大范围区域故障下任务关键网络快速保护与升级优化技术研究

近年来通信网络频频受到自然灾害（如地震，雪灾）和人为因素（如攻击，断电）造成的大面积破坏。这对诸如政府部门网络、金融机关网络等任务关键网络，甚至个人生活都造成极大影响。本项目将系统地研究在"区域故障"下如何保证任务关键网络连续畅通的通信能力。具体内容包括：根据物理网络拓扑的地理位置信息，建立区域故障的几何模型；通过网络脆弱性分析，深入理解区域故障对网络性能的影响；从最优化理论出发，设计基于负载均衡多通路路由的共享通路保护算法以及快速恢复的段保护算法，以期充分利用现有网络资源，提高网络保护效率；为保持连续通信，引入虚拟路由器迁移技术，在不中断连接的基础上实现业务重分配；综合已有研究成果，提出兼顾故障发生概率与系统投资的网络升级方案。本研究旨在提高网络抗区域打击的能力，兼顾理论前瞻性与应用有效性，为国家任务关键网络研究与建设做出贡献。

作为国家重要基础设施的通信网络在面对自然灾害等大规模破坏时展现出脆弱性的一面，而随着网络业务的爆炸式增长和人们对网络的依赖加强，亟需扩展目前的网络可靠性理论来应对灾害对网络的影响。本项目的开发一套具有容灾能力的网络设计理论。该工作集中研究容灾网络可靠性理论的三个最根本问题：1）灾害建模和相关的网络脆弱性分析；2）主动的网络防灾设计和网络保护；3）灾后的网络恢复。这个项目主要探讨了如下问题：考虑空间故障相关性和时间失效相关性的灾害模型设计；高效的防灾网络可靠性评估；灾害敏感网络设计和网络资源配置方案；基于软件定义网络的故障影响最小化策略；根据灾害警报信息的前期预防措施；针对灾害区域特点的故障定位；紧急和智能的故障缓解措施以及灾后恢复设计。通过对区域故障这一类问题展开更深入的研究，我们深入理解了网络在区域故障下的行为，为面上滚动下面的研究打下了扎实的基础。.