基于GMPLS的光突发交换的原理与网络结构

基于GMPLS的光突发交换的原理与网络结构

基于GMPLS的OBS具有OBS的基本特点，如变长度的数据转发单元(突发包)；控制信息(控制分组)与突发包以分离的波长传送；在传送路径上的各节点处, 控制分组转换为电信号进行处理, 而突发包则以光信号的形式透明通过。同时基于GMPLS的OBS又吸收GMPLS的思想，在IP层与光层都加上了能统一管理的标签，使网络结构简化，并使突发包传送更快。为了避免核心节点对光缓存的需求，OBS的一些控制协议如(Tell And Go, TAG)和(Just Enough Time, JET)等也仍然被采用。
图1和图2分别是基于GMPLS的OBS骨干网结构图和分层结构图。

图1中，边缘节点既是IP网络的一部分，要处理接入网送来的IP数据，又与核心节点组成的光网络相连，并生成在光网络中传送的突发包。基于GMPLS的OBS网络中的IP网络与光网络有统一的信令和协议，对控制平面来讲，IP网络与光网络是完全对等的，并采用统一的寻址机制(光设备被看作IP可寻址设备)，光网络的拓扑对IP网络是完全可见的。IP网络和光网络都采用IP地址，IP层可直接对光层进行路由、流量等控制，从而统一了控制，避免了重复，简化了网络结构。

图1 基于GMPLS的OBS骨干网结构
图2中，接入网的数据进入边缘节点[1]，经拆帧后分析IP包的信息，然后加上由其目的地址与优先级等确定转发等效类(Forwarding Equivalence Class, FEC)所绑定的标签，此标签一旦加上，数据传送路径也就由事先确定好的标签转发路径(Label Switch Path, LSP)所确定，此时的LSP是分组交换的LSP。然后数据根据LSP汇聚与突发包生成算法生成突发包。突发包生成后，先发送此突发包的控制信息(Burst Head Packet, BHP)。BHP包含波长交换标签，该标签与光层的LSP相对应。在BHP发出后，突发数据包以整个LSP上处理BHP的时间作为偏移时间，由于边源节点是源路由的起点，对网络拓扑很了解，在建立LSP时就可以很容易地确定偏移时间。偏移时间确定后，数据就可以发出。GMPLS由于以标签作光交换的控制信息，且QoS的实现也可不由增加偏移时间来实现，另外，GMPLS中的建议标签可大大缩短偏移时间[2]，因此偏移时间的设置就变得更容易，网络资源也可以得到更有效的利用。BHP头经控制信道传到核心节点的控制单元(光电转换后)，控制单元根据BHP中的标签信息接通对应的光开关，并由标签转发表中的新标签替换原BHP中的标签生成新的BHP传送到下一个核心节点(图2中假设为只有一个核心节点)，数据则在核心节点中不经处理而直接由光路通过。当数据到达目的边缘节点后，经帧分解、突发包分解后，就得到加标签的IP分组，由该标签，边缘节点得到IP包对应目的节点所在接入网的对应端口，把数据加上帧头由此端口送出。

图2 基于GMPLS的光突发交换的分层结构

基于GMPLS的光突发交换的研究