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当前IP网络因宽带化、多媒体化要求,迫切需要一种技术解决服务质量和支持新型增值业务。多协议标签交换(MPLS)技术综合利用网络核心的交换技术和网络边缘的IP路由技术的优点,成为第三代主干网的核心交换技术。作为主干网的交换技术,MPLS除必须提供高效可靠的传输外,还必须针对网络状况复杂而出现的故障进行更快速的响应和恢复。否则即使故障持续时间很短,也会在各个路由器的缓存中留下大量数据,这对传输质量要求较高的服务带来很大影响,导致大量分组丢失,从而造成严重服务质量问题以及网络性能下降。因此,MPLS的故障恢复机制是当前网络技术研究的一个重要研究方向,也是目前研究的热点问题之一。
本文首先介绍了MPLS网络运行机制和故障恢复机制,讨论了Haskin,Makam,Simple-Dynamic等几种传统的故障恢复方案。重点进行了几种方案在延时、丢包和数据包失序等方面的研究。几种方案都没有考虑到故障发生点位置对于故障恢复路径选择所产生的影响,因此方案中,当丢包数较小时,恢复路径延时又太大,而恢复路径延时较短时,丢包数又偏多。
基于对传统故障恢复方案的研究,论文第三章提出了一种基于动态的H-M故障恢复方案。动态H-M方案是针对故障发生后,故障发生点位置的具体情况进行恢复路径的选择,以解决故障恢复中的平均传输延时和丢包问题。而且对Haskin,Makam,Simple-Dynamic和动态H-M方案在故障恢复过程中的平均传输延时,丢包数和数据包失序等,运用算法分析进行了对比。对比分析结果表明,动态H-M方案在故障恢复中比同类方案丢包少,传输延时更合理。
论文最后,采用OPNET仿真建模,对几种传统的故障恢复方案和动态H-M方案的恢复性能进行比较。实验结果也充分证明了动态H-M方案比同类方案在故障恢复过程中性能更优。