GMPLS--IP与WDM无缝结合的关键( 二 )
一、通用多协议标签
1.1 GMPLS接口
我们知道,MPLS通过在IP包头添加32bit的"shim"标签,可使原来面向无连接的IP传输具有了面向连接的特性,可极大加快IP包的转发速度 。GMPLS则对标签进行了更大的扩展,将TDM时隙、光波长、光纤等也用标签进行统一标记,使得GMPLS不但可以支持IP数据包和ATM信元,而且可以支持面向话音的TDM网络和提供大容量传输带宽的WDM光网络,从而实现了IP数据交换、TDM电路交换(主要是SDH)和WDM光交换的归一化标记 。
GMPLS定义了五种接口类型来实现以上的归一化标记,分别是:
(1)、分组交换接口PSC(Packet Switch Capable):进行分组交换 。通过识别分组边界,根据分组头部的信息转发分组 。例如MPLS的标签交换路由器LSR基于"shim"标签转发数据;
(2)、第二层交换接口L2SC(Layer2 Switch Capable):进行信元交换 。通过识别信元的边界,根据信元头部的信息转发信元 。例如ATM LSR则基于ATM的VPI/VCI转发信元;
(3)、时隙交换接口TDMC(Time Division Multiplexing Capable):根据TDM时隙进行业务转发 。典型如SDH的DXC设备的电接口,可根据时隙交换SDH帧;
(4)、波长交换接口LSC(Lambda Switch Capable):根据承载业务的光波长或光波段转发业务 。例如OXC设备是一种基于光波长级别的设备,可以基于光波长作出转发决定 。更进一步还可以基于光波段作出转发决定 。光波段交换是光波长交换的进一步扩展,它将一系列连续的光波长当作一个交换单元 。使用光波段交换可以有效减少单波长交换所带来的波形失真,减少设备的光开关数量,还可以使光波长之间的间隔减小 。;
(5)、光纤交换接口FSC(Fiber Switch Capable):根据业务(光纤)在物理空间中的实际位置对其转发 。例如OXC设备可对一根或多根光纤进行连接操作;
以上GMPLS五种接口类型的关系如图2所示 。
图2 GMPLS五种接口类型
1.2 通用标签
与以上接口相对应,GMPLS定义了分组交换标签(对应PSC和L2SC)、电路交换标签(对应TDMC)和光交换标签(对应LSC和FSC) 。其中,分组交换标签与传统MPLS标签相同,本文不再复述 。而电路交换标签和光交换标签为GMPLS新定义,包括请求标签、通用标签、建议标签以及设定标签 。
(1)、请求标签
请求标签用于LSP路径的建立,由LSP上游节点发出,向下游节点申请建立LSP的资源 。与MPLS相同,GMPLS的LSP建立过程也是由上游节点向目的端发出"标记请求消息"、目的端返回"标签影射消息" 。所不同的是,"标签请求消息"中需要增加对所要建立的LSP的说明,包括LSP类型(PSC、TDMC等)、载荷类型等 。其格式如图3所示 。
图3 GMPLS请求标签
LSP Enc. Type:其数值用来指示LSP类型 。例如,当LSP=1时,表示LSP是分组传输,而LSP=5时,表示是SDH,而LSP=9,则对应光纤;
Reserved:保留 。必须设为全"0",接收时忽略其数值;
G-PID:16 bits,用于指示LSP承载的载荷类型 。例如,G-PID=14,表示是字节同步映射的SDH E1载荷;G-PID=17,表示比特同步映射的SDH DS1/T1载荷;G-PID=32,表示数字包封帧 。
(2)、通用标签
通用标签是在LSP建立完成后,用于指示沿LSP传输的业务的情况 。通用标签的格式与传输所用的具体技术有关,电路交换和光交换所用的标签不同 。SDH电路交换标签格式如图4所示 。
图4 SDH电路交换标签
其中:S用于指示SDH/SONET的信号速率等级 。S=N即表示STM-N/STS-N信号;U用于指示在一个STM-1中的某个特定虚容器VC 。U只对SDH有效,对于SONET,U的数值应忽略 。U=1指示一个VC-4,U=2~4都表示VC-3;K参数与U一样,也仅对SDH有效 。K参数用于表示一个VC-4的特定分支,K=1表示VC-4中只有一个C-4容器,K=2~4表示VC-4包含TUG-3;L用于指示TUG-3、VC-3或STS-1 SPE的是否还有分支 。L=1表示TUG-3/VC-3/STS-1 SPE无法再分 。L=2~8表示在相应高阶信号中的某个特定的TUG-2/VT组 。M用于指示TUG-2/VT的分支 。M=1表示TUG-2/VT不能再分,只包含一个VC-2/VT-6 。M=2~3表示相应高阶VT组中的某个特定的VT-3 。M=4~6表示相应高阶TUG-2/VT组中的某个特定的VC-12/VT-2,而M=7~10表示相应高阶TUG-2/VT组中的某个特定的VC-11/VT-1.5 。M=0则表示VC-4, VC-3 or STS-1 SPE 。
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