طراحی الگوریتم های جدید مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس برای مهندسی ترافیک شبکه های mpls

ظهور کاربردهای جدید و بلادرنگ در شبکه های ارتباطی و رشد سریع شبکه های مبتنی بر ip، باعث پیدایش بحث جدید یکپارچه کردن شبکه ها با عنوان سیستم های چندرسانه ایip (ims) که خود توسعه ای نوین بر مفهوم شبکه های نسل جدید(ngn) می باشد، گردیده است. همانگونه که انتظار می رود این گونه کاربردها باعث رشد سریع حجم ترافیک در شبکه شده است. کاربردهای چندرسانه ای نظیر تلفن اینترنتی، ویدیوکنفرانس، جراحی از راه دور و غیره نیازمند برآورده شدن کیفیت سرویس مطلوب می باشند. رشد سریع ترافیک و نوع های متفاوت ترافیک، شرکت های ارایه کننده خدمات شبکه را بر آن داشته که با استفاده بهینه از زیرساخت های موجود، علاوه برآورده کردن کیفیت سرویس درخواستی و رضایت مشتریان، درآمد بیشتری نیز کسب کنند. از طرفی با توجه به ماهیت پروتکل ip که برمبنای بیشترین تلاش استوار است، مسیریابی براساس آدرس مقصد انجام می شود. بسته ها مسیرهای متفاوتی را جهت رسیدن به مقصد می پیمایند و هیچ گونه تضمینی در رسیدن بسته ها به مقصد وجود ندارد. مهندسی ترافیک یکی از ابزارهای است که این شرکت ها از آن بهره گرفته اند تا نیازمندی های کیفیت سرویس و استفاده بهینه از شبکه را برآورده نمایند. از میان را حل های گوناگون مهندسی ترافیک فن آوری جابجایی برچسب چندپروتکلی (mpls) بعنوان موثرترین راه حل شناخته می شود. این فن آوری با بهره گیری از مسیرهای برچسبی صریح امکان استفاده از مهندسی ترافیک را به بهترین شکل ممکن میسر می سازد. هم اکنون نیز mpls بعنوان یکی از پروتکل های اصلی در ims شناخته شده است. از آنجا که مسیر عبور بسته ها در شبکه های mpls مشخص است لذا می توان روی این مسیرها مهندسی ترافیک انجام داد و نیازمندی های کیفیت سرویس را برآورده کرد. یکی از مهمترین چالش های مهندسی ترافیک در شبکه های mpls، مسیریابی مسیرهای برچسبی است، بگونه ای که علاوه بر برآورده کردن معیارهای موردنیاز برای کیفیت سرویس از امکانات شبکه نیز استفاده بهینه شود. ارایه چنین الگوریتم های از دسته الگوریتم های np-complete است. برای حل این دسته از مسایل الگوریتم های ابتکاری ارایه شده است. مهمترین معیار کیفیت سرویسی که در تحقیقات گذشته مد نظر قرار گرفته است پهنای باند می باشد. در این پایان نامه ابتدا به بررسی مسیریابی مبتنی کیفیت سرویس و mpls و نیازمندی های مهندسی ترافیک پرداخته می شود. سپس یک الگوریتم مسیریابی نوین به نام bglc که پهنای باند را با کمترین مقدار پیچیدگی برآورده می کند، ارایه می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازهای انجام شده در این پایان نامه بهبود چشمگیری را در مقایسه با الگوریتم های موجود نشان می دهد. در الگوریتم هایی که قید پهنای باند را برآورده می کنند به تأخیر انتها به انتها توجه نشده است. در این پایان نامه همچنین الگوریتم مسیریابی جدیدی با عنوان bgdg ارایه می گردد که علاوه بر تضمین پهنای باند، حداکثر تأخیر انتها به انتها را نیز تضمین می-کند. نتایج شبیه سازی این الگوریتم با توجه به این که دو معیار را برآورده می کند، نشان از کارایی بالا الگوریتم دارد و استفاده از منابع شبکه را بهینه می کند.