Efficient Internet Traffic Engineering based on Shortest Path Routing

Single shortest path routing is known to perform poorly for Internet traffic engineering (TE) where the typical optimization objective is to minimize the maximum link load. Splitting traffic uniformly over equal cost multiple shortest paths in OSPF and IS-IS does not always minimize the maximum link load when multiple paths are not carefully selected for the global traffic demand matrix. However, among all the equal cost multiple shortest paths in the network, a set of TE-aware shortest paths, which reduces the maximum link load significantly, can be found and used by IP routers without any change of existing routing protocols and serious configuration overhead. While calculating TE-aware shortest paths. the destination-based forwarding constraint at a node should be satisfied, because an IP router will forward a packet to the next-hop toward the destination by looking up the destination prefix. In this paper, we present a problem formulation of finding a set of TE-aware shortest paths in ILP, and propose a simple heuristic for the problem. From the simulation results, it is shown that TE-aware shortest path routing performs better than default shortest path routing and ECMP in terms of the maximum link load with the marginal configuration overhead of changing the next-hops.

최단경로 라우팅을 이용한 효율적인 인터넷 트래픽 엔지니어링

단일 최단경로 라우팅 알고리즘은 흔히 최대 링크 로드를 최소화하는 인터넷 트래픽 엔지니어링에 적합하지 않다고 알려져있다. 또한 여러 개의 최단경로들을 동시에 사용하여 트래픽을 나누어서 전송하는 방법은 전체 트래픽 디맨드를 고려하지 않기 때문에 최대링크로드를 반드시 최소화시키지는 못한다. 하지만, 여러 개의 최단경로들이 동일 송수신 노드 사이에 존재하면, 기존 라우팅 프로토콜에 변화를 주지 않고도 최대 링크 로드를 최소화시킬 수 있는 최단경로들의 집합을 선택하여 이용할 수 있다. 이러한 최단 경로들을 계산할 때에는 동일 목적지에 대해서는 송신자에 관계없이 동일한 넥스트-홉을 유지해야한다. 본 논문에서는 트래픽 엔지니어링을 위한 최단 경로 라우팅 알고리즘의 최적해를 구할 수 있는 ILP 문제를 제시하고, 근사해를 구하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 제안하고 성능을 평가하였다.