IP网络能效感知路由算法研究-豆柴文库

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2024-10-22

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IP网络能效感知路由算法研究 Abstract WiththerapiddevelopmentoftheInternet,thereisanincreasingdemandforenergyefficiencyincommunicationnetworks.EnergyefficiencyshouldbeconsideredasakeyfactorindesigningtheroutingalgorithmsforIPnetworks.Inthispaper,weproposeanIPnetworkenergy-efficientroutingalgorithmbasedonnetwork-levelenergyefficiencymetrics.Thealgorithmtakesintoaccountboththeenergyconsumptionanddelayofnetworkcommunication,andaimstominimizetheenergyconsumptionofthenetworkwhileensuringthequalityofservicerequirementsoftrafficflows.Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmoutperformsexistingalgorithmsintermsofenergyconsumptionanddelaymetrics. Keywords:IPnetwork,energyefficiency,routingalgorithm,qualityofservice Introduction WiththeincreasingpopularityoftheInternetandtheexplosionofnetworktraffic,energyconsumptionincommunicationnetworkshasbecomeagrowingconcern.AccordingtothereportfromtheUnitedStatesEnergyInformationAdministration,theelectricityconsumptionofdatacentersin2014wasmorethan70billionkilowatt-hours,accountingforabout2%ofthetotalnationalelectricityconsumption[1].TheenergyconsumptionofcommunicationnetworksisexpectedtocontinuetoincreaseduetotherapidgrowthofInternettrafficandthedeploymentofnewapplicationsandservices.Thistrendnotonlyleadstohigheroperatingcostsfornetworkoperatorsbutalsocontributestothecarbonfootprintoftheworld. RoutingisafundamentalprocessinIPnetworksforforwardingdatapacketsfromsourcenodestodestinationnodes.Theobjectiveofroutingalgorithmsistofindthemostefficientpathfortrafficflowstosatisfythequalityofservice(QoS)requirements,suchascapacity,delay,andloss,ofdifferentapplications.However,thetraditionalroutingalgorithmsdonottakeintoaccounttheenergyconsumptionofnetworkcommunication,whichmayleadtounnecessaryenergywaste.Therefore,energy-efficientroutingalgorithmsareneededtoreduceenergyconsumptionwhilestillprovidinghigh-qualityservice. Energy-EfficientRoutingAlgorithms Therehavebeenextensiveresearcheffortsonenergy-efficientroutingalgorithmsinrecentyears.Mostexistingenerg

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