光突發(fā)交換網(wǎng)中緩存管理技術(shù)的研究.pdf

1、波分復(fù)用(WDM)已成為Intemet骨干網(wǎng)的主導(dǎo)技術(shù)，但由于全光信號處理技術(shù)尚未足夠成熟，使得電子瓶頸帶來的矛盾更加突出。光突發(fā)交換技術(shù)(OBS)用一種讓數(shù)據(jù)與控制信號分離的方式實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全光傳輸，正受到越來越多的關(guān)注。本文基于光纖延遲線(FDL)的緩存管理技術(shù)對光突發(fā)交換的競爭解決策略進行了深入研究。 本文第一章首先介紹了光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和下一代光網(wǎng)絡(luò)中極有前途的IP over WDM方案。然后討論了在光網(wǎng)絡(luò)進程中扮演重要角色

2、的光交換技術(shù)，包括光波長路由、光分組交換和光突發(fā)交換，分析了它們的工作原理、實現(xiàn)方法和優(yōu)缺點。 第二章在介紹了光突發(fā)交換的基本原理和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細討論了目前光突發(fā)交換研究中的關(guān)鍵技術(shù)，包括OBS協(xié)議、邊緣節(jié)點突發(fā)包的匯聚與組裝、突發(fā)包調(diào)度、競爭解決方案等，分析比較了各種協(xié)議和各種方案的運作原理和優(yōu)缺點以及它們對于網(wǎng)絡(luò)性能的影響。 在第三章中，基于光纖延遲線作為光緩存以解決光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的競爭解決方案，提出

3、了一個新穎的節(jié)點模型來降低突發(fā)包在節(jié)點處的丟失率。該競爭解決方案同時具有前向FDL和反饋FDL當前向FDL被阻塞時，突發(fā)包將被送至后向反饋FDL中緩存一段時間重新參與競爭。計算機仿真結(jié)果表明，增加了反饋FDL，的節(jié)點模型的包丟失率明顯降低：在典型的網(wǎng)絡(luò)負載為0.5時，新模型的突發(fā)包丟失率僅為原模型的60.1﹪。當網(wǎng)絡(luò)負載更小時(負載0.1時)，新的模型的突發(fā)包丟失率僅為原模型的37.5﹪，優(yōu)化效果更加明顯。 第四章提出了一種新的

4、數(shù)學(xué)分析模型以計算OBS節(jié)點的突發(fā)包丟失率。該分析模型是在Markovian鏈的基礎(chǔ)上結(jié)合FDL的特點建立起來的。對于一個2×20BS節(jié)點且共享6個FDL的系統(tǒng)，得出了其狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，計算了各個狀態(tài)的概率以及系統(tǒng)總的突發(fā)包丟失率。將此結(jié)果與仿真結(jié)果進行了比較，分析模型結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合。在網(wǎng)絡(luò)負載0.8時，突發(fā)包丟失率隨FDL最大延遲B增大而迅速減小，從B為突發(fā)包平均長度的2倍到6倍時，突發(fā)包丟失率下降了67.4﹪；而再增大B，丟失