云南龙网

  1. 首页 > 云知道 > >

GMPLS--IP与WDM无缝结合的关键

云知道


摘要: GMPLS（通用多协议标签交换)是MPLS技术向光网络发展的产物 。它有效地实现了IP和WDM光网络的无缝结合 。本文主要讨论了GMPLS接口及通用标签的特点及实现形式，LSP（标签交换路径）技术，以及链路治理协议LMP的特点及实现方法 。
GMPLS--IP与WDM无缝结合的要害
近年来，随着互联网技术的迅速发展，以IP为代表的数据业务的流量得到了迅猛增加，已逐渐成为网络业务的主流 。然而，现有的传输网络是面向话音优化的，要让其高效地承载数据业务，势必需要开发新的技术 。
为了传输数据业务，现有的传输网络采用四层结构的方式，如图1（a）所示：IP over ATM over SDH over WDM 。其中IP层用于承载业务；ATM层用于集成多种业务，并为每种业务提供相应的服务质量保证；SDH层用于细粒度的带宽分配，并为业务的传输提供可靠的保护机制；WDM层用于提供大容量的传输带宽 。这种四层结构的传输方式虽然可保证数据业务的传输，但在使用中却存在诸多问题 。
首先，四层结构方式存在"瓶颈"效应 。在这种结构中，带宽的指配非常麻烦 。不仅需要很长的人工配置时间，而且带宽的指配受限于每一层设备的可用带宽 。即使绝大多数设备有空闲带宽可用，但任意一层的任意一个设备的带宽瓶颈，都可能限制整个网络的带宽或容量的扩充 。同时，任何一层设备出现故障都会影响整个网络的稳定性；其次是传输效率低下 。由于ATM和SDH都有大量的帧头开销，直接影响到数据业务的传输效率 。例如，对于一个10Gb/s的STM-16（净负荷容量为9.6Gb/s），采用四层结构承载IP业务时，大约有2.4 Gb/s的带宽要用于传输各种开销字节，实际传输的业务只有7.2Gb/s，传输效率只有75%，可见效率之低；第三，四层结构带宽颗粒度过多，功能重叠 。四层结构的带宽分配采用四种完全不同的方式，即IP包、ATM信元、SDH帧、WDM波长，而实际使用时，完全不需要如此多的带宽颗粒 。而在功能上，每一层都带有相邻层的功能，非凡是保护和恢复功能，每一层都有，造成十分复杂甚至相互冲突的局面 。总之，现有四层网络的结构已无法适应数据业务发展的需要，必须开发新的技术手段 。
图1 IP over WDM网络发展趋势
我们知道，近几年迅速发展的MPLS（多协议标记交换）已被证实是一种非常适合于在电网络中传输数据业务的技术 。MPLS采用基于约束的路由技术可以实现流量工程和快速重新选路，可以满足业务对服务质量的要求 。所以，采用MPLS的基于约束的路由技术完全可以在流量工程中取代ATM 。同样，快速重新选路作为一种保护/恢复技术也完全可以取代SDH 。由此可见，使用IP/MPLS控制平台提供的流量工程和快速重新选路，将使未来的传输网络完全可以跨过ATM和SDH两层（见图1（b）），直接实现IP over WDM 。无疑，这种IP via MPLS over WDM的网络将是一个操作更简单、花费最低、最适合数据业务传输的网络 。
然而，MPLS究竟是一种位于OSI七层模型中的第三层网络层和第二层之间的2.5层技术，而WDM属于光层，是第一层物理层的技术 。因此，要让MPLS跨过数据链路层直接作用于物理层，则必须对其进行修改和扩展 。在此情况下，国际标准化组织IETF适时地推出了可用于光层的通用多协议标签交换技术--GMPLS 。
为了实现IP与WDM的无缝结合，GMPLS对MPLS标签进行了扩展，使得标签不但可以用来标记传统的数据包，还可以标记TDM时隙、光波长、光波长组、光纤等；为了充分利用WDM光网络的资源，满足未来一些新业务的开展（如VPN、光波长租用等），实现光网络的智能化，GMPLS还对信令和路由协议进行了修改和补充；为了解决光网络中各种链路的治理问题，GMPLS设计了一个全新的链路治理协议LMP（Link Management Protocol）；为了保障光网络运营的可靠，GMPLS又对光网络的保护和恢复机制进行了改进 。下面将对GMPLS的这些特点加以说明 。

推荐阅读


上一篇：犬瘟自己在家怎么治

下一篇：桂花可以直接吃吗