IPDWDM光因特网中基于蚂蚁算法的容错路由选择机制的研究与仿真实现

IP/DWDM光因特网中基于蚂蚁算法的容错路由选择机制的研究

与仿真实现

随着因特网在全球的迅速发展和社会信息化程度的不断提高,一些新型多媒体应用不断涌现,如电子商务、虚拟现实、数字化图书馆、远程教育、视频会议等。由于因特网业务在全世界的爆炸性增长,对网络带宽造成了巨大的需求。波分复用技术在带宽上的优势使得IP/DWDM(IP over Dense Wavelength Division Multlplexing)光因特网成为下一代互联网NGI(Next Generation Internet)的重要组成部分。

多路波长信道复用在一根光纤上,致使网络对部件失效更加敏感。在

IP/DWDM光因特网中,一根光纤断裂可能会导致每秒太比特业务被中断。因此,如何提高整个网络的容错性是IP/DWDM光因特网中急需解决的问题。

容错路由选择机制是解决这一问题的有效方法之一。本文重点研究单一链路故障情况下的预防式容错路由选择机制。为了解决IP/DWDM光因特网中的服务质量QoS(Quality of Service)容错路由选择问题,本文选用了蚂蚁算法进行求解。

针对单播容错路由选择,以最小化孤儿数目为目标,将蚂蚁分为两类,分别为动态到达的光路连接请求建立链路分离的主光路和备份光路,同时,考虑到网络资源的高效利用并减少阻塞率,采用主从复用技术。为了跳出局部最优解,引入了遗传算法中的交叉操作。针对组播容错路由选择,以最小化组播树链路故障率为目标,分别建立了满足QoS的主树和备份树来达到容错的目的,当不能找到满足QoS的备份树时,通过与用户进行QoS协商加以解决。

对于设计的基于蚂蚁算法的容错路由选择机制,为了验证其正确性和可

行性,在NS2仿真平台下对其进行了仿真实现。结果表明,设计的容错路由选择机制在单一链路故障的情况下是可行和有效的。