高信頼 WDM ネットワークにおける 論理トポロジー再構成のための

高信頼 WDM ネットワークにおける
論理トポロジー再構成のための
パス交換手法の提案
村田研究室
ソフトウェア科学コース 4 年
石田 晋哉
2002/2/26
平成 13 年度 特別研究報告会
1
WDM ネットワーク
• 波長分割多重 (Wavelength Division Multiplexing) 技術
– 1 本の光ファイバで複数の異なる波長の信号を多重化
• 光パス
– 同一の波長を用いて設定するチャネル
– 中継ノードでの 光→電気 / 電気→光 の信号変換がボトルネック
– ダイレクトに光パスを設定し、中継ノードの負荷を軽減
光信号
電気信号
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λ2
1
Router
2
Router
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3
Router
λ1
負荷が
軽減される
2
バックアップ光パス
• 障害発生時にトラヒックを退避させるための光パス
– 通常トラヒックを流す光パス → プライマリ光パス
– 1 つのプライマリ光パスに対して 1 つのバックアップ光パスを用意
λ1
2
3
1
λ2
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4
5
6
平成 13 年度 特別研究報告会
3
論理トポロジーの構築
• 光パスを用いて論理トポロジーを構築
• 論理トポロジーの形状に応じてネットワークの性能が変化
– 従来手法
• トラヒック要求量を既知として最適な論理トポロジーを設計
λ1
λ2
1
2
λ2
2
λ2
4
3
λ2
λ3
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1
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3
λ1
4
λ3
4
本報告の背景
トラヒック量を既知として論理トポロジーを設計
トラヒックの状態が時間とともに変動
論理トポロジーが最適でなくなる
新たな論理トポロジーに再構成
再構成時にトラヒックの損失が発生
トラヒックの損失を抑える再構成手法が必要
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平成 13 年度 特別研究報告会
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本報告の目的
• トラヒックの損失を抑える再構成手法が必要
– トラヒック損失の発生回数を抑える
• 対象とするネットワーク
– メッシュ状 WDM ネットワーク
– バックアップ光パスによる高信頼化
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論理トポロジー再構成のための
パス交換手法の提案
• 提案手法 1
• 提案手法 2
• 提案手法 3
– トラヒックをバックアップ光パスへ退避させる
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λ1
λ1
8
2
3
1
λ2
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5
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提案手法の評価
• 評価モデル
–
–
–
–
NTT 基幹ネットワーク
ノード数: 49
リンク数: 89
波長数: 16、32、64、128、256
• 評価方法
– 31 個の論理トポロジーをランダムに生成
– 30 回の再構成を行いトラヒック損失の発生回数の平均で評価
– アルゴリズム 1、2、3 で比較
アルゴリズム 1 提案手法 1
アルゴリズム 2 提案手法 1 + 提案手法2
アルゴリズム 3 提案手法 1 + 提案手法2 + 提案手法3
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評価結果
• アルゴリズム 1 に対してアルゴリズム 2、3 ではトラヒック損
失の発生回数が大幅に改善
• アルゴリズム 3 では波長数 128 以上でトラヒック損失なし
700
600
500
アルゴリズム 1
トラヒック損失 400
発生回数
300
アルゴリズム 2
200
アルゴリズム 3
100
0
0
50
100
150
200
250
300
波長数
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まとめと今後の課題
• まとめ
– 高信頼 WDM ネットワークにおけるパス交換手法を提案
– 論理トポロジーの再構成アルゴリズム
– トラヒック損失の発生回数で評価
• トラヒック損失発生をより少なくする再構成が可能
• 今後の課題
– IPの経路制御機能を考慮した再構成アルゴリズム
• ノード間の到達性
• 再構成完了までの時間
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