摘 要 如今，互联网已走进千家万户，上网已成为人们生活工作中一项必不可缺的活动。结合三网融合的大背景，如何提高网络运行速度，如何使互联网中的资源得以合理的利用，如何使网络设备合理使用，已经成为各大网络运营商需要解决的头等大事，对于如何实现负载平衡在互连网工程任务组（IETF）已有许多技术上的设想与讨论，如今有很多路由器都支持局部的负载平衡功能。但是，要在整个互连网制定负载平衡的规范还需要更多理论的讨论和实际的探索。
关键词 负载均衡；网络仿真；交通工程
中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）129-0146-01
去年的论文写到了负载均衡仿真的建模，下面对仿真结果进行分析与比较争取得出一定的结论。
1 网络的基本设置
使用一个八节点的实验网络，每个主节点带有一个源，按照仿真需要产生各种负载，同时带有一个目的地节点，接受来自其他源的流量。每个节点都有唯一确定的内部编号，以便相互区分。所有的连接假设是双向的，并且这二个方向上的基本带宽相同。
2 负载的基本设置
负载设置要求，网络不应过载，也不应轻载。过载不是实际网络设计的目标；轻载可能在实际网络中经常发生，但是为衡量一种算法的好坏主要是看负载较重时的状况。适当的重
载可使新技术的优势明显地体现出来。
与整个网络负载相关的因素有：
RATE的分布、中值和方差；
BURST_LENGTH的分布、中值和方差；
FLOW_INTERARRIVAL的分布、中值和方差。
3 仿真的其他基本设置
仿真时间设为75个仿真单位时间，在个人计算机下运行12小时左右，产生约6百万个流量。当网络的负载增大时，网络各个单元的数据处理量就会大幅度增大，在相同的仿真单位时间下，产生的流量个数是不变的，但是个人计算机实际的运行时间却被大大地延长了。上面数据是在标准负载下的运行时间。其他情况不变，流量比特率从100.0e6增长到150.0e6，那么，计算机的运行时间也会增加。而为了考察算法在高负载下的适应能力，流量比特率较大时的仿真实验也应该进行。所以为了加快各次仿真实验的的进度，仿真单位时间的选择不宜太大。
为了加快仿真实验的进度，各个节点与时间有关的历史数据暂不输出，只把少量统计数据的计算结果输出到屏幕或相应的文件中。
4 基本设置下的仿真输出量
为了便于两个网络比较，统计结果输出有流量的平均延时及其方差、所有流量的平均跳数、负载率、平均带宽预定率和连接的过载情况。前三个标准用于评价网络的运行情况，后面三个用于评价网络资源的利用情况。延时要求最小化，保证用户信息快速地到达目的地。跳数要求最小化，也就是说，要求流量经过尽可能少的中间节点。带宽预定率应该尽可能地高，同时要求过载率不高。负载率是由平均跳数间接得到的。
5 负载的影响
这里主要分析流量的平均比特率（RATE）发生变化时，新算法的适应能力。
通过实验得知负载对延时影响较为明显，算法的作用相对小一点，但是，从延时角度来看，从轻载到重载整个负载变化过程中，自适应算法都要略好于静态算法。
在静态算法下跳数比较小，而且随负载变化小。而自适应算法随负载有一定的变化，尤其在75到100Mbps的范围内，跳数明显增加。前文已经讲到为了把负载平均分配到各条路径中，可能会使一些流量经过更多的中间节点。这是自适应算法的缺点。
自适应算法在带宽利用方面明显优于静态算法。在轻载情况下（流量的平均比特率为50Mbps） ，即使没有交通平衡的帮助，可用带宽也足以传输流量，所以新算法的优势并不明显。当流量平均带宽增加时，尤其是处于75Mbps和100Mbps时，带宽预定率提高25%以上。
平均过载随负载变化的情况，平均过载量表示连接在整个仿真过程中的过载情况。大的平均过载将直接导致流量延时的增大。
6 网络拓扑的影响
基本设置的网络是实际主干网使用的主要拓扑结构。但是，在实际运用中也有可能使用其他特殊的网络结构，所以有必要在理论上作一讨论。
仿真的设置与基本设置大体上是一致的，只是网络拓扑发生改变，考虑到整个网络提供的通过量可能会降低，所以源的平均比特率选用75Mbps。
与基本实验网络相比，不管是传统的静态算法还是自适应算法，明显延时、跳数和过载等评价标准都要差一些。而且在基本网络下，自适应算法的延时减少8.6%，过载率减少2%；而在环型网络中，自适应算法的延时减少 5.7%，过载率反而增加了2.8%。自适应算法的网络运行情况与网络拓扑结构
有关。
7结论与展望
为了实施对仿真器的改造，作者使用了面向对象的程序设计语言和较成熟的C++库，而且仿真器的各个单元在仿真过程中不断完善，所以改造基本上是成功的。作者的主要目标是证明自适应路由算法优于静态算法，一方面从理论上推导出自适应算法的优势和在实际网络中的可行性；另一方面，也是工作的重点，仿真互连网络的运行，得到仿真数据，来证明自适应算法的优势。这两方面的目标已经基本达到，但是还存在着可以进一步完善的地方。
网络类型已经选择了基本实验网络和环型网络，已经可以代表当今互连网的部分特性，但是还可以选择更为实际的网络。每个源都有RATE 、BURST_LENGTH和 FLOW_INTERARRIVAL三个参数，作者主要调节RATE来改变网络负载，还可以适当改变其他两个参数的大小。为了建立更精确的负载模型，可以调查各主要网络在各个节点的实际负载情况，分时段地改变负载模型，以求尽可能地反映现实负载的波动性和不确定性。
参考文献
[1]Daniel O.Awduche ，Angela Chiu，Anwar Elwalid，Indra Widjaja，Xipeng Xiao，A Framework for Internet Traffic Engineering ，INTERNET-DRAFT ，May 2000.
[2]宛延闺.C++语言和面向对象程序设计.清华大学出版社，1997.
[3]刘红.应用于MPLS网络负载均衡的启发式自适应遗传算法研究.2003.