基于GMPLS的OBS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

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1、基于GMPLS的OBS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2008年12月3日09:03中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報作者：藍(lán)李丹楊木清基于GMPLS的OBS為支持IP-over-DWDM的網(wǎng)絡(luò)提供了快速而有效的IP包傳送。它通過將標(biāo)簽交換作為包的傳送方式，不僅低延遲，而且能使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到T比特級的傳輸速率。盡管這一解決方案尚有很多關(guān)鍵技術(shù)需要深入研究，但方案的提出將大大滿足不斷增長的帶寬需要，對全光網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。IP業(yè)務(wù)每6個月翻番對通信網(wǎng)絡(luò)造成了極大的處理壓力和性能挑戰(zhàn)，這要求IP網(wǎng)絡(luò)能提供T比特級傳輸速率、大容量、高性能和低延遲快速包傳輸。同時光交換和D

2、WDM光傳輸系統(tǒng)支持爆炸性的容量增長。因此提出不通過ATM層或SDH層，而基于DWDM直接傳送IP包的網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)。下一代光互聯(lián)網(wǎng)是一個融合的網(wǎng)絡(luò)，光突發(fā)交換與通用多協(xié)議標(biāo)簽交換的結(jié)合已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點，也關(guān)系到OBS的應(yīng)用前景。如何能夠很好地將GMPLS和OBS有效結(jié)合起來形成光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系是目前研究的熱點。MPLS和GMPLS控制平臺多協(xié)議標(biāo)簽交換（MultiprotocolLabelSwitching，MPLS）作為一種新的Internet骨干網(wǎng)技術(shù)備受矚目，它能夠在IP無連接網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建連接型服務(wù)，利用定長的標(biāo)記將第2層的轉(zhuǎn)發(fā)和第3

3、層的路由分開，利用傳統(tǒng)第2層轉(zhuǎn)發(fā)硬件，除去復(fù)雜的控制信令而采用靈活的IP路由協(xié)議。MPLS能夠解決當(dāng)前Internet中存在的許多問題，同時能實現(xiàn)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的QoS、流量工程（TrafficEngineering，TE）等功能。GMPLS是MPLS向光層的擴展和延伸，并繼承了幾乎所有MPLS的特性和協(xié)議，但是兩者還是存在著本質(zhì)的差別。GMPLS是一個正在標(biāo)準(zhǔn)化的公共控制平臺協(xié)議，它統(tǒng)一了各層設(shè)備的控制平面，各層交換設(shè)備都使用同樣的信令來完成對用戶平面的控制。同時GMPLS擴展了建立標(biāo)簽交換路徑（LabelSwitchedPath，L

4、SP）的概念，允許在通道兩端同種標(biāo)簽交換設(shè)備間建立LSP。GMPLS規(guī)定了一些MPLS所沒有的特殊功能，如雙向LSP建立，以及為光網(wǎng)絡(luò)的擴展性引入的綁定鏈路、無編號鏈路。GMPLS同時覆蓋了光層和電層，是一種將電層包交換技術(shù)與光層波長交換技術(shù)有機融合的技術(shù)。GMPLS采用基于約束的路由技術(shù)可以實現(xiàn)流量工程和快速選路，滿足QoS的要求。因此，GMPLS在流量工程中可以取代ATM，而快速選路可完全取代SO-NET/SDH的保護(hù)/恢復(fù)技術(shù)。OBS網(wǎng)絡(luò)DWDM技術(shù)為光傳輸系統(tǒng)提供T比特級帶寬，同時傳統(tǒng)的電交換路由器已經(jīng)不能提供飛速增長的因特網(wǎng)流量所要

5、求的高數(shù)據(jù)傳輸率，O/E/O（光/電/光）轉(zhuǎn)換成為瓶頸問題，因此如何充分利用光網(wǎng)絡(luò)的帶寬是下一代光因特網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。OBS的粒度介于電路交換和分組交換，用戶數(shù)據(jù)（例如IP包）在邊緣路由器中進(jìn)行裝配和拆分，以突發(fā)包（databurst）形式在OBS網(wǎng)絡(luò)中傳輸，而相應(yīng)的控制分組（controlpacket）攜帶該突發(fā)包的相關(guān)信息（如包長、偏置時間和優(yōu)先級等），以一定的偏置時間（offsettime）提前發(fā)送出去，為數(shù)據(jù)包預(yù)留資源并建立傳送鏈路，在核心路由器中進(jìn)行控制信息的處理。由于突發(fā)包與控制分組分別在不同信道或波長中傳輸，因此O/E/O轉(zhuǎn)換只在

6、控制信道上進(jìn)行，而突發(fā)包中的數(shù)據(jù)可以直接實現(xiàn)全光傳輸?；贕MPLS的OBS網(wǎng)絡(luò)利用GMPLS的OBS網(wǎng)絡(luò)保留了傳統(tǒng)的OBS技術(shù)的特點，控制分組與突發(fā)數(shù)據(jù)包在不同的波長上傳送，以及采用JET資源預(yù)留機制等，同時又吸收GMPLS一些擴展的技術(shù)，在IP層與光層都加上能統(tǒng)一管理的標(biāo)簽，以及在路由、信令、鏈路管理協(xié)議上進(jìn)行一些有針對性的增強和擴展。OBS和基于GMPLS網(wǎng)絡(luò)能夠得到有效結(jié)合的前提包括以下：（1）兩者都是由邊緣節(jié)點、核心節(jié)點和WDM鏈路組成的（OBS網(wǎng)絡(luò)在邊緣節(jié)點將輸入分組封裝成突發(fā)包，并產(chǎn)生控制分組;GMPLS網(wǎng)絡(luò)在邊緣節(jié)點將輸入分組

7、劃分成等同轉(zhuǎn)發(fā)類FEC，并分配標(biāo)記）；（2）兩者都采用帶外信令傳輸方式，載荷數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)中都可實現(xiàn)透明傳送和交換;（3）GMPLS網(wǎng)絡(luò)可以用標(biāo)簽交換技術(shù)在入口、出口路由器之間建立半永久的數(shù)據(jù)通道，OBS網(wǎng)絡(luò)可以通過控制分組在入口、出口邊緣節(jié)點間為載荷建立透明的數(shù)據(jù)通道;（4）GMPLS采用嵌套標(biāo)記交換路徑LSP概念，支持波長信道級、波長組級和光纖級、SDH級等多粒度交換。有理由考慮通過協(xié)議擴展和節(jié)點結(jié)構(gòu)的改善，支持光突發(fā)分組的交換。利用GMPLS協(xié)議可以實現(xiàn)OBS網(wǎng)絡(luò)中信令的傳送和配置等功能。在OBS網(wǎng)絡(luò)中引入GMPLS技術(shù)，可為其提供統(tǒng)一的

8、控制和管理。將控制信道和數(shù)據(jù)交換信道進(jìn)行分離，標(biāo)簽信息在控制包中，控制包應(yīng)與GMPLS的控制平面成為一體。LOBS使用單獨的標(biāo)簽波長與數(shù)據(jù)波長，具有非零的偏置時間，