光交換網(wǎng)絡(luò)中的多播調(diào)度算法及性能研究.pdf

1、近年來(lái),隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了很多新的應(yīng)用,如視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)音頻/視頻廣播、多媒體遠(yuǎn)程教育等已經(jīng)超過(guò)了現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)所能提供的帶寬。由于光纖的巨大帶寬,光網(wǎng)絡(luò)成為解決此問(wèn)題的一種有效方法,DWDM光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息領(lǐng)域的骨干網(wǎng)。多播是將一個(gè)源節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)送到多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)。多播技術(shù)可以大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬,既提高數(shù)據(jù)的傳送效率,又減少主干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。將多播的概念引入到光交換網(wǎng)絡(luò)中,多播光交換可以改善光網(wǎng)絡(luò)的性能,提高光網(wǎng)絡(luò)

2、帶寬利用率,促進(jìn)新一代光交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。具有多播功能的光交換核心節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)多播的關(guān)鍵技術(shù),本文主要研究在DWDM光交換網(wǎng)絡(luò)中,基于核心節(jié)點(diǎn)的多播調(diào)度算法及性能評(píng)價(jià)參數(shù)。 首先,介紹了三種典型的光分組交換結(jié)構(gòu),并對(duì)它們進(jìn)行了比較。然后主要研究了基于共享有限波長(zhǎng)變換器的SPL光交換結(jié)構(gòu)的多播調(diào)度算法。在DWDM光交換網(wǎng)絡(luò)中,每根光纖分為M個(gè)波長(zhǎng)信道,當(dāng)一根輸出光纖上的連接請(qǐng)求多于M時(shí)就會(huì)發(fā)生沖突。多播調(diào)度算法選擇一組無(wú)沖突的多播

3、連接請(qǐng)求,在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)調(diào)度最大數(shù)目的連接請(qǐng)求是一個(gè)非確定的多項(xiàng)式難題,因此需要采用近似調(diào)度算法。在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,改進(jìn)后提出了一種新的近似調(diào)度算法:NASA算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證,當(dāng)光纖數(shù)和波長(zhǎng)信道數(shù)都為8,負(fù)載率為1.0時(shí),NASA算法的網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高了約14％。當(dāng)光纖數(shù)和波長(zhǎng)信道數(shù)都為16,負(fù)載率為1.0時(shí),NASA算法的網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高了約11％。從而可以證明,新的調(diào)度算法提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。 其次,將優(yōu)先級(jí)概念應(yīng)用到

4、多播光交換網(wǎng)絡(luò)中,基于這個(gè)前提分析了區(qū)分優(yōu)先級(jí)的多播調(diào)度算法。為方便討論,本文中分為高、低兩個(gè)優(yōu)先級(jí)。對(duì)分組應(yīng)用ASA算法,當(dāng)負(fù)載率為0.6時(shí),低優(yōu)先級(jí)分組的吞吐量降為零,而高優(yōu)先級(jí)分組的吞吐量約為0.71。對(duì)分組應(yīng)用NASA算法,當(dāng)負(fù)載率為0.6時(shí),低優(yōu)先級(jí)分組的吞吐量接近為零,而高優(yōu)先級(jí)的分組的吞吐量約為0.75。從而可以證明：高優(yōu)先級(jí)分組的網(wǎng)絡(luò)吞吐量高于低優(yōu)先級(jí)分組的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,保障了高優(yōu)先級(jí)分組的性能。 最后,提出了DW