Internet服务提供商面临的挑战主要来自于如何使他们的客户满意并收乐保持高速增长。首先，也是最基本的要求，ISP需要在一定地域内提供许多具有不同带宽的线路。换句话说，ISP限举双非协克班若格必须配置一个能够使他们的客户连接到他们网络上的物理拓扑结构。在网络部署完毕后，ISP必须将客户的业务流映射到网络的物理拓扑上。

• 中文名 流量工程
• 功能 绕过网络中已知的瓶颈和阻塞点
• 流量工程 将业务流映射到现有拓扑上的任务
• 展望 成为ISP们一个非常重要的工具

内容简介

　　In最虽货促蛋王宪优间ternet服务提供商面临的挑战主要来自于如何使他们的客户满意并保持高速增长。首先，也是最基本的要求，ISP需要在斯此推一定地域内提供许多具有不同眼春频充带宽的线路。换句话说，ISP必须配置一个能够使他们的客户连接到他们网络上的物理来自拓扑结构。在网络部署完毕后，ISP必须将客户的业务流映射到网络的360百科物理拓扑上。

介绍

流量工程

新沉假务际酸育要　　90年代初期，将业务流映射到网络物理拓扑上并不是以一种科学的方法来实现。这种映射的实现只是基于产品的路由配置－－业务流只是简单地被分配到由ISP所使用的内部网关协议（IGP）计算出的最短路径上去。这种不规则映射的局限是通过当某条链路发生阻塞时，提供过量带宽来解决的。现在，ISP网络越来越大，线路上支持的IP越来越快，同时，客户的需求也变得越来越高。因此，将业务流映射到物理拓扑上的任务需要以一种完全不同的方式来实现，只打侵有这样，网络上传输的负载才能通过一种受控和有效的方式得到支照调仍烧求束持。

流量工程

　　将业务流映射到现有物来自理拓扑上的任务被称作流量工程。                                                    

　　流量工程作为一个课题在Intern是直维状医革够企帮加造et工作组和一些大型ISP内部被热烈地讨论。如果一个流量工程的“应用”能够实现一组正确的功能，它将使360百科ISP在其路由域内对业务流的分布实现精确的控制。特别地，流量工程还可以在ISP网络内实现将业务流从通过IGP选择的最短路径，转移至另一条潜在的、具有更少阻塞的物理路径上去。

　　流量工程是ISP的一个强有力的工具，ISP通过它可以在网络中不同的链路、路由器和交换机之间平衡业务负荷，使所有这些成分即不会过度使用，也不会未充武预加然第次自左旧分使用。这样，ISP可以有效利用整个网络所提供的带宽资源。流量工程应当被看成是路由结构中的一便个辅助，它能够在沿网络中备选路径转发业务时提供辅助信息。

应用

　　由于客户对网络资源需每制求的空前增长、IP应用中的重要任务的性质，以及Internet市场中不断增守积背看首营绝兴商加的竞争性，使流量工程在ISP内成为一个重要的问题。现有的IGP在建立转发表时，并未将带宽的可用性和业务特点考虑进去，因此会使高换做网络出现阻塞。ISP清楚流量工程可有效通口玉场切地增强网络的运行和性能。他乡她验商意们希望流量工程具有以下功能：

　　· 对主路径进行路由时，绕过网络中已知的瓶颈和阻塞点。

　　· 当主路径发生一个或多个故障时，为业务如何进行重新路由提供明确控制。

　　· 通过确保网络的附属设备不会被过度使用，同时，潜在的备选路径上的网络附属设备不会未被充分使用，从而对可用的集成带宽和长距离光纤进行有效利用。

　　· 通过使运行有效性最大化而另运行费用降至可地逐罪雨种夫换况算最低，使ISP在市场中更具竞争实力。

　　· 通过使包丢失最小化，将阻塞的保持时间最小化和使吞吐量最大化的方法增强网络中以业务为导向的病当哪植谈性能特性。

　　· 增强网络中将来见内等牛同岁饭原用于支持多业务Internet队增甚展的统计约束性能特性（如，丢失率，迟延变化，传输时延等）。

　　· 为客户提供更多的选择、更低的仍历费用和更好的服务

展望

　　就在ISP们努力使自己跟上不断增长的Internet业图帮剧货去田杨巴务量的同时，流量控制已成为ISP们一个非常重要的工具。为增强读者对流量工程的理解及其在支持将来的Internet中的重要角色，最讲本白皮书将从如何在传统的激他沿二二团基于路由器的骨干网中实现流量工程开始。然后讨论在今天的ATM和帧中继“覆盖”型网络中如何实现流量工程及相关的技术、优优势和局限性。

　　在讨论完现在普遍使用的配置解决方案后，白皮书将介绍一种专门为运行在光Internet－一个由密波分复用福（DWDM）、OC－48和OC－192速率的接口、IP－over－SONET、IP－over－glass和Internet骨干网路由器组成基础结构的骨干网环境－而设计的流量工程实现方法。最后一部分将介绍Juniper网络公司和IETF的基于多协议标记交换协议（MPLS）和资源预定协议（RSVP）技术的流量工程解决方案。

过去

　　90年代初期，ISP的网络通过使用租用线－T1（1.5Mbps）和T3（45Mbps）链接－将路由器互连而组成网络。当Internet开始它的爆发性增长时，对带宽需求的增长要比单条网络链接速率快得多。ISP们对这个挑战的反应是提供更多的链接以提供额外带宽。从这一点上看，流量工程对ISP变得越来越重要了，因此，当存在多条并行或备选路径时，ISP们可有效地使用集成网络带宽。

功能

　　在早期基于路由器的核心网中，流量工程是通过简单地

　　使用路由量度值来实现的。因为那时无论从路由器数量、链接数及业务流量来讲，Internet骨干网都是非常小的，所以，基于度量的控制在那时是足以胜任的。同时，在万维网普遍流行之前，Internet拓扑层次也强制业务通过网络中较为确定的路径及事件，不会产生临时的热点。

　　图片描述了基于量度的流量工程是如何运行的。假设网络A发送了大量业务给网络C和网络D。参考图2所示的量度值，链接1和链接2可能发生阻塞，因为网络A－网络C和网络A－网络D的业务都将流过这些链路。如果链接4的量度值变为2，网络A－网络D的流量将转移至链接4，但网络A－网络C的业务将继续留在链接1和2。结果，在不中断网络中任何处理的情况下修正了“热点”。

　　一直到1994或1995年，基于量度的流量控制都提供了充足的流量工程解决方案。但从那以后，ISP的网络规模越来越大，他们无法再通过使用基于量度的流量控制和基于传统路由器的核心网来继续发展自己的网络。在一个巨型网络中，对网络某个局部的量度值进行调整是否会引起网络其它部分的新问题将变得非常难以判断。同时，对于基于传统路由器的核心网，当ISP计划增大他们的核心网时，路由器无法提供ISP们所需的高速接口和确定的性能。

局限性

　　传统的路由核心网在为流量工程提供可扩展性的支持上存在着许多局限：

　　· 由于传统路由器的汇集带宽和包处理能力有一定的局限性，因此，传统的、基于软件的路由器在高负荷的情况下可能成为潜在的瓶颈。

　　· 基于量度处理的流量工程不具有可扩展性。当ISP网络变得具有更多的链接时（即，更大、更密集的结网和更多的冗余），这种情况下很难保证对网络某个部分量度的调整而不致在网络的其它部分引起问题。基于量度处理的流量工程对于增加的复杂问题提供的是一个跟踪－纠错的解决方式，而不是一个科学的解决方案。

　　· IGP计算是通过拓扑驱动的，它只基于一个简单附加量度，如跳数或某个管理值。IGP并不发布类似于带宽可用性和业务特征等信息。这就意味着，当IGP计算其转发表时并不考虑网络上的业务负载。结果，业务不能在网络连接中平均分配，导致昂贵的资源未能被有效使用。一些链路可能发生阻塞的同时，另一些链路未被充分利用。这种情况在稀疏连接的的网络中也许能满足客户的需求，但对于一些复杂连接网络，对业务所使用的链路进行控制以确保链路的负荷均衡变将得非常必要。

现在

　　在1994或1995年左右，Internet业务量的不断增长使ISP需要令他们的网络主干能够支持高于T3（45Mbps）的速率。幸运的是，这时在交换机和路由器上OC－3（155Mbps）速率的ATM接口出现了。为了获得所需的速率，ISP被迫重新设计他们的网络，使他们能够使用由交换（ATM和帧中继）核心网提供的更高速率。一些ISP将他们的网络从DS－3点到点连接转移至在网络边缘使用带有OC－3速率ATM接口的路由器，而在网络核心部分使用OC－3速率的ATM交换机的网络结构。大约在9个月之后，ATM交换机之间的连接速率升级到OC－12（622Mbps）。另一些ISP开始在他们的DS－3帧中继网络中增加节点。当他们开始从帧中继转移至ATM时，他们在网络边缘使用OC－3链接，但不久便在核心部分配置了OC－12速率的交换机间的连接。