基于GMPLS的OBS网络技术

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1、基于GMPLS的OBS网络技术2008年12月3日09:03中国信息产业网-人民邮电报作者：蓝李丹杨木清基于GMPLS的OBS为支持IP-over-DWDM的网络提供了快速而有效的IP包传送。它通过将标签交换作为包的传送方式，不仅低延迟，而且能使网络达到T比特级的传输速率。尽管这一解决方案尚有很多关键技术需要深入研究，但方案的提出将大大满足不断增长的带宽需要，对全光网络的未来发展将产生深远的影响。IP业务每6个月翻番对通信网络造成了极大的处理压力和性能挑战，这要求IP网络能提供T比特级传输速率、大容量、高性能和低延迟快速包传输。同时光交换和D

2、WDM光传输系统支持爆炸性的容量增长。因此提出不通过ATM层或SDH层，而基于DWDM直接传送IP包的网络传输结构。下一代光互联网是一个融合的网络，光突发交换与通用多协议标签交换的结合已经成为人们关注的焦点，也关系到OBS的应用前景。如何能够很好地将GMPLS和OBS有效结合起来形成光互联网络体系是目前研究的热点。MPLS和GMPLS控制平台多协议标签交换（MultiprotocolLabelSwitching，MPLS）作为一种新的Internet骨干网技术备受瞩目，它能够在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

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，但是两者还是存在着本质的差别。GMPLS是一个正在标准化的公共控制平台协议，它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（LabelSwitchedPath，L

4、SP）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的技术。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，而快速选路可完全取代SO-NET/SDH的保护/恢复技术。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

5、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（databurst）形式在OBS网络中传输，而相应的控制分组（controlpacket）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

6、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。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：（1）两者都是由边缘节点、核心节点和WDM链路组成的（OBS网络在边缘节点将输入分组封装成突发包，并产生控制分组;GMPLS网络在边缘节点将输入分组

7、划分成等同转发类FEC，并分配标记）；（2）两者都采用带外信令传输方式，载荷数据流在网络中都可实现透明传送和交换;（3）GMPLS网络可以用标签交换技术在入口、出口路由器之间建立半永久的数据通道，OBS网络可以通过控制分组在入口、出口边缘节点间为载荷建立透明的数据通道;（4）GMPLS采用嵌套标记交换路径LSP概念，支持波长信道级、波长组级和光纤级、SDH级等多粒度交换。有理由考虑通过协议扩展和节点结构的改善，支持光突发分组的交换。利用GMPLS协议可以实现OBS网络中信令的传送和配置等功能。在OBS网络中引入GMPLS技术，可为其提供统一的

8、控制和管理。将控制信道和数据交换信道进行分离，标签信息在控制包中，控制包应与GMPLS的控制平面成为一体。LOBS使用单独的标签波长与数据波长，具有非零的偏置时间，