9、网络流量工程中的智能算法与系统自诊断方法

网络流量工程中的智能算法与系统自诊断方法

1. 流量工程中的AIA算法

1.1 竞争原则与路径选择

在MPLS流量工程里，当前请求的标签交换路径（LSP）要避免与满足未来需求的关键路径产生过多干扰，所以应尽量避免使用网络中的关键链路。例如，存在两个潜在的入口 - 出口对（S1, D）和（S2, D），（S1, D, 2）是当前请求，（S2, D, 2）是未来潜在请求。若仅考虑干扰避免，（S1, D, 2）会沿着最长路径1 - 3 - 11 - 12 - 13 - 14 - 4进行路由，但这种选择会消耗更多网络资源，还可能导致接收带宽降低。

为解决这一问题，引入了竞争原则：当一条链路同时是当前请求和未来请求的关键链路时，应优先由当前请求使用。在上述例子中，链路（3, 4）是（S1, D, 2）和（S2, D, 2）的关键链路，所以（S1, D, 2）应选择路径1 - 3 - 4；当（S2, D, 2）到达时，可选择路径2 - 3 - 6 - 7 - 3。

1.2 AIA算法步骤

1.2.1 识别关键链路

• 首先，AIA为链路分配初始权重：
  [w_0(u, v) = \frac{\phi(C_r)}{c_r(u, v)}]
  其中，(c_r(u, v))是链路（u, v）的剩余容量，(C_r)是所有链路剩余容量的集合，(\phi(C_r))是(C_r)的某个函数，例如可以将其设计为所有链路剩余容量的最大值。
• 然后，基于上述权重，AIA使用Dijkstra算法K次，为每个入口 - 出口对获取K条关键路径。具体做法是，先使用Dijkstra算法选择一对（s′, d