面向大规模确定性网络的高效路由算法设计
网络与互联网体系结构
2023-03-02 v1
摘要
确定性网络（DetNet）是一项新兴技术，可在大型 IP 网络中无论故障与否均提供确定性时延与抖动以及零丢包。为支持 DetNet，我们必须能为给定节点对找到一组满足时延范围约束的低成本路由路径。遗憾的是，\textbf{时延范围}约束路由（DRCR）问题是 NP-完全的。现有路由方法要么无法支持时延范围约束，要么计算复杂度极高。我们提出 Pulse，一种高度可扩展且高效的 DRCR 问题求解器。Pulse 采用分支定界方法并优化其剪枝策略以提升效率。我们还将 Pulse 与分治方法结合，提出 CoSE-Pulse，以寻找满足 DetNet 时延范围与时延差约束的主/备路径对。Pulse 与 CoSE-Pulse 均提供最优性保证。值得注意的是，尽管二者最坏情况时间复杂度非多项式，其实证性能却十分优越。我们使用在数千节点与链路网络上生成的合成测试用例，将 Pulse 与 CoSE-Pulse 同 K 最短路径及基于拉格朗日对偶的算法进行比较评估。Pulse 与 CoSE-Pulse 均实现了显著加速。为便于复现，我们在 [1] 开源了代码与测试用例。
引用
@article{arxiv.2303.00527,
title = {Efficient Routing Algorithm Design for Large DetNet},
author = {Shizhen Zhao and Tianyu Zhu and Ximeng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00527},
year = {2023}
}