Um einen wirtschaftlichen Betrieb von IP-Netzen bei der zunehmenden Verkehrsdynamik sowie dem anhaltenden Wachstum des Datenvolumens zu ermöglichen, spielen lastabhängige Verkehrslenkungsverfahren in IP-Netzen eine immer wichtigere Rolle. Lastabhängige Verkehrslenkungsverfahren ermöglichen eine zeitlich flexible Anpassung der Verkehrslenkung im Netz zum Ausgleich von temporären lokalen Überlastsituationen. In den letzten Jahren lag der Fokus der Untersuchungen auf proaktiven Verkehrslenkungsverfahren, welche basierend auf der Kenntnis des Eingangsverkehrs die optimale Verkehrslenkung im Netz festlegen. Der große Nachteil dieser Verfahren ist jedoch die Tatsache, dass keine Reaktion auf unvorhergesehene Änderungen der Eingangslast erfolgt. Da bedingt durch die steigende Mobilität der Internet-Teilnehmer sowie die Realisierung neuer hochbitratiger Dienste zukünftig von einer Zunahme solcher Lastschwankungen auszugehen ist, beschäftigt sich diese Arbeit mit reaktiven Verkehrslenkungsverfahren. Diese basieren auf der Messung der Netzauslastung über einen Zeitraum von Sekunden bis Minuten und führen bei Erkennung von Überlastsituationen eine Anpassung der Lastverteilung durch. Da bekannte reaktive Verfahren Schwächen bezüglich zu hoher Komplexität bzw. zu geringer Konvergenzgeschwindigkeit aufweisen, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein neues reaktives Verfahren entwickelt. Das entwickelte verteilte reaktive Verkehrslenkungsverfahren, welches auf der Verwendung von Multi Protocol Label Switching MPLS basiert, kann mit einem Pfadumlegungsansatz und einem Mehrpfadansatz betrieben werden. Im Fall des Pfadumlegungsansatzes werden die Randknoten des MPLS-Netzes unter Verwendung von Label Switched Path LSPs einfach vollvermascht. Die Umverteilung der Last bei dem Auftreten von Überlastsituationen erfolgt über das Rerouting eines oder mehrerer LSPs. Die Verwendung des Mehrpfadansatzes basiert auf einer Vollvermaschung der Randknoten über zwei oder mehrere LSPs. In diesem Ansatz erfolgt die Reaktion auf Überlast durch die Umverteilung der Last auf die bestehenden LSPs. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Evaluierung des Verfahrens zeigt, dass gegenüber den Konkurrenzverfahren die Komplexität reduziert und die Konvergenzgeschwindigkeit gesteigert werden konnte. Simulative Untersuchungen der Konvergenzgeschwindigkeit weisen nach, dass das entwickelte Verfahren nach Erkennung einer Überlastsituation innerhalb weniger Sekunden konvergiert. Dabei wurde lediglich eine schwache Abhängigkeit der Konvergenzdauer vom Netz- und Auslastungsszenario festgestellt. Weitere Performanz-Analysen belegen, dass das Verfahren bei Verwendung des Mehrpfadansatzes unabhängig vom Netz- und Auslastungs-Szenario die Netzperformanz der optimalen Lastverteilung sehr gut annähert. Der Pfadumlegungsansatz zeigt ein vergleichbares Verhalten in großen Netzen, in welchen eine fein-granulare Verteilung der Last auf die LSPs vorliegt. Um eine simulative Performanz-Analyse der Verfahren in realistischen Netzszenarien zu ermöglichen, wurde in dieser Arbeit zudem eine skalierbare Simulations-Methode entwickelt, welche auf der ratenbasierten Modellierung des Datenverkehrs basiert.     «

Um einen wirtschaftlichen Betrieb von IP-Netzen bei der zunehmenden Verkehrsdynamik sowie dem anhaltenden Wachstum des Datenvolumens zu ermöglichen, spielen lastabhängige Verkehrslenkungsverfahren in IP-Netzen eine immer wichtigere Rolle. Lastabhängige Verkehrslenkungsverfahren ermöglichen eine zeitlich flexible Anpassung der Verkehrslenkung im Netz zum Ausgleich von temporären lokalen Überlastsituationen. In den letzten Jahren lag der Fokus der Untersuchungen auf proaktiven Verkehrslenkungsverf...     »

With the increasing dynamic of the IP traffic and the growing data volume, adaptive traffic engineering in IP networks becomes more and more important. Adaptive traffic engineering mechanisms allow a flexible distribution of the incoming data traffic over the network resources to prevent temporary and local overload situations. In recent years the focus was on proactive traffic engineering mechanisms, which base on the knowledge of the total incoming traffic. The main disadvantage of the proactive mechanisms is that they do not react to unforeseen overload situations. Due to the increasing mobility of internet users and the realization of new services with high data rates it is assumed that the network traffic will become less predictable and the unexpected overload situations will increase. Therefore this thesis deals with reactive traffic engineering mechanisms. These mechanisms measure the network traffic in time intervals of several seconds to minutes and detect overload situations in the network. Because existing mechanisms are either too complex or converge too slowly, a new reactive traffic engineering mechanism was developed within this thesis. This reactive traffic engineering mechanism bases on Multiprotocol Label Switching MPLS and operates with either a rerouting or a multi path approach. In the case of the rerouting approach, the edge routers of the MPLS network are fully meshed with one Label Switched Path LSP per edge router pair. The traffic load is redistributed by rerouting one or several of the LSPs. The multi path approach bases on a full mesh of the edge routers with two or more LSPs per edge router pair. In case of an overload situation the load is redistributed over the existing LSPs. In this thesis the reactive traffic engineering mechanism was evaluated and compared to state of the art mechanisms. The results show that the complexity could be reduced and that the speed of convergence could be increased compared to the existing mechanisms. Simulative investigations show that a few seconds after recognition of the overload situation the mechanism converges. The speed of convergence depends only little on the network and load scenario. Further performance evaluations demonstrate that the multi path approach always converges closely to the optimal load distribution. The rerouting approach shows a comparable behaviour in large networks, in which the load is distributed over many LSPs. In order to allow a performance analysis of the mechanisms in realistic network scenarios, a scalable simulation method was developed in this thesis. This method bases on a rate-based modelling of the data traffic.     «

With the increasing dynamic of the IP traffic and the growing data volume, adaptive traffic engineering in IP networks becomes more and more important. Adaptive traffic engineering mechanisms allow a flexible distribution of the incoming data traffic over the network resources to prevent temporary and local overload situations. In recent years the focus was on proactive traffic engineering mechanisms, which base on the knowledge of the total incoming traffic. The main disadvantage of the proacti...     »