下一代计算机网络技术：流量工程概述

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：3.5.1.3网络流量工程的要求流量工程的使用目标是有效映射数据到现存的网络拓扑上去，并且这种映射的目的是为了达到网络资源使用的最优化。

3.5.1.1　基本概念

流量工程就是一种能将业务流映射到实际物理路径上，同时又可以自动优化网络资源以实现特定应用程序服务性能的要求，具有宏观调节和微观控制能力的网络技术。流量工程解决如何有效实现IP服务与QoS的统一问题。而满足承诺的QoS请求和高链路利用率的控制技术，更确切地说通过平衡网络中QoS与非QoS资源的使用来实现网络性能的优化。

3.5.1.2　流量工程性能指标

流量工程的目标是避免拥塞问题以及由此引起的QoS服务等级下降问题。从网络流量的观点看，流量工程的功能可以看做是网络中业务流量分布的优化。当考虑流量工程的性能目标时，可以将流量分成两类：面向应用的性能对象与面向网络的性能对象。

1.面向应用性能对象

这是一种与特定应用服务的流量特性相关的对象，它与QoS相关并试图从以下方面改善网络性能：端到端的分组发送延迟，分组时延抖动，服务响应时间。传统Internet的IGP只能确定一条到给定目的地的路由，当多个数据流集中这条路由上进行传输时，必然会发生拥塞，致使网络性能下降，但如果将业务流从通常IGP选择的最短路径上，转移到另一条潜在具有更少拥塞的路径上去，就会降低拥塞的发生概率，从而满足分组传输性能的要求。

2.面向网络的性能对象

面向网络的性能目标包括了资源使用优化的各个方面，有效网络资源管理是实现面向资源优化使用目标的手段。尤其是避免有些部分过度使用而产生拥塞，与此同时另一部分则闲置着。带宽是当今网络最重要的资源之一，因此，流量工程的一个中心功能就是有效管理和使用带宽。

拥塞的最小化是面向应用和资源流量工程的主要性能目标。拥塞常发生下面两种情况：①当网络资源不足不能满足负荷的需求时；②业务流映射到实际物理链路时未能有效调度造成一部分网络资源过度使用，而另一部分则欠使用。

对于①造成的拥塞可以用扩展网络容量和实施拥塞控制算法解决，而由②造成的拥塞则需要按照流量工程的手段来解决。

3.5.1.3　网络流量工程的要求

流量工程的使用目标是有效映射数据到现存的网络拓扑上去，并且这种映射的目的是为了达到网络资源使用的最优化。为了达到此目的，一个考虑就是增加网络的自适应能力，另外还能满足网络管理员定义的一些策略。流量工程的功能就是要实现网络性能的优化、网络使用的简易性和可靠性，并满足用户QoS的要求。要实现网络中流量工程的鲁棒性，网络必须具有下面的基本属性：(https://www.chuimin.cn)

1.网络的简单性

网络规划和流量工程是一项复杂的任务。它要求网络设计者完全理解底层网络所具有的能力。网络环境管理的一个关键属性是网络复杂程度的最小化。简单性是提高网络维护效率、降低网络操作复杂性的技术保证之一。

2.网络可靠性

随着各种各样IP应用的出现，IP网络市场的竞争也大大增加。一个可以信赖的可靠性网络是吸引顾客的重要因素之一，而流量工程的目的就是为了增强网络的这种可靠性。

3.可扩展性

当前快速增长的用户以及用户对网络服务有效性的期望导致对网络带宽和QoS的要求。要使IP网络支持这种要求，必须实施流量工程技术，扩展性已成为因特网协议必须具备的重要指标。

4.互操作性

网络发展正走向建立标准化的网络环境，这也是实现网络互操作的一个要求。对于终端用户和ISP，实现不同设备制造商提供网络设施间的互操作是确保他们跟踪Internet发展的一个条件。在互联网络中，不同技术设备必须协调工作，这要求未来网络技术必须有兼容性，以增强网络未来的发展能力。

5.区分服务

最初对区分服务能力提出的基础是集成服务技术（IntServ）。但集成服务技术太复杂，并且缺乏扩展和增值服务能力而被大多ISP拒绝使用。当IP QoS在网络中变得切实必要时候，区分服务技术就应运而生了。

下一代计算机网络技术：流量工程概述

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