Edge-Node Deployed Routing Strategies for Load Balancing in Optical Burst Switched Networks

Abstract

Optical burst switching is a promising switching paradigm for the next IP‐over‐optical network backbones. However, its burst loss performance is greatly affected by burst contention. Several methods have been proposed to address this problem, some of them requiring the network to be flooded by frequent state dissemination signaling messages. In this work, we present a traffic engineering approach for path selection with the objective of minimizing contention using only topological information. The main idea is to balance the traffic across the network to reduce congestion without incurring link state dissemination protocol penalties. We propose and evaluate two path selection strategies that clearly outperform shortest path routing. The proposed path selection strategies can be used in combination with other contention resolution methods to achieve higher levels of performance and support the network reaching stability when it is pushed under stringent working conditions. Results show that the network connectivity is an important parameter to consider.

Evaluating effectiveness of optical burst switching networks by analytical models using queuing principle M/M/w/w and simulation on OMNeT++.

“…Hiện nay, có nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đang tập trung nghiên cứu để tìm ra các chuẩn giao thức nhằm sớm đưa OBS vào triển khai trong thực tế. Các hướng nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các giao thức điều khiển trong mạng như: các giao thức báo hiệu, các phương pháp giải quyết tranh chấp, các thuật toán định tuyến burst [10,13,16]. Hầu hết các kết qủa nghiên cứu đều được đánh giá bằng phương pháp mô phỏng hoặc mô hình giải tích toán học, vì việc đánh giá bằng thực nghiệm là chưa thể thực hiện được.…”

“…Hầu hết các kết qủa nghiên cứu đều được đánh giá bằng phương pháp mô phỏng hoặc mô hình giải tích toán học, vì việc đánh giá bằng thực nghiệm là chưa thể thực hiện được. Về mô phỏng, đã có một số mô hình được triển khai cho OBS [8,10,11]. Tuy nhiên, các mô hình này chưa đề cập đến mạng quang tốc độ cao có ảnh hưởng của các hiệu ứng vật lý.…”

“…Với những tiện ích này, OMNeT++ đang được sử dụng phổ biến trong các trường đại học nổi tiếng trên thế giới. Một mô hình mô phỏng các thuật toán định tuyến burst đã được triển khai trên OMNeT++ bởi nhóm tác giả Alvaro L. Barradas và các cộng sự [10]. Mục tiêu của mô hình này là đánh giá sự thực thi lưu lượng qua mạng OBS dựa trên các cơ chế định tuyến burst khác nhau.…”

Joint resource and network scheduling with adaptive offset determination for optical burst switched grids

“…However, increasing the number of alternate paths further does not provide a significant improvement. In another study on OBS networks [19], it is shown that the loss probability increases when more than two alternate paths are used because as the number of alternate paths increases, the average lengths of these paths also increase, making the burst losses more likely due to path length priority effect of OBS [20].…”

Simulation Model for OBS Contention Avoidance Routing Strategies

“…Several optimization strategies for contention avoidance have been under evaluation for which different routing paths were calculated: minimizing the Max Congested Link (MCL), based on the idea that the more a certain link is included in the chosen paths for source-destination pairs, the highest the blocking probability can be [13]; minimizing the Maximum End-to-end Congested (MEC) path, based on the idea that blocking may occur at any link traversed by a burst along the path [13]; and two strategies considering the streamline effect [12], a reported phenomenon unique to OBS networks wherein bursts traveling in a common link are streamlined and do not contend with each other until they diverge. One of these strategies, entitled Streamline-Based Preplanned Routing with no Pre-determined Paths (SBPR-nPP) was recently published in [14] and, as an example, its ILP formalization will be succinctly presented next.…”