R為路由器集合,E表示鏈路集合.令提供二維轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的出口網(wǎng)關(guān)為TEr,接受服務(wù)的接入路由器為ACr,PS是接受該服務(wù)的用戶IP前綴(源IP)集合,PS對應(yīng)的子網(wǎng)經(jīng)接入路由器連入互聯(lián)網(wǎng),PD是該轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的可達目的IP前綴集合.通過報文源IP和目的IP對目標(biāo)流量進行描述,該流量集合表示為：

(1)

定義 3.令A(yù)Cr到TEr最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑(最短路徑)記為：Path(ACr,TEr)={r1,r2,…,rm},其中r1=ACr,rm=TEr.

由于任意2個節(jié)點間的往返路徑經(jīng)過的節(jié)點相同,所以,二維LSA消息發(fā)布的路徑即為ACr到TEr最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的逆路徑,即Path-(ACr,TEr)={rm,rm-1,…r1}.其中r1=ACr,rm=TEr.

圖2 構(gòu)建二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑示例拓撲Fig. 2 Example topology of building a two-dimensional forwarding path

圖2為構(gòu)建最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑示例拓撲.其中,令s為ACr,d為TEr.則二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑為s-a-e-f-c-d,二維LSA消息發(fā)布路徑為d-c-f-e-a-s.構(gòu)建二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑時,d首先發(fā)送二維LSA通告到c,c接收到LSA通告后,生成下一跳為d的二維轉(zhuǎn)發(fā)項,并且繼續(xù)向f發(fā)布此二維LSA.后續(xù)節(jié)點同理構(gòu)建二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑.

4 MET優(yōu)化

現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中,由于路由器損壞、網(wǎng)絡(luò)維護、配置錯誤等多種原因?qū)е碌木W(wǎng)絡(luò)故障仍時有發(fā)生.文獻[14]對于IP骨干網(wǎng)中的故障特征進行研究,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中大約85%的故障為單個鏈路或路由器故障所致.為此,本文針對最優(yōu)二維路徑中最易發(fā)生的單個鏈路及節(jié)點故障問題預(yù)先計算備份路徑,并研究分析故障發(fā)生后兩路徑間切換的最佳節(jié)點.以此達到在盡量少的節(jié)點中部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項,減小控制層開銷并提升部署效率.

MET中,一旦網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生變化,如：增加新的節(jié)點/鏈路或刪除已有的節(jié)點/鏈路,會由TEr觸發(fā)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的維護.此時,需要注意將路徑切換對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懡抵磷畹?本文主要分以下2種情況分析：

1)若有更優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑出現(xiàn),可待新路徑構(gòu)建完成后再撤除當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)路徑；

2)若現(xiàn)有轉(zhuǎn)發(fā)路徑發(fā)生故障,則必定導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)一段時間的中斷.因此,本文設(shè)計了針對重要故障的備份路徑快速切換機制.

4.1 確定重要節(jié)點及鏈路

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中,單鏈路故障或單個路由器所引發(fā)的故障發(fā)生頻率極高.通過一段時間對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控觀察,可以很容易找出網(wǎng)絡(luò)中某路徑中最易發(fā)生故障的鏈路及節(jié)點.由于其對網(wǎng)絡(luò)影響較大,我們稱其為重要鏈路、重要節(jié)點,并將重要鏈路或重要節(jié)點所引發(fā)的故障稱為重要故障.

定義 4.令二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑Path(ACr,TEr)的鏈路集合為ETP,路徑中最易發(fā)生故障的鏈路為重要鏈路：Ie,有Ie∈ETP.

定義 5.令二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑Path(ACr,TEr)的節(jié)點集合為RTP,路徑中最易發(fā)生故障的節(jié)點為重要節(jié)點：Ir,Ir∈RTP.令它的直連鏈路集合為Eco{Ir}.

4.2 計算備份路徑及路徑的切換

針對區(qū)域中發(fā)生可能性較大的單鏈路故障、單節(jié)點故障的問題,我們通過為重要鏈路、重要節(jié)點設(shè)置備份路徑的方法來解決.

令B-Path(ACr,TEr)為自治域內(nèi)去除重要鏈路或重要節(jié)點后,ACr到TEr的最優(yōu)路徑,我們稱B-Path(ACr,TEr)為二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑Path(ACr,TEr)的備份路徑.其中,B-Path(ACr,TEr) ={rb1,rb2,…rbm},rb1=ACr,rbm=TEr.

若為重要鏈路故障,則更新拓撲表示為：

若為重要節(jié)點故障,則更新拓撲表示為：

定義 6.令STr為路徑切換負責(zé)節(jié)點,即二維轉(zhuǎn)發(fā)路路徑Path(ACr,TEr)以及備份路徑B-Path(ACr,TEr)在故障發(fā)生時的關(guān)鍵切換點.

圖3 備份路徑更換拓撲Fig.3 Path switching topology

STr滿足2個約束條件：1)它是2條轉(zhuǎn)發(fā)路徑的公共節(jié)點；2)它在2條路徑中的轉(zhuǎn)發(fā)下一跳不同.

即：(STr=rpi=rbj)∧(rpi+1≠rbj+1).

顯然,只要備份路徑存在,就必定存在STr.Path(ACr,TEr)中,STr一定出現(xiàn)在ACr到Ir或者Ie的直連節(jié)點之前,它可能是ACr,但一定不會是TEr.

圖3為備份路徑更換拓撲示例,其中,圖3(a)、圖3(b)為鏈路(c,e)發(fā)生故障時備份路徑更新拓撲圖.圖3(c)、圖3(d)為節(jié)點e發(fā)生故障時的示例圖.可以看到,當(dāng)故障發(fā)生時,不是由ACr進行二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑與備份路徑之間的切換,而是由距離故障鏈路或節(jié)點更為相近的帶陰影節(jié)點完成此項操作,這樣不僅可以減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)量,更可以很大程度上縮短收斂時間,達到二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑與備份路徑之間的快速切換.

4.3 下發(fā)針對備份路徑的二維轉(zhuǎn)發(fā)項

和最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑一樣,我們同時也針對備份路徑上的部分節(jié)點下發(fā)二維轉(zhuǎn)發(fā)項,一旦重要鏈路或重要節(jié)點發(fā)生故障,只需STr獲知該網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生的變化,即可完成二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的快速切換.

RTP表示最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的所有節(jié)點的集合,RB-TP表示備份二維路徑上所有節(jié)點的集合.令集合RB-deploy表示備份路徑上需要進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項部署的節(jié)點集,滿足：RB-deploy=RB-TP-RTP+{STr}.

需要對RB-deploy中所有節(jié)點下發(fā)二維轉(zhuǎn)發(fā)項.其中,STr只是存儲針對RB-TP的二維轉(zhuǎn)發(fā)項,并不生效.一旦重要鏈路/節(jié)點發(fā)生故障,只需STr獲知該網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)所發(fā)生的變化,就可以迅速完成二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的切換.即,路徑切換負責(zé)節(jié)點STr刪除針對RTP的二維轉(zhuǎn)發(fā)項,并使RB-TP的二維轉(zhuǎn)發(fā)項生效.圖3(a)中,針對s到d的二維轉(zhuǎn)發(fā)項,c節(jié)點生效的下一跳節(jié)點為e,當(dāng)c感知到c-e鏈路故障,立刻將下一跳切換為m.易知,STr為最后一個同時出現(xiàn)在2個有序集合中的節(jié)點.

STr節(jié)點的算法如下,即在RTP和RB-TP中,尋找最后一個同時出現(xiàn)在2個有序集合中的節(jié)點.

Algorithm1.CalculationofSTr

Node*switch_node(RTP,RB-TP)

{

Get the first node ofRTP：r1;

Get the first node ofRB-TP：r2;

While(r1==r2)

{

STr=r1;

r1=r1->next;

r2=r2->next;

}

returnSTr;

}

5 實驗評估

1條二維轉(zhuǎn)發(fā)項所占存儲空間包括：4字節(jié)源IP網(wǎng)段、4字節(jié)目的IP網(wǎng)段、4字節(jié)下一跳地址、1字節(jié)源IP子網(wǎng)掩碼長度、1字節(jié)目的IP子網(wǎng)掩碼長度、2字節(jié)出接口號,共計16字節(jié).令自治域中路由節(jié)點數(shù)：NA=|R|.給定1條二維轉(zhuǎn)發(fā)項,需要部署的節(jié)點數(shù)為：NT,其占用存儲空間為16*NT.對于普通MET機制,需進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項部署的節(jié)點數(shù)為：NT= |Rp|.對于改進的MET機制(BMET),需進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項部署的節(jié)點數(shù)為：NT= |Rbp|.顯然,使用優(yōu)化的MET方法需要進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項部署的節(jié)點數(shù)更多.同時,對于不同拓撲中的不同二維轉(zhuǎn)發(fā)項,其二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑和備份路徑都會有所不同,部署節(jié)點數(shù)也不同.不過,對于OSPF現(xiàn)有洪泛鏈路狀態(tài)機制(Flooding),則會將1條二維轉(zhuǎn)發(fā)項在自治域中除出口路由器外的所有路由器節(jié)點生成,即：NT=|R|-1.

通過仿真研究MET機制與OSPF現(xiàn)有洪泛鏈路狀態(tài)機制下二維轉(zhuǎn)發(fā)項部署節(jié)點數(shù)以及內(nèi)存消耗情況.假定ACr與TEr所攜帶的IP前綴數(shù)量均為10,并將3個方法應(yīng)用于四種拓撲：ANS,Abilene,NSFNET,ARPANET[21,22].每個拓撲中選擇10個隨機樣本,不同隨機樣本具有不同的接入路由器、默認(rèn)出口路由器以及提供二維轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的出口路由器,并假定重要節(jié)點及鏈路.在計算每種方法需部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項的節(jié)點數(shù)后,可分析對應(yīng)的內(nèi)存消耗情況.

圖4 針對重要節(jié)點故障部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項所需存儲消耗Fig.4 Storage consumption required to deploy two-dimensional forwarding items for important node failures

圖4、圖5分別為重要鏈路故障、重要節(jié)點故障情況下,在4個不同拓撲中使用MET、BMET以及OSPF現(xiàn)有洪泛鏈路狀態(tài)機制(Flooding)3種方法部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項所需要的內(nèi)存消耗情況.OSPF現(xiàn)有洪泛鏈路狀態(tài)機制(Flooding)由于需要對二維鏈路狀態(tài)信息進行全網(wǎng)洪泛,所以需要部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項的節(jié)點數(shù)量最多,所需內(nèi)存消耗最大.MET方法只需在接入路由器ACr到出口路由器TEr的最優(yōu)路徑上進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項的部署,需部署節(jié)點數(shù)最少,因此所需內(nèi)存消耗最小.改進的MET方法(BMET)除需要在最優(yōu)路徑上部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項,還需將其部署到備份路徑上.相比于MET方法會增加一定的內(nèi)存消耗.

圖5 針對重要鏈路故障部署二維轉(zhuǎn)發(fā)項所需存儲消耗Fig.5 Storage consumption required to deploy two-dimensional forwarding items for important link failures

由圖4、圖5可以看出,4種拓撲中,使用我們提出的MET方法相比于OSPF現(xiàn)有洪泛鏈路狀態(tài)機制(Flooding)所需的內(nèi)存消耗情況有了明顯的改善,可以節(jié)約更多的內(nèi)存空間.而改進的MET方法相較于普通的MET方法雖然需要更多內(nèi)存空間,但當(dāng)重要故障發(fā)生時可以很快的對故障進行反應(yīng),切換到備份路徑,減少收斂時間.

6 總 結(jié)

本文針對互聯(lián)網(wǎng)的出口流量進行優(yōu)化控制,提出網(wǎng)絡(luò)出口流量的多徑路由處理機制：MET.即在傳統(tǒng)流量傳輸基礎(chǔ)上加入二維路由元素,基于源、目的IP前綴實現(xiàn)更細粒度的外訪流量控制.其中,自治域內(nèi)路由器到指定出口的流量傳輸基于二維轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn),因此無需考慮其與自治域內(nèi)現(xiàn)有一維轉(zhuǎn)發(fā)路徑的沖突,可提升多徑路由的實施靈活性.MET機制的部署代價主要體現(xiàn)在二維LSA消息的傳播及二維轉(zhuǎn)發(fā)項的部署上,針對此種情況,我們對構(gòu)建最優(yōu)二維轉(zhuǎn)發(fā)路徑進行討論,并只沿此最優(yōu)路徑傳播二維LSA消息及進行二維轉(zhuǎn)發(fā)項的部署.

此外,針對網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生頻率較高的單鏈路、單節(jié)點故障問題,提出MET機制的改進方案：BMET,即通過預(yù)先為重要故障設(shè)置備份路徑并計算路徑切換點,實現(xiàn)備份路徑的快速切換.后續(xù),我們將對多出口網(wǎng)絡(luò)的外訪流量進行更深入的研究.