本次毕业设计将专用保护的网络资源优化设计方法作为研究课题，主要任务及目标为：了解频谱灵活光网络专用保护的发展背景，现在所面临的问题，以及国内外对于频谱灵活光网络保护的研究现状，本论文提出了一个新的专用保护的优化算法和之前的传统保护算法进行比较，运用C语言进行仿真模拟，对这两种算法和模型从阻塞率，频谱占用率，平均跳数和频谱冗余度四个方面进行比较。

本篇论文针对频谱灵活光网络的生存性问题进行讨论。根据频谱灵活光网络的生存性，建立频谱灵活光网络专用保护的网络模型。我们用到两种路由保护算法。它们分别是基于K-SP的频谱资源优化算法和基于最短路径的传统算法。针对NSFNET和USNET两种网络拓扑结构，为了实现上面两种路由算法，就要通过仿真软件建立仿真平台，进行数据的测试和比较。通过实验结果可以看出，最短路径算法和K-SP资源优化算法都可以算出其相应的保护路径和工作路径，频谱资源优化算法可以提高频谱利用率，降低阻塞率。

论文的组成和结构

本论文提出的是专用保护的网络资源优化算法，通过比较本文提出的优化算法和最短路径算法，可以得出优化算法能够更好的利用频谱资源，提高光网络的生存性。主要分为四章，第一章中主要是写了频谱灵活光网络专用保护的一些基本现状和基本知识，在现阶段所面临的问题，以及在国内外对频谱灵活光网络专用保护的相关研究及其进展；第二章主要是写了频谱灵活光网络专用保护的模型，以及它们的算法，其中包含了频谱灵活光网络传统的保护算法和专用保护的网络资源最优化算法，并画出相应的流程图；第三章是通过编写的C语言程序来实现算法，调整相对应的参数，利用两种网络拓扑结构并进行仿真，相应的指标，如阻塞率，平均跳数，冗余度，频谱占用率等，以及仿真结果和数据的分析，得出哪种算法能够提高频谱灵活光网络的生存性。第四章是对整篇论文的总结以及对未来光网络发展的一个分析，频谱灵活光网络对未来应用场景产生的影响以及作用。

设置仿真条件

采用两种网络拓扑结构进行仿真，第一种是具有14节点21条链路的NSFNET网络（如图4所示），第二种是具有24节点43条链路的USNET网络（如图5所示）。分别用这两种拓扑结构来评估频谱灵活光网络传统算法和专用保护的网络资源最优化算法。在频谱分配的过程，使用的是首次命中的方式。现在假定一个条件，即链路都是双向的，每对s和d节点都是均匀分布的连接请求。在网络中，设业务到达时间服从泊松分布，用λ 表示业务的到达率。业务请求离开时间服从负指数分布，用μ 表示业务的离去率。比值是λ/μ ，用来表示业务量。每条光纤拥有150个频隙数，带宽需求的时隙数在[1,3]均匀分布，对于每个业务请求，它们的虚拟机的数量在[1,2]内，数据中心的虚拟机的数量有42000个，设置模拟连接请求数X=20000，在频谱资源分配的过程中，必须满足频谱的一致性和连续性。

在本篇论文中，第一章介绍了频谱灵活光网络专用保护发展的基础现状，包括现阶段国内和国外对它们的一些研究和成果，以及未来的趋势，然后根据现在光网络的一些通信状况，提出了频谱灵活光网络的专用保护。在第二章中提出了频谱灵活光网络专用保护的问题，算法以及模型。当下比较关注的是光网络的生存性的问题。提出了两种保护算法即频谱灵活光网络传统的传统专用保护算法和专用保护的网络资源最优化算法。最短路径算法是从最短路径方面进行考虑，比较机械化，并且不能合理的利用频谱资源，造成资源的浪费。专用保护的网络资源最优化算法是从消耗最少的频谱资源这个方面进行考虑，比较合理的使用资源。第三章中是对这两种算法进行仿真，通过阻塞率，频谱占用率，平均跳数和冗余度这四个指标来进行评价这两种算法。通过实验数据的比较，发现专用保护的网络资源最优化算法具有更好的优势，能够更好的利用频谱资源，提高光网络的生存性。