基于覆蓋網(wǎng)絡(luò)的多路徑流量均衡研究

作者：時(shí)間：2011-08-15 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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設(shè)網(wǎng)絡(luò)用G(V，E)表示，其中V表示頂點(diǎn)，E表示頂點(diǎn)間的邊。
定義輸入鏈路i的利用率：

，這里表示流經(jīng)i鏈路流量與i鏈路容量的比值。
根據(jù)前面的分析可知，節(jié)點(diǎn)S到t的總流量可以表示為：

。
延遲對(duì)于發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)是衡量鏈路好壞的一個(gè)重要參數(shù)，本文通過(guò)考慮節(jié)點(diǎn)的端到端的延遲來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)是否均衡。
輸入排隊(duì)延遲為輸入鏈路的隊(duì)列長(zhǎng)度除以鏈路的速度，

上述定義的延遲在后面的仿真中將用到。

2 流量輸入的帶寬分配算法
輸入的帶寬分配方法主要是解決輸入鏈路的不均衡利用問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)均衡在數(shù)學(xué)上的表示是各輸入鏈路的帶寬利用率的方差最小。即使得

最小，因此該問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為以下問(wèn)題：
目標(biāo)函數(shù)：求解輸入鏈路i上以t為目的節(jié)點(diǎn)的流量

式(1)的含義是：輸入的流量要小于輸出的容量，以避免節(jié)點(diǎn)擁塞，因此將輸出鏈路的總?cè)萘孔鳛檩斎腈溌返目偭髁康募s束；輸入鏈路的總的流量要小于目的t的總流量。

這里將其定義為平均鏈路利用率。
式(1)條件下

的最小值是存在的，但是問(wèn)題的求解非常困難。因此，這里用一個(gè)近似算法來(lái)替代上式的求解。定義一個(gè)帶寬分配周期，將平均鏈路利用率作為參考值，根據(jù)上一周期的輸入鏈路利用率是否大于平均鏈路利用率而調(diào)整分配帶寬。設(shè)置一個(gè)鏈路i調(diào)整帶寬

3 多路徑流量輸出分配算法
多路徑流量分配算法是指通過(guò)多路徑算法實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)的流量按照某些特定的要求分配到多條路徑上，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化。
在此，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)流量的多路徑分配，定義一個(gè)分配概率矩陣。通過(guò)調(diào)節(jié)該矩陣實(shí)現(xiàn)流量的合理分配，使得流量的分配更加均衡。