Nelle tradizionali reti Ip l'instradamento è calcolato sulla base della destinazione del pacchetto. Gli algoritmi di routing non fanno altro che lavorare sulla topologia della rete, definita oltre che dalla struttura dei link, anche dal peso a questi associato. Quest'ultimo parametro è fondamentale nel calcolo dei percorsi.

Poiché l'assegnazione dei costi ai link viene fatta dagli amministratori di rete, è possibile incidere su tale parametro per condizionare le decisioni sulle tabelle di instradamento. Solitamente la scelta viene fatta basandosi su delle euristiche, come la proporzionalità all'effettiva distanza fisica oppure impostando il costo in modo inversamente proporzionale alla capacità del link. Il traffic engineering adopera un modo più ingegneristico per la risoluzione del problema, adoperando un approccio basato sulla misurazione del traffico e della topologia della rete per ottenere un modello dell'intera rete e ricavare quindi le opportune configurazioni da apportare. Questo approccio è in realtà ciclico, poiché dopo aver apportato una modifica alla rete si procede a rimisurarne le caratteristiche e quindi si riprende con i precedenti passi.

Le informazioni raccolte sono sostanzialmente due:

1. Topologia della rete, comprendendo anche la capacità dei link;

2. Matrice del traffico, ossia il traffico scambiato fra ciascuna coppia di nodi.

Il modello della rete che si sviluppa, partendo da queste informazioni deve ottenere i pesi da assegnare a ciascun link per bilanciare il carico di rete.

Per ricavare gli input il problema sorge quando non si è amministratori di un dominio, poiché bisogna affrontare tutti i problemi legati alla scoperta della topologia. Questo non è però il nostro caso, poiché ci stiamo ponendo nell'ottica di chi vuole amministrare al meglio il traffico del proprio dominio. Dando per scontato dunque che conosciamo la topologia, per calcolare il traffico fra due router è sufficiente adoperare le funzionalità di logging di questi ultimi.

Il modello matematico che si sviluppo per ricavare i costi è conosciuto come modello di flusso multi-commodity, in cui si opera su di una rete G(R,L), con R router e L link unidirezionali fra questi, con un costo assegnato ad ogni link l. Sulla rete è definita una matrice di traffico che rappresenta il traffico dal router i a quello j.

La risoluzione di questo modello darà i pesi da assegnare ad ogni link e la frazione di traffico che va dal router i al router j attraverso ogni link l indicata dalle variabili . Chiaramente si deve tener conto che un router selezionerà sempre il percorso a costo minimo, quindi, perché ci sia un bilanciamento del traffico, è necessario fornire più percorsi allo stesso costo minimo ad un router, in modo che possa operare operazioni di load balancing. La funzione obiettivo del modello di ottimizzazione presentato potrebbe avere un andamento del tipo:

Con ρ che indica l'utilizzazione del link. Purtroppo un problema del genere è NP-completo, quindi il calcolo di una soluzione ha tempi con crescita esponenziale all'aumentare della dimensione del problema.

Per ottenere un risultato in tempi ragionevoli si opera un calcolo basato sulla ricerca di ottimi locali. L'algoritmo parte da una soluzione iniziale di tentativo. Da questa, vengono calcolato tutti i minimi percorsi fra le coppie di router e il traffico passante fra questi in base alla soluzione tentativo. Si ottengono così i primi valori della funzione obiettivo. Perturbando tale soluzione si ricerca l'ottimo locale. Varie tecniche possono semplificare il calcolo, ad esempio, conservando le precedenti configurazioni di costo esaminate, in modo da evitare loop nel calcolo.

Questo algoritmo viene fermato relativamente presto nella sua esecuzione, poiché non si esaminano tutte le soluzioni possibili. Lo scopo non è infatti giungere all'ottimo, ma ottenere una buona soluzione.

AT&T ha adoperato questa soluzione, effettuando queste impostazioni di riconfigurazione nei periodi notturni di scarso traffico, sperimentando risultati migliori del tradizionale modo di impostare i costi basato sulle euristiche.