刘辰屹 徐明伟 耿 男 张 翔

(清华大学计算机科学与技术系 北京 100084)

近年来随着互联网的高速发展，包括工业互联网、4K+视频及全息通信、网络游戏、远程云服务在内的很多新兴应用大量涌现.这些新兴的网络应用带来了高度差异化的服务质量需求.然而以往单纯通过对设备提速扩容来提升网络服务质量的方式已经逐渐触及天花板，进一步提升性能需要很高的成本，与此同时，研究表明：现有网络仍然存在巨大的优化空间[1].因此，对现有网络资源进行更好地优化利用成为提升用户服务体验的重要途径.

Fig. 1 A suboptimal routing decision made by OSPF图1 OSPF所生成的非最优路由决策示意图

在传统的计算机网络体系结构中，网络层通常采用尽力而为的数据包分组转发模式，路由算法所关注的重点是数据包的可达性、算法的性能和可扩展性.近几年随着计算机网络的飞速发展，网络规模变得越来越大的同时网络上层的应用服务类型数量也在飞速增长.日益增长的服务类型数量带来了多样化的服务性能优化目标，这些优化目标涉及时延、带宽、吞吐、丢包率和网络稳定性等.尽力而为的传统路由算法使得现有计算机网络体系结构对于这些性能评价指标进行优化时存在一定的局限性.图1给出了传统路由算法局限性的示例，在本示例中网络流负载需求500 Mbps的带宽，传统基于最短路径的路由算法将所有流量导入瓶颈链路中，所选择的路径可用带宽(100 Mbps)远小于服务需求带……