快速故障切换路由在动态链路故障下的韧性
网络与互联网体系结构
2024-10-04 v1 分布式、并行与集群计算
数据结构与算法
摘要
现代通信网络在数据平面中采用本地快速故障切换机制,以便快速响应链路故障并执行预安装的重路由规则。本文探讨了能够容忍≤k个同时链路故障的韧性路由,确保在源和目的仍然连通的情况下实现数据包递送。虽然过去的理论工作在静态链路故障下研究故障切换路由,即永久且同时失效的链路,但现实世界的网络常常面临链路飘忽——由于诸如大量短暂软件相关故障等引起的动态下状态。因此,在本初始工作中,我们重新考察了故障切换路由抵御链路飘忽的韧性,通过将链路故障分为静态、准动态(移除链路同时失效的假设)和动态(移除链路永久失效的假设)三类进行分类,揭示了在这些情景下故障切换路由的能力与局限。我们表明,k连通图在k≤5时对动态故障具有(k-1)韧性路由。我们进一步表明,若能在数据包报头中重写log k位,这一结果可推广至任意k。重写3位即可应对k个准动态故障。然而,在一般图上,若不进行比特重写,容忍2个动态故障则不可能实现。即使重写log k位,韧性路由也无法解决k个动态故障,表明本地快速重路由的局限性。
引用
@article{arxiv.2410.02021,
title = {On the Resilience of Fast Failover Routing Against Dynamic Link Failures},
author = {Wenkai Dai and Klaus-Tycho Foerster and Stefan Schmid},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.02021},
year = {2024}
}