基于最小网络流量平衡的铁路传输网dcn网络优化探讨

南京农业大学学报>柯布• 53
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引言:随着中国铁路的快速发展,铁路传输网络的本地网规模变得越来越大,网管与网元间的通信也变得越来越复杂、不稳定,DCN 网络布局的不合理性往往容易造成网管系统路由震荡概率的增加,导致设
备监管失效或故障信息的传递受阻,延迟了故障的分析、判断及处理;本文结合现场实际,通过利用最小流量平衡原理对铁路通信网某个子网内的网管监控流量进行分析,依据最小流量平衡对DCN网络节点进行选择及规划设计,减少铁路传输网DCN路由振荡问题。
SDH传输通信设备通常是按照站点分散设置在各个地方,为了便于全程全网监管与数据制作,用户需对大量设备进行集中管理。如何把分散到各地的设备进行集中管理,这就需要使用铁路DCN(Data Communication Network)网络来实现。DCN为铁路传输通信设备提供管理接入、设备控制信息的通信,从而实现设备的远程监控与维护管理。
1  DCN简述
DCN网络由网管服务器、网元(包括网关和非网关)及它们之间的网络构成。在DCN网络中,网管和网元都是DCN节点。网管和网关网元之间的DCN被称为外部DCN,网元和网元之间的DCN被称为内部DCN。外部DCN主要通过局域网或者广域网进行连接,实现网管与网关网元间的通信,一般通过TCP/IP或者OSI标准协议进行通信;内部DCN网为网关网元与非网关网元间的通信,通过TCP/IP或者OSI 标准协议进行通信,并使用DCC(Data Communication Channel)通信信道来承载这些通信协议,华为OPTIX/中兴ZXMP传输设备使用D字节中的D1-D3字节进行通信,速率为192kbit/s。梁挠度
2  DCN路由振荡原因
在日常维护中,少部分的SDH传输设备DCN路由振荡往往很少引起网管人员的重视,但是路由振荡具有扩散性,有时会造成全网振荡,导致设备监管失效,引起DCN路由振荡的主要原因表现如下:(1)IP地址管理不规范。在设备入网时,未从全局的角度考虑后期网元信息的维护问题,未对IP地址进行有效分配管理;在实际网络维护中,网元IP地址冲突也会导致DCN网络中断,并影响后续对网络的整合优化,无法有效完成不同服务器间传输网络的融合与拓展。
学亦有道(2)DCN网络规划不合理。在新线建设大量设备入网时,未对DCN网络结构进行提前规划,因选取主备用网关网元不合理,导致整个DCN网络架构存在明显缺陷,当DCN网络流量不均衡时,路由计算速度会下降,路由表收敛时间会延长。而DCN路由是广播型的,DCN流量不均衡会造成网络不稳定。尤其当网络出现变化时,路由信息会不断地在整个大网中进行广播,可能会造成DCN路由的不断计算与生成。由于每个网元的路由表收敛时间不相同,一部分网元收敛时间较长,导致DCN的拓扑长时间不能稳定,造成路由振荡。
(3)网络规模过大。一方面,网络故障(如断纤、主控板异常复位等)时产生的告警量较多,网络中传播的告警信息是通过DCC通路字节进行传播的,无论是路由信息传递还是告警信息传递,都会使管理DCN中的数据流量大增,从而使管理DCN中的关键链路出现拥塞。另一方面,DCN传送的数据包是有生命期的,网络管理DCN的规模过大时,可能导致数据包在到达目的网元前被丢弃。例如:网络出现变化时,数据包在传送过程中路径不断发生变化,可能在其到达目的网元前被丢弃;由较多网元
构成的拓扑发生断纤或设备主控板复位等故障时,数据包的径路会发生变化,可能在其到达目的网元前被丢弃。
(4)网络稳定性较差。网络不稳定,会造成维护所用开销较大,网元的脱网概率将大为增加,当某个网元路由不可达时,路由信息会迅速广播到整个网络,且需要一定的扩散时间。此间,该网元又可能变为可达或又有其他网元脱管了,这样将导致整个网络的不停振荡。而路由信息在网络上的不停传播扩散,也增加了网络通信量。
3  方法设计
为了解决上述问题,本文引用了最小网络流量平衡方法对DCN 网络进行整体规划设计,来解决DCN网络规划、网关网元选取问
题,如图所示。
在上述结构中,若将A、B、C、D节点左侧所组成的网络规划为一个DCN子网,进一步假设选取其中B节点为网关网元,网内除了C、H右侧节点DCC通路关闭外,其它节点均开启;则由内网DCN最短路由算法,子网的流量分布如下图所示:

本文发布于:2024-09-20 16:41:53,感谢您对本站的认可!

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