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传统的IP网络路由体系,无论是距离路由矢量协议(RIP)还是链路状态协议(如内部网关协议IGP的OSPF与IS-IS),都只能提供数据的可达性服务,不具备全网资源利用的调节能力。这些路由算法只根据网络的拓扑选择最短路径,因此会导致一部分链路拥塞,而另一部分链路闲置,这就容易造成网络负载分布的不平衡,极大地浪费了网络资源。
在这种情况下,基于MPLS(多协议标签交换)的流量工程技术应运而生。MPLS是一种介于第二层和第三层之间的标签交换技术,它使IP网络具备高速交换、流量控制以及Qos能力。MPLS流量工程使用约束路由计算所需的路径,然后利用显式路由技术使LSP(标记交换路径)按照指定的路径建立。约束路由技术可以根据Oos需求、拓扑结构和链路状态信息建立LSP,从而使网络资源得到合理的利用。
MPLSE的关键问题是LSP的分布优化问题,本文针对其NP一hard特性,提出了一种基于遗传算法的求解方法,同时配置了一组LSP。本算法由两个部分组成,首先利用改进的Dijkstra算法进行路由预计算,然后以剩余带宽均方差为优化目标函数,利用遗传算法进行求解。遗传算法采用自然数编码的方法,以提高搜索效率。仿真结果表明,本算法在一定程度上改善了网络资源的利用情况,避免了网络拥塞,达到了负载均衡的目的。与此同时,本算法还克服了一条一条配置LSP产生的“顶端优势”问题,能以任意顺序建立LSP。