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IP路由走向智能化( 二 )

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在图2所示的骨干网络中，节点A、B、C、D、E是同外部域连接的边缘路由器，实线表示物理链路，虚线表示逻辑连接，覆盖方法可以根据逻辑连接建立虚拟网络 。当MPLS LSP控制这些物理拓扑中的具体路由时，网络就可以建立起相应的逻辑连接 。
现在，我们通过节点A和C之间的MPLS LSP来看看覆盖方法的好处 。A和C之间有四条路径：A→G→H→C、A→F→H→C、A→G→F→H→C、A→F→G→H→C 。假设A→G→H→C是从A到C的最短路径，则最短路径算法会选择A→G→H→C，但覆盖方法比最短路径算法要灵活得多，它可以使用四条路径中的任意一条，并根据两个节点之间的流量做出选择 。假如节点A和B之间的业务流繁忙，则网络通过A→F→H→C建立A到C的LSP，这样，链路A→G上的带宽就全部留给了A和B之间的业务流 。
覆盖方法简单、易实现，但其缺点是伸缩性不好 。为了建立N个边缘节点之间的所有逻辑连接，每个节点都需要建立到其他（N-1）个节点的LSP 。所以，最后总共有N×（N-1）个LSP 。在多个边缘节点的大型骨干网中，效率会明显降低 。
流量工程系统
优化网络性能的过程被称为流量工程（Traffic Engineering），它使用先进的路由选择算法规定骨干网内部的业务流干线和规划业务流，将业务流映射到物理拓扑网络中，从而充分提高网络的整体效率 。流量工程可以平衡网络中不同链路、路由器和交换机之间的业务负载，有效地利用网络所提供的带宽资源 。
一、流量工程系数组成
流量工程系统如图3所示，包括六个主要部分：拓扑与状态发现、路由计算、流量需求估计、图形用户界面（GUI）、网络接口和数据知识库 。
数据知识库存储所有共享数据对象的永久信息，如网络拓扑、链路状态、流量需求、路由、策略等，系统中其他模块可以通过数据库存储、访问和交换信息 。
流量工程系统需要确切地知道用户的流量需求，在VPN服务中，流量需求可以在服务提供商和客户之间的SLA（服务级别协定）中说明 。在另一些情况下，需求估计基于流量测试 。
流量工程系统根据流量需求建立最佳路由之后，通过Web接口或SNMP配置网络单元完成这些需求 。
二、网络拓扑和链路状态发现
流量工程系统必须时刻关注网络拓扑和链路状态的变化: 在配置网络时可以获得一些静态信息，使用网络治理系统（如SNMP陷阱和轮询系统）可以收集动态信息，如剩余带宽、链路利用率等 。
扩展路由协议（如OSPF）可以周期性地广播链路状态信息 。OSPF应用范围很广，并且已经为分配链路状态信息和构造拓扑数据库提供了必要的机制，所以，OSPF也被扩展到流量工程中用于拓扑和状态发现 。
OSPF方法要求所有节点尽力同邻居建立并维持对等关系，一个节点的邻居（即对等体）是跟它直接交换控制信息的节点，每个节点都记录着本地链路状态以及此状态与其他节点或网络治理站之间的通信信息，流量工程系统可以根据OSPF链路状态信息建立拓扑数据库 。
三、路由计算
路由计算引擎是流量工程系统的“大脑” 。
从流量工程角度出发，路由选择必须超越简单的最短路径方法，即需要根据流量需求、拓扑结构和链路状态信息计算出最佳路由，解决资源优化、恢复以及抢占优先等问题 。我们称之为约束路由（Constraint-based Routing） 。
约束路由有两种实现方式：在线和离线 。
离线方式根据当前信息对所有路由进行周期性计算，在维护期间完成路由更新 。在离线方式中，所有路由在改变之后都要进行重新优化，所以，网络路由结果更佳 。但是，对网络连接进行频繁、大规模的重新路由会导致数据流激增，从运营角度来看并不理想 。此外，由于路由计算是周期性进行的，所以当网络增加新的流量需求时，轻易产生额外时延 。

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