QoS路由:集成服务网络的高效路径选择
在当今的网络环境中,随着应用程序对服务质量(QoS)的要求日益多样化,传统的路由范式已难以满足需求。本文将深入探讨QoS路由的相关概念、指标选择、模型构建以及路径选择算法,为实现高效的网络资源分配和路径选择提供理论支持和实践指导。
1. PNNI与QoS路由背景
PNNI(专用网络-网络接口)机制涵盖了动态拓扑信息、层次结构、源路由(DTL)和回退等功能。这些机制并非专为解决ATM网络的特定问题,而是为了应对应用程序对带宽和延迟保障的需求。随着对带宽和延迟有保障要求的应用日益广泛,在包括互联网在内的所有网络环境中解决这些问题变得至关重要。
ATM论坛受PNNI路由可用于IP网络的启发,开发了集成PNNI(I - PNNI),以实现ATM和IP网络的路由。同时,互联网工程任务组(IETF)也开始研究IP网络的QoS路由问题。
2. 集成服务网络的QoS路由
随着QoS需求的日益多样化,继续依赖主要关注连通性的传统路由范式已不切实际。典型的资源预留过程包括寻找资源和进行预留两个步骤,只有当路由找到具有足够资源以满足用户需求的路径时,才能进行资源预留。因此,现代路由策略必须考虑广泛的QoS要求。
路由中的路径选择通常被表述为最短路径优化问题,即确定一系列连接源和目的地的网络链路,以使特定目标函数(如跳数、延迟、成本)最小化。然而,计算受多个约束的路径问题已被证明是NP完全问题,通常需要选择QoS参数的子集进行折衷。
3. 指标选择
在基于QoS的路由中,路径选择算法会优化一个或多个指标。对于路径P = (i, j, k, …, l, m),