（通信与信息系统专业论文）wdm网状网中的业务量疏导算法研究.pdf

电 子 科 技 大 学 博论 文 中文摘要 随着网络业务量的爆炸性增长以及高性能的光网络设备( 如光交叉连接器 o x c 、光分插复用器o a d m ) 的出现，波分复用技术成为下一代骨干网络的核心 技术。网络业务不但对网络带宽产生高的需求，而且由于 i p等业务量本身的不 确定性和不可预见性，要求光网络能够为用户提供各种带宽粒度的服务和应用， 即 对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。 能够自 动完成网络连接的具有独立 控制面的智能光传送网应运而生。 在智能光网络中每个波长上传输的通信速率越 来越高， 例如o c - 4 8 , o c - 1 9 2 , o c - 7 6 8 ( 对应的速度为2 .5 g b / s , i o g b / s , 4 0 g b / s ) , 此时 光网 络提供的 速率( 或带宽) 是粗粒度。 然而在实际应用中，每个业务的通信 速率往往远远低于一个波长的最高传输速率 ，例如 o c - 1 , o c - 3 , o c - 1 2 ( 5 1 . 8 4 m b / s , 1 5 5 . 5 2 m b / s , 6 2 2 . 0 8 m b / s ) 。 显然， 为每个业务提供一 个专用 波长，资源利用率低且不经济。并且由于光纤中波长数目的限制、网络节点中光 收发器数口的限制等，不可能为每个业务建立端到端的独立光路连接。显然， 在 wd m光网络中，需要研究如何有效地为这些低速业务建立连接。业务量疏导是 将多 个低速业务连接聚合起来用 个光路传输， 可以 有效地解决这类问 题。本文 研究使用通用多协议标记交换( g m p l s 准为控制平面的智能光网络中的优化设 计问 题，主要研究wd m网 状网中的业务量疏导问 题，集中在以下几个方面:静 态业务量疏导、动态业务量疏导以 及业务量疏导网络的生存性问题。 静态业务量疏导可用于wd m业务量疏导网络的规划设计或者网络中较大周 期的 虚拓扑 重配置中。 本文第二章从两个方面 研究了 静态业务量疏导问 题: ( 1 ) 考虑具有波长数口限制的情况， 首次提出了一种以最大化网络吞吐量为第一优化 口 标、 以业务连接端到端时延尽可能短为第二优化目标的业务量疏导算法平 面 构 造法伊 c 劫。 p c a 算法使用固 定路由 方式 构造 波长平面， 在虚拓扑的 剩余资 源上使用自 适应路由算法进行业务量疏导。 p c a算法能充分地利用网 络资源， 提高网络的吞吐量。 ( 2 ) 在光纤波长数目 受限、网 络节点光收发器数目 受限的情 况下， 研究wd m网 状网中具有抗毁能力( 防止单 链路失效) 的静态业务量疏导设 计问题，基于固定一备份路由和自 适应路由分别提出了几种共享通路保护式算 法，并在n s f n e t 和5 x 5 的格型环网模型中进行性能仿真分析。仿真表明基于 最大化资源利用率的t g a r - mr u和 t g f a - m r u相对于其他算法能提供更高的 网 络吞吐量， 具有更好的性能。这些研究对于wd m业务量疏导网络优化设计具 有一定的指导意义和参考价值。 在实际运行的网络中业务动态到达动态离开。 针对网络节点不具有光域内的 波长变换能力并且节点处的光收发器数目 和光纤中的波长数目 受限等情况， 本文 第三章研究了动态业务量疏导问 题。首先提出了三种疏导策略，定义了三种用于 业务量疏导的选路图，并在此基础上提出了三种自 适应业务量疏导算法: t l r a , 中 文 摘 要 s l r ) 、 和j r a 。 仿真数据表明j r a具有更好的性能。在此基础上，进一 步提出 种新颖的疏导图模型( g r o o m in g g r a p h mo d e l , g g m ) 用以 解决动态业务量疏导问 题。所提的疏导图模型包含了每个节点可用光收发器数目 信息，以及光纤土波长 通道信息以及每个波长带宽使用信息。基于g g m模型，我们提出了新颖的综合 疏导算法i g a 。仿真表明i g a算法能具有比 r a更好的性能。 由于光网络中每一条光路上都承载了 大量业务，任何链路或者节点的失效将 导致巨大的损失。因此需要在光网络中引入有效的生存性机制。保护是 一 种重要 抗毁机制，专用保护和共享保护都具有各自的优缺点和应用环境。因此有必要研 究业务量疏导网络中的生存性问题， 在第二章已研究了静态业务量疏导中的生存 1性问题，在第四、五章我们将研究动态业务量疏导的生存性问题。 第四章研究了wd m 网状网中的动态专用通路保护业务量疏导问题，分为三 个方面: ( 1 ) 不考虑网络节点处光收发器限制， 基于分层图的概念提出了 三种使 用不用疏导选路策略的专用通路保护业务量疏导算法。 在进行专用保护业务量疏 导的同时， 考虑了如何通过调整链路代价函数达到网 络负载均衡。( 2 ) 针对节点 不具有光域波长变换能力以 及光收发器数目 受限wd m网状网， 基于疏导图 模型 和综合疏导算法，提出了两种抗毁业务量疏导算法:光路保护业务量疏导算法 ( p p l ) 和连接保护业务量疏导 算法( p p c ) a p p l 算 法是为 工 作光 路 提供保护光 路， 即 提供光路级的 保护，而p p c是为 每个连接提供端到端的保护。 ( 3 ) 在光网络中 为了提高网络的抗毁能力，i e t f 引入了共享风险链路组和共享风险组 ( s h a r e d - r i s k l i n k s g r o u p / s h a r e d - r i s k g r o u p , s r l g / s r g ) 概念， 基于共享 风险 链 路组s r l g约束的路径对计算是值得关注的问 题。 我们提出了 解决s r l g分离且 低费用的路径对的查找p i 题的路由算法 l p s d ( l o w - c o s t p a i r o f s r l g - d i s j o i n t p a t h s a l g o r i t h m ) 。 该算 法也可以 很好 地扩展到 具 有业务量疏导能力的 网 络中 基于 s r l g / s r ( ， 分离的专用通路保护业务量疏导算法。 第五章 从三个方面研究了 共享保护相关的 业务量疏导问 题: ( 1 ) 基于分层图 模 型提出了一种有效的业务量疏导共享通路保护算法 s p p t g ，该算法根据网络拓 扑信息、资 源使用情况和到达的业务连接请求动态调整链路的代价，自 适应地为 每个低速连接请求寻找链路分离的工作通路、保护通路，同时使保护通路尽量共 享保护资源。 ( 2 ) 针对 wd m业务量疏导网 络中存在有各种可靠性要求的业务连 接， 我们给出了网络中的三种可靠程度的业务模型，提出了一种启发式算法 多可靠性业务量疏导算法m r t g 。 针对高可靠性业务，我们使用了一种共享保护 保护方案，它能使链路分离的工作通路尽量共享保护资源:对于可抢占式业务， 可以使用高可靠性业务连接的保护资源， 因此网络资源利用率高， 网络吞吐量大。 ( 3 ) 在疏导图 模型( g g m ) 基础上我们提出了 波长平面图 ( w p g ) 来表示网 络资 源状 态 信息， 进而 提出 一 种动态 共享子 通路 保护 ( s s p p ) 算 法。 该 算法根据网 络当 前状 态动态调整链路权值，在此基础上选择一条最短路作为工作通路; 然后将该通路 分为互不重叠的等长子通路，并分别找出它们各自 的保护通路。在s s p p 中， 如 果两个子通路没有经过相同链路，则它们的保护通路可以 共享资源。通过不同负 电 子 科 技 人 学 博 士 论 文 恤里旦巨里旦国巨里巨旦口旦里困且 载动态业务下的仿真研究表明:在单 链路失效条件下，s s p p具有与d s p p 一样 的可靠性保证，同时又可以有效提高全网资源利用率。另外，在 s s p p中网络管 理者可以根据 一 定优化策略调整子通路长度， 从而可以在资源利用率和恢复时问 之a 进行折中。 为验证、 评估本文所提各种算法的性能，作者自 行开发了wd m光网络业务 量疏导仿真平台软件，并利用这仿真平台考察了各种算法的性能在第六章，介绍 了作者进行网状网业务量疏导研究时开发的仿真软件平台， 给出了重要数据结构 以及伪码。最后是全文总结。 ab s t r a c t ab s t r a c t w i t h t h e e x p l o s i v e i n c r e a s e i n n e t w o r k t r a ffic a n d t h e e m e r g e n c e o f h i g h p e r f o r m a n c e o p t i c a l n e t w o r k d e v i c e s , s u c h a s o p t i c a l c r o s s - c o n n e c t ( o x c ) a n d o p t i c a l a d d / d r o p m u l t i p le x e r ( o a d m) , w a v e l e n g t h d i v i s i o n m u l t ip l e x i n g ( w d m ) t e c h n o l o g y b e c o m e s t h e c o r e t e c h n o l o g y o f n e x t g e n e r a t i o n b a c k b o n e n e t w o r k s . t r a f f i c s e r v i c e s n o t o n l y e n t a i l t h e s t r o n g d e m a n d f o r n e t w o r k b a n d w i d t h . b e c a u s e t r a f f ic s e rv i c e s ( e .g . i p s e r v i c e s ) a r e u n c e r ta in a n d u n p r e d i c t a b l e , o p t i c a l n e t w o r k s a r e r e q u i r e d t o r a p i d l y p r o v i d e h i g h - q u a l i t y m u l t i m g r a n u l a r i ty b a n d w id t h s e r v i c e s a n d a p p l i c a t i o n s t o u s e r s . t h a t is t o s a y , i t i s m o r e a n d m o r e u r g e n t f o r o p t i c a l n e t w o r k s t o d y n a m i c a l l y a l l o c a t e b a n d w i d t h o n d e m a n d . i n t e l l i g e n t o p t i c a l n e t w o r k ( i o n ) w i t h i n d e p e n d e n t c o n t r o l p l a n e i s i n t r o d u c e d . wi t h i n i o n , e a c h w a v e l e n g t h c a n b e o p e r a t e d a t v e ry h i g h s p e e d , e . g ， o c - 4 8 o c - 1 9 2 a n d o c - 7 6 8 ( t h e c o r r e s p o n d i n g r a t e s a re 2 .5 g b / s , i o g b / s a n d 4 0 g b / s , r e s p e c t i v e l y ) , t h e b a n d w i d t h p r o v i d e d b y t h e o p t i c a l n e t w o r k i s c o a r s e g r a n u l a r ity . h o w e v e r , i n o p e r a t i o n a l n e t w o r k s , t h e r e i s a h u g e b a n d w i d t h g a p b e t w e e n t h e c a p a c i ty o f a w a v e l e n g t h a n d t h e b a n d w i d t h r e q u i r e d b y lo w - r a t e t r a f f i c s t r e a m s , e . g ., o c - l , g c - 3 a n d o c - 1 2 ( t h e c o r r e s p o n d i n g r a t e s a r e 5 1 .8 4 mb / s , 1 5 5 . 5 2 mb / s a n d 6 2 2 .0 8 m b / s , r e s p e c t i v e l y ) . t o a c c o m m o d a t e s u c h k i n d o f l o w - r a t e t r a f fi c s t r e a m s ( o r c a l l e d c o n n e c t i o n s ) w i t h o n e l ig h t p a t h w i l l l e a d t o i n e f f i c ie n t r e s o u r c e u t i l i z a t i o n . a t t h e s a m e t i m e , iti m p o s s i b l e t o e s t a b l i s h e n d - t o - e n d l i g h t p a t h s f o r a l l t h e c o n n e c t i o n r e q u e s t s , d u e t o t h e l im i t s o f t h e n u m b e r o f w a v e le n g t h s p e r f i b e r a n d t h e n u m b e r o f t r a n s c e i v e r s p e r n o d e . s ot i s n e c e s s a ry t o i n v e s t i g a t e h o w t o e f fi c i e n t l y s e t t ip c o n n e c t i o n s f o r t h e s e t r a f f i c s t r e a m s . t r a f f i c g r o o m i n g , w h i c h c a n a l s o b e c a l l e d g ro o m i n g , r o u t i n g a n d w a v e l e n g t h a s s i g n m e n t ( g r wa ) , c a n m e e t t h i s p r o b l e m . i n t h i s p a p e r , w i t h t h e c o n t r o l p l a n e d e p l o y i n g g e n e r a l i z e d m u l t f p r o t o c o l l a b e l s w i t c h i n g ( g mp l s ) , t h e o p t i m i z a t i o n p r o b l e m f o r i n t e l l i g e n t o p t i c a l n e t w o r k i s s t u d i e d , a n d t h e f o c u s i s t r a f f i c g r o o m in g p r o b l e m i n wd m m e s h n e t w o r k s , w h i c h c o v e r s t h e f o l l o w i n g : s t a t i c t r a f fi c g r o o m i n g , d y n a m i c t r a f fi c g r o o m in g a n d t h e s u r v i v a b i l i ty o f g r o o m i n g n e t w o r k s . s t a t i c t r a f f i c g r o o m i n g c a n b e u s e d f o r l a y o u t d e s i g n o f wd m g r o o m i n g n e t w o r k , o r b e u s e d f o r r e d e s i g n o f n e t w o r k v i rt u a l t o p o l o g y a ft e r a l o n g p e r i o d . c h a p t e r 2 s t u d i e s s t a t i c t r a f fi c g r o o m i n g p r o b le m f r o m t w o p e r s p e c t i v e s . ( 1 ) wi t h t h e li m i t s o f w a v e le n g t h n u m b e r p e r f i b e r , a h e u r i s t i c a l g o r i t h m , i .e ., p l a n e - c o n s t r u c t i o n a l g o r i t h m ( p c a ) , i s p r o p o s e d , w h i c h m a k e s m a x i m i z i n g n e t w o r k t h r o u g h p u t a s t h e f i r s t o p t im a l o b j e c t iv e a n d m i n i m i z in g e n d - t o - e n d d e l a y a s t h e s e c o n d o p t im a l o b j e c t i v e . f i x e d r o u t in g m e t h o d i s u s e d b y p c a t o c o n s t r u c t w a v e l e n g t h s e r v i c e p la n e , a n d a d a p t i v e r o u t in g a l g o r it h m i s u s e d t o d o t r a f f i c g r o o m i n g w i t h t h e fr e e re s o u r c e s o n t h e v i rt u a l t o p o l o g y . p c a c a n m a k e t h e n e t w o r k h a v e h ig h u t i l i z a t i o n a n d g o o d t h r o u g h p u t . ( 2 ) wi t h t h e l i m i t s o f t h e w a v e l e n g t h n u m b e r p e r f i b e r a n d t h e t r a n s c e i v e r s n u m b e r p e r n e t w o r k n o d e , s t a t i c t r a f f i c - g r o o m i n g p r o b l e m w i t h s u r v i v a b i l i ty ( a g a i n s t s i n g l e f a i lu r e ) i s s t u d i e d . b a s e d o n fi x e d - a l t e m a t e r o u t in g a n d a d a p t i v e r o u t i n g , s e v e r a l h e u r i s t i c s h a r e d - p a t h p r o t e c t i o n a lg o ri t h m s 电 子 科 技 大 学 博仁论 文 a r e p r o p o s e d , w h o s e o b j e c t iv e s a r e t o m a x i m i z i n g n e t w o r k t h r o u g h o u t . s i m u la t i o n s e v a l u a t e t h e s e a l g o r it h m s , a n d t h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e a l g o r i t h m s b a s e d o n m a x i m i z i n g r e s o u r c e u t i l iz a t i o n h a v e g o o d p e r f o rma n c e . t h e a b o v e - m e n t i o n e d r e s e a r c h , w h i c h h a s m u c h v a lu e , c a n b e a r e f e r e n c e f o r d e s ig n i n g wd m g r o o m i n g n e t w o r k . i n t h e o p e r a t i o n a l n e t w o r k s , c o n n e c t i o n r e q u e s t s d y n a m i c a l ly a r r i v e a n d h o l d f o r a p e r i o d , t h e n l e a v e . wi t h t h e c o n s t r a i n t s o f t h e n u m b e r o f t r a n s c e i v e r s p e r n o d e , t h e n u m b e r o f w a v e l e n g t h p e r f i b e r a n d w a v e l e n g t h c o n t i n u it y i n o p t i c a l d o m a i n , d y n a m i c t r a f fi c - g r o o m i n g p r o b l e m i n wd m m e s h n e t w o r k s i s i n v e s t i g a t e d i n c h a p t e r 3 . a t f i r s t , t h r e e g r o o m i n g p o l i c e s a r e p r o p o s e d , t h r e e r o u t i n g g r a p h s f o r t r a f f i c g r o o m i n g a r e p r e s e n t e d , a n d t h e n t h r e e a d a p t i v e t r a f f ic - g r o o m in g a l g o r i t h m s , i .e . , t l r a , s l r a a n d j r a , a r e p r o p o s e d . s i m u l a t i o n s s h o w t h a t j r a o u t p e r f o r m o t h e r s . f u rt h e r r e s e a r c h i s d o n e i n s e c t i o n 3 .5 , a n d a n o v e l d y n a m i c g r o o m in g g r a p h m o d e l ( g g m) i s p r o p o s e d , w h i c h m o d e l s t h e n u m b e r o f t r a n s c e i v e r s p e r n o d e i n a d d i t i o n t o t h e c o m b i n e d i n f o r m a t io n o f i p l a y e r a n d wd m l a y e r , w h i l e t a k i n g i n t o a c c o u n t t h e c o n s t r a i n t s o f w a v e l e n g t h c o n t in u i ty in o p t i c a l d o m a in a n d t h e n u m b e r o f t r a n s c e i v e r s p e r n o d e . b a s e d o n t h e g r o o m in g g r a p h , a n e w d y n a m i c t r a f fi c - g r o o m i n g a l g o r i t h m , n a m e l y i n t e g r a t e d g r o o m i n g a l g o r i t h m ( i g a ) , i s d e v e l o p e d t o p r o v i d e an e f f i c i e n t s o lu t i o n t o t h e t r a f f i c - g r o o m i n g p r o b l e m . i g a o u t p e r f o r m s r a. s i n c e a l ig h t p a t h m a y c a r ry l o t s o f d a d a s tr e a m s , a n y f a i l u r e c a n l e a d t o s i g n i fi c a n t l o s s . e f f e c t i v e s u r v i v a b i l i ty m e c h ani s m s a re n e e d e d t o m i n i m i z e t h e d a t a lo s s i n o p t i c a l n e t w o r k s . s u r v i v a b i l i t y i n wd m g r o o m i n g n e t w o r k s m u s t b e i n v e s t i g a t e d . p ro t e c t i o n i s a g o o d w a y t o p r o v i d e s u r v i v a b i l i ty f o r s e r v i c e s . t h e r e a r e t w o s c h e m e s f o r p a t h p r o t e c t i o n : d e d i c a t e d p r o t e c t i o n a n d s h a r e d p r o t e c t io n . e a c h o f t h e m o u t p e r f o r m s t h e o t h e r u n d e r d i ff e r e n t s i t u a t i o n s a n d h a s d i ff e r e n t a p p l i c a b l e e n v i r o n m e n t s , r e s p e c t i v e l y . d y n a m ic d e d i c a t e d p a t h p r o t e c t i o n t r a f fi c - g r o o m i n g p ro b l e m i s s t u d i e d i n c h a p t e r 4 , w h i c h c o v e r s t h re e p a r t s . ( 1 ) wi t h o u t t h e l i m it s o f t h e n u m b e r o f t r a n s c e i v e r s p e r n o d e , b a s e d o n c o n c e p t o f l a y e r e d g r a p h , t h r e e d y n a m i c d e d i c a t e d t r a f f i c - g r o o m i n g a lg o r it h m s , i . e . , s md a , j md a and i md a , a r e p r o p o s e d , w h i c h c an e ff e c t i v e ly s o l v e g r wa p ro b l e m t o s u p p o rt r e l i a b l e rn u l t g r a n u la r i t y b a n d w i d t h s e r v i c e s a n d c a n a l s o b a l a n c e t h e n e t w o r k l o a d . ( 2 ) wit h t h e l i m it s o f t h e n u m b e r o f tr a n s c e i v e r s p e r n o d e and w a v e l e n g t h c o n t i n u i ty c o n s tr a i n t , t w o d y n a m i c s u r v iv a b l e t r a f f ic - g r o o m i n g a l g o r i t h m s , c a l le d p r o t e c t i o n p e r l i g h t p a t h tr a f f i c - g r o o m in g a l g o r i t h m ( p p l ) a n d p r o t e c t i o n p e r c o n n e c t i o n tr a f f i c - g r o o m i n g a l g o r i t h m ( p p c ) , a r e p r o p o s e d , t o a c h i e v e g o o d n e t w o r k p e r f o r m a n c e . p p l p r o v i d e s p r o t e c t i o n f o r e a c h l i g h t p a t h , w h i l e p p c p r o v i d e s p r o t e c t i o n f o r e a c h e n d - t o - e n d c o n n e c t i o n . ( 3 ) t h e c o n c e p t s o f s h a r e d - r i s k l i n k g r o u p ( s r l g ) a n d s h a r e d - r i s k g r o u p ( s r g ) a re i n tr o d u c e d b y i e t f t o m a k e n e t w o r k s m o r e r o b u s t . t h e r e a r e f e w d y n a s t i c a l g o r i t h m s f o r s r l g - d i s j o i n t p a t h s p a i r . b a s e d o n t h e i d e a s o f k - s h o r t e s t p a t h s s e l e c t i o n a n d t h e s h o rt e s t p a i r o f d i s j o i n t p a t h s , l o w - c o s t p a i r o f s r l g - d i s j o i n t p a t h s a l g o r i t h m ( l p s d ) i s d e v e l o p e d , w h i c h c a n c o m p u t e t w o s r l g - d i s j o i n t p a t h s s i m u l t a n e o u s l y , a n d t h e t o t a l c o s t o f t h e t w o p a t h s i s n e a r o p t i m a l . l p s d c an b e e a s 工 ly e x t e n d e d t o d y n a m i c d e d i c a t e d - p a t h p r o t e c t i o n t r a f f i c - g r o o m i n g a lg o r i t h m s . ab s t r a c t c h a p t e r 5 i n v e s t i g a t e s d y n a m i c t r a f f i c g r o o m i n g p r o b l e m w i t h s h a r e d p r o t e c t i o n f r o m t h r e e p e r s p e c t i v e s . ( 1 ) o n t h e l a y e r e d - g r a p h , a d y n a m i c s h a r e d - p a t h p r o t e c t i o n w i t h t r a f f i c g r o o m i n g c a p a b i l i ty ( s p p t g ) a l g o r i t h m w i t h lo a d - b a l a n c i n g t e c h n o l o g y i s p r o p o s e d . i n t h i s a l g o r i t h m , t h e n e t w o r k t o p o l o g y i n f o rma t i o n , c u r r e n t n e t w o r k r e s o u r c e s a n d t h e a r r i v i n g l o w - r a t e c o n n e c t i o n r e q u e s t a r e t a k e n i n t o a c c o u n t , t h e c o s t o f e a c h l i n k i s d y n a m ic a ll y m o d i f i e d , a n d t w o l i n k - d i s j o i n t p a t h s a r e f o u n d . s p p t g c a n a l s o g u a r a n t e e t h e p r o t e c t i o n p a t h s t o s h a r e t h e p r o t e c t i o n r e s o u r c e s a s e f f e c t i v e a s p o s s i b l e . 仅 ) b e c a u s e i n o p t i c a l n e t w o r k s , d i f f e r e n t t r a f f i c s tr e a m s h a v e d i f f e r e n t r e l i a b l e r e q u e s t s , mu lt i- r e l i a b l e t r a f f i c g r o o m i n g ( mr t g ) a l g o r it h m i s p r o p o s e d t o s o l v e t h i s p r o b l e m : fo r h i g h r e l i a b l e s e r v i c e s , s h a r e d p a t h p r o t e c t i o n tr a f f i c - g r o o mi n g s c h e m e ( s p p t g ) i s u s e d ; f o r p r e e m p t e d s e r v i c e s , t h e b a c k u p r e s o u r c e f o r h i g h r e l i a b l e s e r v i c e s c a n b e u s e d . mr t g a l g o r i t h m m a k e s t h e n e t w o r k h a v e h i g h r e s o u r c e u t i l i z a t i o n a n d t h ro u g h p u t . ( 3 ) s u b - p a t h p r o t e c t i o n c a n m a k e t h e t r a d e o f f b e t w e e n t h e n e t w o r k r e s o u r c e u t i l i z a t i o n a n d t h e r e s t o r a t io n t i m e . s e c t i o n 5 a e x t e n d s g g m t o d e v e l o p a n e w w a v e l e n g t h - p l a n e g r a p h ( wp g ) to r e p r e s e n t c u r r e n t s t a te o f t h e n e t w o r k . t h e n a d y n a mi c s h a r e d s u b - p a t h p r o t e c t i o n ( s s p p ) s c h e m e b a s e d o n wp g is g i v e n . t o e s t a b l i s h a d e p e n d a b l e c o n n e c t i o n , s s p p s e a r c h e s a p r i m a ry p a t h f o r e a c h c o n n e c t i o n r e q u e s t f ir s t ly , a n d t h e n s e g m e n t s t h e f o u n d p a th i n t o s e v e r a l e q u a l- l e n g t h s u b - p a t h s , a n d c o m p u t e s t h e i r c o r r e s p o n d i n g b a c k u p p a t h s , r e s p e c t i v e l y . i n s s p p , i f t w o s u b - p a t h s a r e f ib e r - d i s j o i n t t h e n t h e i r b a c k u p p a t h s c a n s h a r e b a c k u p r e s o u r c e s t o o b t a i n t h e o p t i m a l s p a r e c a p a c i t y . b a s e d o n d y n a m i c t r a f f ic w i t h d i f f e r e n t l o a d , t h e p e r f o r m a n c e o f s s p p h a s b e e n in v e s t i g a t e d v i a s i m u l a t i o n s . t o v e r i 勿a n d e v a l u a t e t h e p r o p o s e d a lg o r it h m s i n t h i s d is s e r t a