光突发交换网络冲突解决方案探究

《光突发交换网络冲突解决方案探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、光突发交换网络冲突解决方案探究中图分类号：TP文献标识码：A文章编号：1007-0745(2012)12-0129-01摘要：光突发交换网络是下一代光网络的研究热点，但在突发数据包传输过程中的竞争问题急需解决。本文从0BS网络的原理出发，研究和分析了四种解决竞争的方案，在最后提出了将几种方案结合的高效性方案。关键词：光突发交换网络突发数据包解决方案一、引言随着网络技术的快速发展，各种数据业务也层出不穷并迅猛的增长。光纤的利用也得到了广泛的应用，在光层上采用波分复用技术来扩大网络的传输带宽和提高传输效率，具有十分重要的意义。目前，在光网络中主要有三种交换技术,他们分别是光路交换、光分

2、组交换、光突发交换。光路交换技术稳定，但带宽利用不高，不具备承受复杂性的大数据网络，光分组交换在数据处理方面对器件的要求很高,对很多技术难关，而光突发交换是介于这种两种技术之间的，并结合了他们的优势，是下一代网络的研究热点，具有很好的前景。二、光突发交换网络技术1.光突发交换介绍光突发交换(OpticalBurstSwitching,OBS)是由美国州立大学乔春明教授提出的一种新的光交换技术。这种技术对光器件要求比较低，它的交换粒度也是比较适中的。OBS是由突发控制包(BCP)和突发数据包(BDP)构成，在控制信道上主要是用来传输突发控制包(BCP),通过BCP在核心节点上预留资源

3、，而突发数据包(BDP)的数据信道始终在光域中传输。2•光突发交换原理下图给出了OBS技术的传输原理简图。通过右图我们可以看到，BCP在独立的控制信道上传输要进过光/电/光转换处理，而BDP始终在保持在光域的数据信道中传输。从图中数字可以看出，每一个BDP域其相对应的BCP之间有一个时间间隔，这个间隔被叫做“偏置时间”，该偏置时间的设定对于后面的数据在核心节点上的冲突解决具有很重要的作用。三、OBS网络中突发包竞争解决方案OBS网络在核心节点预留资源主要是通过控制包进行预留，从而使数据包能够始终保持在光域信道上传输。而这种预留机制采用的是单向预留协议，使得在核心节点上的数据包存在重

4、叠的时间区，因而就会产生突发包竞争问题。目前，在OBS网络中的突发包竞争的解决方案主要有以下几种：1)通过采用偏置时间随机技术在竞争发生前尽量减少冲突。2）通过使用光缓存、高效信道调度算法、波长变换技术和偏射路由技术在竞争发生后尽量消除冲突。3）在不能消除竞争的情况下，就采用突发包分割技术来尽量减少竞争。比较常用的几种解决方案主要是：光缓存（FDL）、偏射路由、波长转换和突发包分割技术，还有本文提出的结合解决方案。1•光缓存（FDL）方案。目前的研究方案中，光缓存器件只能依靠光纤延迟线（FDL）来实现对光路上的数据缓存。FDL就是利用光信号在传播的时候有时延这一特点，然后选择FDL

5、来使光信号在线路中传播更多的时间而达到对光存储的作用。采用光缓存技术可以使得在数据传输信道中的BDP时间重叠减少，提高包的丢失率。但是加入光纤延迟线后会造成传输中的功率损耗，通常要采用放大器来弥补，增加了成本，带来了噪声，降低网络性能。1.偏射路由方案。偏射路由技术就是一种热土豆路由算法的应用，它把源节点到目的节点这过程中所经过的中间核心节点看做是一个大的缓存器，当冲突发生时候将竞争的数据包路由到另一个中间节点中的输出端口进行输出，使得受到阻塞的突发数据包从最短路径转发到网络的其它部分中去，从而也达到了减少竞争的目的。这种技术设计简单成本也较低，但在网络数据量比较大的时候，不能保证

6、最短路径化，会降低网络性能。2.波长转换方案。在光突发交换网络中，波长转换技术的思想是：当在同一信道上的两个BDP发生竞争时，而且它们都是在同一个波长段上，这时可以采用波长转换的方式将其中的一条传输BDP装上波长转换器，将其转换到另外一空闲的波长信道中去，另外一条继续在原波长信道上传输BDP。这种方式也达到了消除竞争的目的，提高了BDP的传输效率,而且还降低包的丢失率。但是在数据业务量比较大的时候，单单利用波长转换技术很难解决问题，还是存在一定的局限性。1.突发包分割方案。在光突发交换中，最小的突发单位是突发包，它又是由大量IP组成，因此根据这一特点提出来突发数据包分割的方法:把若

7、干的BDP分为很多个数据段,每一个数据段又是由若干个IP分组构成，当突发包发生竞争时，可以采用两种方法进行数据分割。一种是头部分割方法，另一种是尾部分割方法。采用这种分割机制不需要硬器件，设计比较简单，而且达到了降低突发包竞争的目的，提高了网络的性能。但利用该技术分割BDP后，相应的BCP需要发送一个消息来告知下一个节点释放资源，被分割的部分也需要进行数据的处理，在这一过程中很可能会造成数据包损坏，从而使得部分的数据丢失，影响网络性能。5•几种技术结合的方案。通过对上