光网络中基于蚁群算法的路由机制和管理技术

论文摘要

智能光网络是一种具有动态连接能力、能够支持多种类型业务、并可以根据实际的需求对带宽进行实时分配的光网络,是传送网发展的趋势。路由技术作为智能光网络控制平面的一项重要的核心技术,是智能光网络标准化工作的重点和难点。在光网络中,需要实时、动态的分配路由,才能满足日益膨胀的网络规模及业务需求。在光域中,将路由过程称为RWA问题,它与传统的IP/MPLS中的路由过程有很大区别,为了选择光路径来满足流量工程要求,它必须找到光路径中物理节点和链路(路由子问题),同时找到该光路径链路上的一个或几个波长(波长分配子问题),才能优化网络资源。其中处理路由子问题有固定路由、固定可选路由和自适应路由3种方法。随着计算机网络和通信技术的迅猛发展,网络管理的重要性也在不断提高。所谓网络管理,简单地说就是控制一个复杂的计算机网络使得它具有最高的效率和可靠的工作。当前最常见的网管平台包括：SNMP(Simple Network Management Protocol),CMIP(Common Management Information Protocol)和CORBA(Common Object Request Broker Architecture)。本论文的工作将从分析智能光网络中的常用路由算法入手,并着重研究光网络中基于蚁群算法的路由机制,实验仿真结果比较蚁群算法和D算法的性能,最后阐述光网络的网络管理技术,重在比较SNMP和CORBA的特性,得出一个适合其特点的应用网络。论文第二章主要研究D算法和蚁群算法的基本原理,在蚁群算法中,参数的选择组合对算法性能有着至关重要的作用,对于不同的拓扑结构,算法的参数选择也不尽相同。本章通过实验仿真研究、验证蚁群算法中各参数的作用,并得出根据特定的拓扑确定蚁群算法中各个参数的步骤。论文第三章主要研究D算法和蚁群算法在光网络路由中的应用,包括将蚁群算法用于网络正常情况下、单节点出现故障和链路出现故障情况下的寻找路由。通过实验仿真,比较D算法和蚁群算法在有波长连续性限制的情况下寻找路由的性能,验证蚁群算法相对于D算法的优越性。论文的第四章研究了光网络中常用的两种网络管理技术：SNMP和CORBA技术。在比较两者特性的基础上,得出一个适合其特点的应用网络。同时,简述了本人参与完成的基于SNMP的光网络管理软件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 自动交换光网络概述
• 1.2.1 ASON标准化研究现状
• 1.2.2 ASON路由技术的研究
• 1.2.2.1 ASON路由技术的特点
• 1.2.2.2 ASON路由技术的需求
• 1.2.2.3 ASON中的路由波长分配问题
• 1.2.3 ASON管理技术的研究
• 1.2.3.1 ASON网络管理的特点
• 1.2.3.2 传统光网络管理系统框架
• 1.2.3.3 ASON管理系统框架
• 第二章 算法基本原理
• 2.1 DIJKSTRA路由算法基本原理
• 2.2 蚁群算法基本原理
• 2.2.1 蚁群算法的描述
• 2.2.2 蚁群算法参数影响分析
• 2.2.2.1 信息素挥发因子ρ
• 2.2.2.2 蚂蚁数量m
• 2.2.2.3 信息启发式因子α
• 2.2.2.4 期望值启发式因子β
• 2.2.2.5 用均匀设计法来确定蚁群算法的参数
• 2.2.3 确定蚁群算法的参数的步骤
• 第三章 蚁群算法在光网络路由中的应用
• 3.1 ASON涉及的RWA问题
• 3.1.1 路由选择策略及相关算法
• 3.1.2 波长分配及相关算法
• 3.2 基于蚁群算法的路由机制
• 3.2.1 网络路由测试平台简述
• 3.2.2 网络正常情况下的蚁群路由计算
• 3.2.3 网络出现节点故障情况下的蚁群路由计算
• 3.2.4 网络出现链路故障情况下的蚁群路由计算
• 3.3 基于蚁群算法的RWA算法
• 3.3.1 RWA路由测试平台简述
• 3.3.2 算法实现
• 3.3.3 实验条件及结论
• 3.3.3.1 实验拓扑模型
• 3.3.3.2 实验业务模型
• 3.3.3.3 仿真结果及分析
• 第四章 光网络中的管理技术
• 4.1 网络协议的体系结构
• 4.1.1 SNMP的体系结构
• 4.1.2 CORBA的体系结构
• 4.2 SNMP和CORBA的比较
• 4.2.1 网络体系结构
• 4.2.2 网络传输协议
• 4.2.3 网络通信协议
• 4.2.4 数据定义语言
• 4.2.5 对象描述语言
• 4.2.6 对象识别
• 4.2.7 管理对象结构
• 4.3 SNMP和CORBA在光网络网络管理中的应用
• 4.3.1 SNMP的传统应用
• 4.3.2 SNMP和CORBA的综合应用
• 4.4 网络管理软件的开发
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表或录用的学术论文