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【摘 要】随着网络技术的不断发展,通信网络在人们日常生活和工作学习中得到广泛运用,随之对通信网络传送质量提出更高的要求。通信网络传送控制策略的提出和运用有效的减少了信息传送问题,而传送控制策略有很多,要选择最好的策略使通信网络运行达到最佳状态,就需要对传送控制策略进行评价。本文就通信网络传送控制策略评价展开讨论,旨在给传送控制策略选择一定的借鉴作用。
【关键词】通信网络 传送控制 策略评价
通信网络传送控制,就是依据通信网络能力和可以利用的资源情况,相应的采取一定的策略进行路径选择、接收控制和资源配置等工作,达到使网络更加灵活、更加自动、扩展性强等,发挥网络最大能力的目的。目前,对通信网络传送控制策略研究比较多,而对传送控制策略评价的研究不是很多。笔者就此研究了通信网络传送控制策略评价问题,主要从三个方面进行分析:一是通信网络传送控制三种基本策略;二是通信网络传送控制策略评价指标体系;三是实例分析——MPLS试验网络。
一、通信网络传送控制策略
当下比较常用的通信网络传送控制策略有三种:
(一)业务优先级策略
业务优先级策略主要采取的是策略条件匹配算法,具体来说,就是在规则库中查找与用户信息相匹配的策略规则,如果能够找到相匹配的策略规则,就可以确定为业务优先级,如果没有找到,就要继续直到找到为止。这里要强调的是,这一过程经常出现多次弱化的现象,甚至到最后仍无法找到匹配的策略规则,所以要特别注意用户输入的策略条件,这是该策略的关键和核心所在。
(二)带宽策略
带宽策略,顾名思义,就是对业务类型和用户提出的宽带所做的策略,如果业务类型是生存信息时,就要保证宽带优先,若不是生存信息,则是用户申请宽带,这就要求相关人员工作仔细认真负责。
(三)降级策略
在前两个控制策略不能得出输出结果时,就要进行相应的降级处理,即降级策略。通常情况下,该策略是以业务优先级策略为依据的,当能用业务级策略解决时,就不需要用到降级策略,所以降级策略是退而求其次的。
二、通信网络传送控制策略评价指标体系
(一)网络应用效能,即NAE
网络应用效能的计算方法为
其中,i表示任务优先级,;k表示业务类型,;j表示任务序号,;表示考察期间到达的优先级为i业务类型为k的任务总数量;表示任务优先级为i的加权系数;表示业务类型为k的加权系数,且k=1,2,3,4,…;p对应话音、图像、多媒体等等;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务接纳结果,接纳选1,拒绝选0;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的平均业务速率;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的传送时间;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务源、目的节点间的最短距离;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的QoE加权系数。
(二)网络效能优化指数
令①中的=1,=1,且考察期内的任务都接纳且QoE满意,则有网络效能最大值,那么网络效能优化指数为实际NAE与最大值之比。
(三)网络业务量与最短距离积
网络业务量与最短距离积,即,就是考察期内所有任务实际传送的业务量和任务源、宿节点间的最短距离的乘积,即
(四)网络链路资源利用效率
网络链路资源利用效率Z’就是网络资源大小与网络链路资源之比,其中,网络资源大小是由考察期内所有任务实际传送的业务量和任务源、宿节点间实际经过路由的最短距离之积表示;网络链路资源由所有中继链路带宽和考察时间的乘积表示。
(五)任务接纳成功率
(六)任务平均QoE加权系数
三、基于MPLS试验网络的传送控制策略评价
本文以MPLS试验网络为例,其传送控制策略评价按照上述通信网络传送控制策略指标体系进行。具体操作如下:
(一)试验网络简介
笔者选择的试验网络主要是由3台MPLS交换机相互连接形成三角形拓扑结构,主要是针对网络传送IP业务进行相应的评价。
该试验网络存在高、中、低三种优先级,其中:
MPLS交换机a和MPLS交换机b间使用的是Smartbits2000测试仪,主要作用是对业务传送过程中的分组丢失率进行测试;
a、b、c三台MPLS交换机由光纤和光缆进行连接,具体来说,a-c由光缆连接,a-b和b-c由光纤连接。
在这个MPLS试验网络环境中,策略决策点PDP相当于传送控制服务器,策略执行点PEP相当于资源管理服务器,且对于交换机的相关管理是依据SNMP协议完成的。此外,在这个网络环境中,高优先级可以对低优先级的连接带宽资源进行抢占。
(二)策略评价方法
在进行MPLS试验网络策略评价时,一般采用的方法是:第一,对试验网络的业务分布进行合理的预测,并且根据所得的结果进行网络的初步规划,然后在这个基础上对网络资源实行合理的配置,建立不同业务优先级和相应的带宽连接;第二,当网络在连续不断接收各项任务之后,采用相应的传送控制策略对不同的任务进行接纳控制;第三,对接纳结果进行分组丢失率测试,并且把相应的测试结果用来计算相应的QoE加权系数;第四,依据评价体系中的每一个相关评价指数对网络传送控制策略进行相应的评价分析。
(三)策略评价相关步骤
1.业务量分布和预分配的网络资源。假设该次试验中只有三种类型的任务,且这三种任务都采取不同的数据流业务、不同的带宽优先级进行网络传送工作,并且假定这三种不同类型的任务都是按照泊松分布到达,预估信息传输的时间都为三分钟,那么可以通过相应的软件工具计算出三种任务的时间。但是,在实际操作中,交换机a和c间使用的是直达链路,其带宽不能满足第2个任务相应的要求,会导致与其对应的TE会顺着a-b-c的次序逐级建立,出现a-b交换机的中继链路变成瓶颈链路的问题。
2.网络传送控制策略。试验网络主要采用的传送控制策略是优先级映射、资源分配、接纳控制等。该试验对这三种控制策略进行评价,得到不同的对比数据,通过对比分析得出结论。
3.试验结果分析。根据不同业务量试验网络传送控制策略分析可得到以下几个结论:
(1)当业务量很小时,预留的网络带宽资源能够满足所有的任务需求,接纳成功率百分百且QoE加权系数最大,网络应用、资源利用等与业务量呈正比;当业务量较大时,则不能满足其需求,根据策略分析数据可知。
(2)当业务平均速率达到24时,第一种策略的NAE为0,是无效传送。
(3)通过比较第二个策略和第三个策略,可以得出一个结论:在网络资源不够时,正确的做法是优先保证高优先级任务的接收和传输。
(4)当业务平均速率从18上升到24时,三种策略的效能优化指数普遍出现降低的情况,这表明如果业务分布和预留资源不相配或者业务量的时间分布和空间分布不合理的话,虽然通过控制策略对效能优化有一定的作用,但网络不能满足所有任务的传输。
四、结束语
总而言之,本文在对通信网络传送控制的三种策略和通信网络传送控制策略评价指标体系进行详细的分析后,利用评价指标体系对三种不同的策略控制的MPLS试验网络进行了相应的策略评价,得出如下结论:评价指标随着业务量的变化而变化,且指明了指标体系与策略间的关系 ,指标体系可以为控制策略的选择提供依据。通信网络传送控制策略评价是一个复杂的问题,值得深入研究和学习。
参考文献:
[1]姜峰.通信网络传送控制策略评价分析[J].信息通信,2013(1)
[2]范淑艳,韩卫占,路冉.通信网络传送控制策略评价研究[J].高技术通讯,2012(2)
[3]崔丽珍,孟霞.一种MPLS网络间的IP业务传送技术[J].无线电通信技术,2010(6)
[4] 倪翠兰;浅述电力系统通信网络传输方式及时间同步技术[J].中国新技术新产品;2011(18)
[5]贺启明.浅谈通信网络中拥塞现象及其控制策略[J].计算机光盘软件与应用,2011(23)
【关键词】通信网络 传送控制 策略评价
通信网络传送控制,就是依据通信网络能力和可以利用的资源情况,相应的采取一定的策略进行路径选择、接收控制和资源配置等工作,达到使网络更加灵活、更加自动、扩展性强等,发挥网络最大能力的目的。目前,对通信网络传送控制策略研究比较多,而对传送控制策略评价的研究不是很多。笔者就此研究了通信网络传送控制策略评价问题,主要从三个方面进行分析:一是通信网络传送控制三种基本策略;二是通信网络传送控制策略评价指标体系;三是实例分析——MPLS试验网络。
一、通信网络传送控制策略
当下比较常用的通信网络传送控制策略有三种:
(一)业务优先级策略
业务优先级策略主要采取的是策略条件匹配算法,具体来说,就是在规则库中查找与用户信息相匹配的策略规则,如果能够找到相匹配的策略规则,就可以确定为业务优先级,如果没有找到,就要继续直到找到为止。这里要强调的是,这一过程经常出现多次弱化的现象,甚至到最后仍无法找到匹配的策略规则,所以要特别注意用户输入的策略条件,这是该策略的关键和核心所在。
(二)带宽策略
带宽策略,顾名思义,就是对业务类型和用户提出的宽带所做的策略,如果业务类型是生存信息时,就要保证宽带优先,若不是生存信息,则是用户申请宽带,这就要求相关人员工作仔细认真负责。
(三)降级策略
在前两个控制策略不能得出输出结果时,就要进行相应的降级处理,即降级策略。通常情况下,该策略是以业务优先级策略为依据的,当能用业务级策略解决时,就不需要用到降级策略,所以降级策略是退而求其次的。
二、通信网络传送控制策略评价指标体系
(一)网络应用效能,即NAE
网络应用效能的计算方法为
其中,i表示任务优先级,;k表示业务类型,;j表示任务序号,;表示考察期间到达的优先级为i业务类型为k的任务总数量;表示任务优先级为i的加权系数;表示业务类型为k的加权系数,且k=1,2,3,4,…;p对应话音、图像、多媒体等等;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务接纳结果,接纳选1,拒绝选0;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的平均业务速率;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的传送时间;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务源、目的节点间的最短距离;表示任务优先级为i业务类型为k的第j项任务的QoE加权系数。
(二)网络效能优化指数
令①中的=1,=1,且考察期内的任务都接纳且QoE满意,则有网络效能最大值,那么网络效能优化指数为实际NAE与最大值之比。
(三)网络业务量与最短距离积
网络业务量与最短距离积,即,就是考察期内所有任务实际传送的业务量和任务源、宿节点间的最短距离的乘积,即
(四)网络链路资源利用效率
网络链路资源利用效率Z’就是网络资源大小与网络链路资源之比,其中,网络资源大小是由考察期内所有任务实际传送的业务量和任务源、宿节点间实际经过路由的最短距离之积表示;网络链路资源由所有中继链路带宽和考察时间的乘积表示。
(五)任务接纳成功率
(六)任务平均QoE加权系数
三、基于MPLS试验网络的传送控制策略评价
本文以MPLS试验网络为例,其传送控制策略评价按照上述通信网络传送控制策略指标体系进行。具体操作如下:
(一)试验网络简介
笔者选择的试验网络主要是由3台MPLS交换机相互连接形成三角形拓扑结构,主要是针对网络传送IP业务进行相应的评价。
该试验网络存在高、中、低三种优先级,其中:
MPLS交换机a和MPLS交换机b间使用的是Smartbits2000测试仪,主要作用是对业务传送过程中的分组丢失率进行测试;
a、b、c三台MPLS交换机由光纤和光缆进行连接,具体来说,a-c由光缆连接,a-b和b-c由光纤连接。
在这个MPLS试验网络环境中,策略决策点PDP相当于传送控制服务器,策略执行点PEP相当于资源管理服务器,且对于交换机的相关管理是依据SNMP协议完成的。此外,在这个网络环境中,高优先级可以对低优先级的连接带宽资源进行抢占。
(二)策略评价方法
在进行MPLS试验网络策略评价时,一般采用的方法是:第一,对试验网络的业务分布进行合理的预测,并且根据所得的结果进行网络的初步规划,然后在这个基础上对网络资源实行合理的配置,建立不同业务优先级和相应的带宽连接;第二,当网络在连续不断接收各项任务之后,采用相应的传送控制策略对不同的任务进行接纳控制;第三,对接纳结果进行分组丢失率测试,并且把相应的测试结果用来计算相应的QoE加权系数;第四,依据评价体系中的每一个相关评价指数对网络传送控制策略进行相应的评价分析。
(三)策略评价相关步骤
1.业务量分布和预分配的网络资源。假设该次试验中只有三种类型的任务,且这三种任务都采取不同的数据流业务、不同的带宽优先级进行网络传送工作,并且假定这三种不同类型的任务都是按照泊松分布到达,预估信息传输的时间都为三分钟,那么可以通过相应的软件工具计算出三种任务的时间。但是,在实际操作中,交换机a和c间使用的是直达链路,其带宽不能满足第2个任务相应的要求,会导致与其对应的TE会顺着a-b-c的次序逐级建立,出现a-b交换机的中继链路变成瓶颈链路的问题。
2.网络传送控制策略。试验网络主要采用的传送控制策略是优先级映射、资源分配、接纳控制等。该试验对这三种控制策略进行评价,得到不同的对比数据,通过对比分析得出结论。
3.试验结果分析。根据不同业务量试验网络传送控制策略分析可得到以下几个结论:
(1)当业务量很小时,预留的网络带宽资源能够满足所有的任务需求,接纳成功率百分百且QoE加权系数最大,网络应用、资源利用等与业务量呈正比;当业务量较大时,则不能满足其需求,根据策略分析数据可知。
(2)当业务平均速率达到24时,第一种策略的NAE为0,是无效传送。
(3)通过比较第二个策略和第三个策略,可以得出一个结论:在网络资源不够时,正确的做法是优先保证高优先级任务的接收和传输。
(4)当业务平均速率从18上升到24时,三种策略的效能优化指数普遍出现降低的情况,这表明如果业务分布和预留资源不相配或者业务量的时间分布和空间分布不合理的话,虽然通过控制策略对效能优化有一定的作用,但网络不能满足所有任务的传输。
四、结束语
总而言之,本文在对通信网络传送控制的三种策略和通信网络传送控制策略评价指标体系进行详细的分析后,利用评价指标体系对三种不同的策略控制的MPLS试验网络进行了相应的策略评价,得出如下结论:评价指标随着业务量的变化而变化,且指明了指标体系与策略间的关系 ,指标体系可以为控制策略的选择提供依据。通信网络传送控制策略评价是一个复杂的问题,值得深入研究和学习。
参考文献:
[1]姜峰.通信网络传送控制策略评价分析[J].信息通信,2013(1)
[2]范淑艳,韩卫占,路冉.通信网络传送控制策略评价研究[J].高技术通讯,2012(2)
[3]崔丽珍,孟霞.一种MPLS网络间的IP业务传送技术[J].无线电通信技术,2010(6)
[4] 倪翠兰;浅述电力系统通信网络传输方式及时间同步技术[J].中国新技术新产品;2011(18)
[5]贺启明.浅谈通信网络中拥塞现象及其控制策略[J].计算机光盘软件与应用,2011(23)