1 MPLS和GMPLS控制平台
多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)作为一种新的Internet骨干网技术正倍受瞩目,他能够在IP无连接网络中创建连接型服务,利用定长的标记将第2层的转发和第3层的路由分开,利用传统第2层转发硬件,除去复杂的控制信令而采用灵活的IP路由协议。MPLS能够解决当前Internet中存在的许多问题,同时能实现传统IP网络无法实现的QoS、流量工程(TrafficEngineering,TE)等功能。
GMPLS是MPLS向光层的扩展和延伸,并继承了几乎所有MPLS的特性和协议,但是两者还是存在本质上的很大差别。GMPLS是一个正在标准化的公共控制平台协议,他统一了各层设备的控制平面,各层交换设备都使用同样的信令来完成对用户平面的控制。同时GMPLS扩展了建立标签交换路径(Label Switched Path,LSP)的概念,允许在通道两端同种标签交换设备间建立LSP。GMPLS规定了一些MPLS所没有的特殊功能,如双向LSP建立,以及为光网络的扩展性引入的绑定链路、无编号链路。
GMPLS同时覆盖了光层和电层,是一种将电层包交换技术与光层波长交换技术有机融合。下一代光互联网从传统电主导的4层网络体系演进到光主导的IP-over-DWDM两层网络体系结构如图1所示。
GMPLS采用基于约束的路由技术可以实现流量工程和快速选路,满足对QoS的要求,因此,GMPLS在流量工程中可以取代ATM,而快速选路可完全可以取代SO-NET/SDH的保护/恢复技术。如图1所示,使用IP/GM-PLS控制平台可以使传输网络完全跨过ATM和SO-NET/SDH两层,直接实现IP-over-DWDM。
2 OBS网络
DWDM技术为光传输系统提供T比特级带宽,同时传统的电交换路由器已经不能提供飞速增长的因特网流量所要求的高数据传输率,O/E/O(光/电/光)转换成为瓶颈问题,因此如何充分利用光网络的带宽是下一代光因特网发展的关键。OBS的粒度介于电路交换和分组交换,用户数据(例如IP包)在边缘路由器中进行装配和拆分,以突发包(data burst)形式在OBS网络中传输,而相应的控制分组(control packet)携带该突发包的相关信息(如包长、偏置时间和优先级等),以一定的偏置时间(offsettime)提前发送出去,为数据包预留资源并建立传送链路,在核心路由器中进行控制信息的处理。由于突发包与控制分组分别在不同信道或波长中传输,因此O/E/O转换只在控制信道上进行,而突发包中的数据可以直接实现全光传输。
OBS中有WR-OBS,JET,JIT,JBT等资源预留协议,图2为目前有关OBS网络理论研究普遍采用的JET(just e-nough time)机制。突发包将从节点0传送到节点n要经过n+1个节点,假设控制分组在每个节点的处理时间为tp。相邻的两个节点的传输时间为tp',则突发包与控制分组之间的偏置时间to则大于等于n×tp'+n×tp。中间节点在控制分组到达时,根据该分组所携带的信息,估计突发包数据可能到达的时间并为其分派一个可以使用的波长信道。突发包在边缘节点等待to后,沿着各个中间节点为其分配的波长信道传送。在JET中采用单向预约方式,即突发包是在没有收到确认信号的情况下发送。由于to可以基本保证各个节点预先估计出突发包到达时间,所以在采用JET机制的OKS网络中可以不需要光缓存器。
3 基于GMPLS的OBS网络
利用GMPLS的OBS网络保留了传统的OBS技术的特点,控制分组与突发数据包在不同的波长上传送,以及采用JET资源预留机制等;同时又吸收GMPLS一些扩展的技术,在IP层与光层都加上能统一管理的标签,以及在路由、信令、链路管理协议上进行一些有针对性的增强和扩展。OBS和基于GMPLS网络能够得到有效结合的前提包括以下: