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最大子业务流数限制对业务流程的影响分析

【摘要】:由于GRSA没有任何安全策略,所以其平均信息泄露率最高。这是因为MSF值越高,机密信息被分割成的子业务流越多,进而可避免机密信息泄露,降低泄露率。对于MES-RSA,可以通过将业务分出更多的子业务流使得CIS的传输不受安全限制的影响,所以在低负载情况下其阻塞率较低。这是因为MSF值越高,CIS被分割成的子业务流越多,可以有效降低子业务流占用子载波的数量,使得一些尺寸较小的频谱碎片得到有效利用,因此可以得到更好的网络性能[25]。

图8-8比较了GRSA、ES-RSA和MES-RSA(MSF=2、MSF=3和MSF=4)在80 Erlangs至240 Erlangs负载下的平均信息泄露率。在仿真中,网络窃听点个数分别设为1~6,保护带宽的子载波数量设为1(GB=1),最大可容忍差分时延设为128 ms(MD=128 ms)。从图8-8中可以看出平均信息泄露率随着窃听点个数的增加而增加。由于GRSA没有任何安全策略,所以其平均信息泄露率最高。由于ES-RSA可感知窃听攻击并选择安全路径传输机密信息,所以其平均信息泄露率较GRAS大幅度降低。而MES-RSA采用了MFVC技术并使用多路径传输信息,只有当窃听者同时窃听多个相关光纤链路时才能获取机密信息,使得窃听开销与难度增大,所以其平均信息泄露率最低。此外,在MES-RSA算法中,MSF值越高,安全性越高[24]。这是因为MSF值越高,机密信息被分割成的子业务流越多,进而可避免机密信息泄露,降低泄露率。由于网络拓扑平均度数一定,多路径传输受到网络节点度数的限制,随着MSF的增加,网络节点度数逐渐接近网络节点最大度数,MSF对于安全性的提升逐渐弱化。所以由MSF=2到MSF=3对于安全性的提升幅度要大于由MSF=3到MSF=4的提升幅度。

图8-8 GRSA、ES-RSA和MES-RSA(MSF=2、MSF=3和MSF=4)的平均信息泄露率

在网络性能方面,人们通过收集阻塞率与资源占用率来评估所提出算法的性能。图8-9和图8-10显示了GRSA、ES-RSA与MES-RSA(MSF=2、MSF=3和MSF=4)的资源占用率与阻塞率。随着业务负载的提升,资源占用率和阻塞率也逐渐提升。通过对比3个算法的资源占用率与阻塞率可以发现,ES-RSA由于安全策略的约束导致了其在网络性能上的衰退,MES-RSA由于其对于频谱碎片的利用,相较于GRSA则具有更高的网络性能。在低负载下,ES-RSA与MES-RSA(MSF=2)的阻塞率高于GRSA,主要的阻塞原因为安全性的限制,而GRSA不考虑安全性,所以其阻塞率较低。对于MES-RSA(MSF=3、MSF=4),可以通过将业务分出更多的子业务流使得CIS的传输不受安全限制的影响,所以在低负载情况下其阻塞率较低。在MES-RSA算法中,MSF值越高,网络性能越好。这是因为MSF值越高,CIS被分割成的子业务流越多,可以有效降低子业务流占用子载波的数量,使得一些尺寸较小的频谱碎片得到有效利用,因此可以得到更好的网络性能[25]。此外,由MSF=2到MSF=3对于优化效果的提升幅度要大于由MSF=3到MSF=4的提升幅度。这是因为,随着MSF的增加,路由距离变大,所需的保护带宽数量增多,保护带宽占用资源增多,使得算法的优化效果弱化。因此,在MESRSA算法中,MSF值变高会导致阻塞率降低与资源占用率升高,且随着MSF的提高,优化效果的提升会弱化[26]

图8-9 GRSA、ES-RSA和MES-RSA(MSF=2、MSF=3和MSF=4)的资源占用率

图8-10 GRSA、ES-RSA和MES-RSA(MSF=2、MSF=3和MSF=4)的阻塞率