《光分组交换网络》PPT课件

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1、第5章光分组交换网络5.1概述1.光交换技术分类2.光突发交换概念出现背景3.什么是光突发交换4.三种交换方式的对比5.交换网络的研究与发展趋势5.2OBS的网络结构与实现原理1.OBS的体系结构2.OBS节点结构3.OBS工作原理4.偏置时间5.突发交换的特点5.3突发交换网络的关键技术1.组装算法2.突发交换网络的资源调度机制3.突发交换网络的竞争解决机制5.4光突发交换网络的控制协议1.控制协议的分类2.JIT(JustInTime)协议3.JET(JustEnoughTime)协议5.5光标记交换网络1.MPLS概述2.MPLS发展简史3.MPLS中的新概念4.MPLS

2、的意义5.MPLS的基本原理6.LSR设备的体系结构7.标签结构8.标签的分配和分发9.MPLS路由选择10.标记分发协议11.MPLS应用领域12.MPLS发展前景5.1概述随着DWDM技术的成熟，通信网络的容量越来越大。传输系统容量的增长带来的是对交换系统发展的压力和动力。传输带宽的增加导致信息传输成本的迅速下降，信息交换所花费的成本相对来说占据的比例越来越高，通信网络的交换系统的规模越来越大，运行速率也越来越高，未来的大型交换系统将需要处理总量达几百、上千太比特每秒的信息。为了解决电子瓶颈限制，降低交换成本，研究人员开始在交换系统中引入光子技术，实现光交换。1.光交换技术

3、分类光交换技术是指不经过任何光/电转换，在光域上直接将输入信号交换到不同的输出端。（1）按照复用方式的不同，光交换技术可以分为以下几种：光时分交换技术：在时间轴上将复用光信号的位置（也就是时隙）转换到另一个时间位置（时隙）。光波分交换技术：波长级的交换，光信号在网络节点上不经过光/电转换，直接将所携带的信息从一个波长转换到另一个波长。光空分交换技术：是光信息在空间位置上的交换，根据需要在两个或多个点之间建立物理通道。光码分交换技术：不同用户用一个唯一的正交码标识，接收时只要用与发送方向相同的码序列进行相关接收，就可以恢复源用户信息。（2）未来的光网络要求支持多粒度的业务，业务的

4、多样性使用户对带宽有不同的需求。按照这一要求，光交换技术又可以分为：光路交换(OCS：OpticalPacketSwithing)技术：在光子层面的最小交换单元是一个波长通道上的业务流量。这种交换是以波长为量级的。光分组交换(OBS：OpticalBurstSwitching)技术：以光分组（包）作为最小交换颗粒的交换方式。光突发交换（OBS：OpticalBurstSwitching）技术：数据分组和控制分组都是分开传送，采用单向资源预留机制，以光突发包作为最小交换单元。光标记交换(OMPLS：OpticalMulti-ProtocolLabelSwitching)技术：多协

5、议标签交换(MPLS）技术与光网络技术相结合。2.光突发交换概念出现背景光突发交换的概念来源于电域的突发交换。突发交换早在1980年代初期就已出现，主要用来传递话音业务，它实际上是具有可变长度的快速分组交换。近年来随着光纤通信技术的突飞猛进和Internet业务的爆炸式增长，一个深刻的变化是信息传送速率的增长大大超过处理能力的增长，如果依然按照旧式的分组方法来处理，网络处理设备会长期处于过载状态，无法满足用户的业务需求。1990年代后期，光突发交换的概念出现，并引起越来越多的关注。相对于分组交换，光突发交换提高了处理粒度，同时免去分组交换中逐一处理分组头的麻烦。从而有效提高网络

6、的交换处理能力。3.什么是光突发交换在OBS网络中，基本交换单位是突发(burst)。突发是由相同的出口边缘路由器地址，以及相同的服务质量(QoS)要求的IP分组组成。突发是光突发交换网中的基本交换单元，突发有两种类型，分别是：控制分组包(BCP，BurstControlPacket)，又称为突发控制包，作用相当于分组交换中的分组头；突发数据包(BDP，BurstDataPacket)，也称为突发数据包，简称突发包，相当于分组交换中的净荷。在OBS网络中，突发数据和控制分组在物理信道上是分离的，每个控制分组对应于一个突发数据，这也是光突发交换的核心设计思想。将控制分组和突发数据

7、分离的意义在于控制分组可以先于突发数据传输，以弥补控制分组在交换节点的处理过程中O/E/O变换及电处理造成的时延。控制分组的作用是通知沿途经过的节点，随后将会有一个突发数据到达，需要这些节点预留资源对突发数据进行转发。而随后发出的突发数据包，通过预先由控制分组配置好的链路，进行全光交换透明传输，途径的中间节点不需要进行任何的识别或者其他相关处理，只需要按照预先配置好的方案进行波长变换或者延迟。这样就降低了对光缓存器的需求。虽然控制分组需要O/E/O转换，但是因为控制分组的大小远小于突发包大小