劉剛 嵇凌 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所

1 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)GMPLS的實(shí)現(xiàn)

1.1 GMPLS的層次結(jié)構(gòu)

GMPLS是一種由多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS所產(chǎn)生的交換技術(shù)。而MPLS則是針對(duì)于IP/ATM網(wǎng)絡(luò)所提出的一種交換技術(shù)，其誕生是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基于IP包頭的復(fù)雜選路機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)化。而在此過(guò)程中參與到標(biāo)記交換過(guò)程中的路由器一般會(huì)被稱為標(biāo)記交換路由器（LSR）、參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑被稱為（LSP）。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，GMPLS能夠根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的特征，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口劃分為四個(gè)類型，即分組交換使能(PSC)接口、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)接口、波長(zhǎng)交換使能(LSC)接口以及光纖交換使能(FSC)接口，以此來(lái)構(gòu)建起一個(gè)層次化的網(wǎng)絡(luò)體系。并且在GMPLS中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LSR以及LSP的概念擴(kuò)展。而在GMPLS協(xié)議簇中，其LSR不僅可以是作為標(biāo)記分配與數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的路由器，也可以作為具有相同的功能SDH/SONETADM、基于波長(zhǎng)的OXC等的設(shè)備。同時(shí)，GMPLS也允許其內(nèi)部的LSP進(jìn)行由自底向上的嵌套。并基于光網(wǎng)絡(luò)中的雙向連接，使得GMPLS可以進(jìn)行雙向LSP，從而讓一次信令過(guò)程能夠建立起兩個(gè)具有相反數(shù)據(jù)流向的LSP。同時(shí)其內(nèi)部每個(gè)數(shù)據(jù)流向中的流量工程參數(shù)均能夠保持一致，令控制信令與數(shù)據(jù)流可以在同一個(gè)傳送平面內(nèi)進(jìn)行發(fā)送，但GMPLS自身也擁有獨(dú)立的控制平面，從而使控制信令能夠在包交換網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行運(yùn)作。

1.2 GMPLS的信令協(xié)議

GMPLS在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，能夠?qū)PLS的信令協(xié)議體系進(jìn)行繼承，并且由于其在此過(guò)程中采用了受限標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（CR-LDP）或是資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）完成了對(duì)應(yīng)的標(biāo)記分配以及LSP請(qǐng)求、建立以及刪除，使其可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行原有信令協(xié)議的擴(kuò)充，并讓流量工程能力得到了強(qiáng)化。而且，多數(shù)廠商在實(shí)際工作的過(guò)程中，其更傾向于使用帶有RSVP的流量工程，將RSVP-TE作為ASON控制平臺(tái)的信令協(xié)議，并且通過(guò)采取一系列的優(yōu)化措施使得RSVP-TE能夠在多種網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信令交互。同時(shí)由于GMPLS中所包含的RSVP-TE能夠支持顯式路由和雙向LSP，而且由于其在交換網(wǎng)絡(luò)中的交換粒度表現(xiàn)出了離散型性，使得GMPLS在建立LSP是所屬的標(biāo)記數(shù)目要比傳統(tǒng)MPLS少。

1.3 GMPLS中的LSP建立

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，ASON控制平面中GMPLS的主要功能為對(duì)LSP進(jìn)行搭建，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中端到端的連接。而GMPLS的LSP中的創(chuàng)建是需要信令協(xié)議、路由協(xié)議以及鏈路管理協(xié)議之間的運(yùn)用協(xié)同運(yùn)作實(shí)現(xiàn)多方面信息之間的交互。例如，在進(jìn)行典型LSP創(chuàng)建時(shí)，首先需要客戶通過(guò)請(qǐng)求代理以及UNI-C接口來(lái)對(duì)控制平面的邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)出對(duì)應(yīng)的連接請(qǐng)求，并使請(qǐng)求的路徑保持雙向。其次，對(duì)入口節(jié)點(diǎn)的RSVP-TE實(shí)例進(jìn)行運(yùn)作，使其向路由組件發(fā)出對(duì)應(yīng)的路由請(qǐng)求。其內(nèi)部的路由組件的CSPF實(shí)例可以根據(jù)OSPF-TE泛洪的鏈路狀態(tài)信息計(jì)算出對(duì)應(yīng)的顯示路由。再次，RSVP-TE在獲得顯示路由后，其能夠向下游節(jié)點(diǎn)對(duì)PATH消息進(jìn)行發(fā)送，而消息中則包含有通用標(biāo)記請(qǐng)求對(duì)象以及顯示路由對(duì)象，并根據(jù)分配標(biāo)記的對(duì)應(yīng)策略將消息進(jìn)行發(fā)送。最后，在RESV消息到達(dá)入口節(jié)點(diǎn)后，將對(duì)稱的雙向LSP進(jìn)行創(chuàng)建，返回相應(yīng)的用戶請(qǐng)求，最終完成對(duì)LSP的上傳業(yè)務(wù)。

2 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)中GMPLS的應(yīng)用

通過(guò)ASON可以實(shí)現(xiàn)在光網(wǎng)絡(luò)中對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的支持，對(duì)相關(guān)的流媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行集中處理時(shí)，其整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，組播是最為重要的組成部分之一。而在此過(guò)程中的組播業(yè)務(wù)架構(gòu)是基于GM-PLS和ASON上的難題，并使組播業(yè)務(wù)能夠?qū)Ξ?dāng)前的標(biāo)記分配，而后使上游節(jié)點(diǎn)能夠?qū)?biāo)記進(jìn)行分配。令上游LSR可以將相同的標(biāo)記對(duì)多個(gè)出口進(jìn)行標(biāo)記分配。在應(yīng)用的過(guò)程中，進(jìn)行組播需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載進(jìn)行平衡，并選擇其中最為合適的中間節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)。而在組播的過(guò)程中，還需要面對(duì)復(fù)雜的路由計(jì)算以及其第二、三層之間的存在交換差異。例如，在一些極端的情況下，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)大面積失效以及大量用戶請(qǐng)求的問(wèn)題時(shí)，為了在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)平面的控制，還要更加頻繁對(duì)LSP進(jìn)行建立以及拆除，同時(shí)其速度也會(huì)達(dá)到ms級(jí)，而且，在一些工程中，為了消除因路由協(xié)議收斂速度過(guò)低以及批量LSP高速創(chuàng)建過(guò)程中存在的評(píng)價(jià)瓶頸,就要對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有的GMPLS體系進(jìn)行修改,并對(duì)本地緩存機(jī)制進(jìn)行增加與記錄，確保每條LSP可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的占用,避免此過(guò)程中沖突的發(fā)生。

3 結(jié)論

綜上所述，在自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成以及應(yīng)用過(guò)程中，其GMPLS的實(shí)現(xiàn)需要從GMPLS的層次結(jié)構(gòu)、GMPLS的信令協(xié)議、GMPLS中LSP的建立等方向出發(fā)，并根據(jù)其特點(diǎn)選擇正確的應(yīng)用方式，以確保自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)，保證其應(yīng)用效果。