摘要:光子器件技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了光分組交換網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展,文中討論了核心網(wǎng)絡(luò)光包交換的實(shí)現(xiàn)方案、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能模型,介紹了光子交換技術(shù)的進(jìn)展。光分組交換應(yīng)用于核心光網(wǎng)絡(luò)能夠提供靈活有效的資源利用率,是最具發(fā)展?jié)摿Φ墓夂诵臄?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)解決方案! £P(guān)鍵詞:光分組;光核心網(wǎng)絡(luò);OXC
;C7BoHB9 n0>5'm%ES 一、前言
>llwNT *Xf[b)FR 當(dāng)前的電層分組交換網(wǎng)絡(luò)不能發(fā)揮
光纖和
半導(dǎo)體光電子學(xué)提供的千兆位帶寬的優(yōu)勢(shì)。隨著光子器件技術(shù)的進(jìn)步,光交換經(jīng)過多年的研究和發(fā)展,終于為核心網(wǎng)光分組交換技術(shù)的應(yīng)用開辟了道路。它是解決核心網(wǎng)下三層電子路由交換瓶頸和與底層DWDM巨大帶寬相吻合的最關(guān)鍵的技術(shù)。
zz+M1n-;o 5yO#N2jY\ 二、核心網(wǎng)絡(luò)包交換三種實(shí)現(xiàn)方案
$;KQY7 c1Fru 以DWDM傳輸技術(shù)為核心,從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平滑過渡的核心網(wǎng)絡(luò)正經(jīng)歷巨大的變革,主要表現(xiàn)在:高容量,T級(jí)交換路由以能力成為可能;高靈活性,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高空發(fā)性迫切需要高度靈活的資源分配和再分配方案;簡(jiǎn)化的協(xié)議層,路由交換技術(shù)必須簡(jiǎn)化層結(jié)構(gòu),消除電子瓶頸,使IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能夠直接進(jìn)行DWDM,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和靈活性。適應(yīng)DWDM技術(shù)的T級(jí)傳輸容量,短期內(nèi)需要支持多個(gè)Tb/s的核心網(wǎng)絡(luò)。
*_<SWTE YFC0KU 1 IP T級(jí)路由器
Wfi:wCqZG E#&c]9QM75 基于IP/MPLS協(xié)議的T級(jí)路由器網(wǎng)絡(luò)方案,帶10Gb/s線路卡的T級(jí)路由器可以達(dá)到亞Tb/s的吞吐量,多Tb/s吞吐性能的路由器需要大規(guī)模并行陣列和復(fù)雜的互連體系,幾個(gè)設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)提出了這種三代路由解決方案。價(jià)格不會(huì)有大的下滑,但是它基于IP而且還與IP網(wǎng)絡(luò)流量工程和分布式管理技術(shù)匹配。
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波長(zhǎng)交叉連接法
tq4"QBIKh ouu-wQ|(mM 這是一種近期的解決方案,它以適中的運(yùn)行費(fèi)用提供可擴(kuò)展性。MPLS控制平面與傳輸層面光開關(guān)直接完成光波長(zhǎng)交叉連接,即MPLS技術(shù)。MPLS技術(shù)提高了網(wǎng)絡(luò)管理靈活性,允許在低層動(dòng)態(tài)分配交叉連接上直接進(jìn)行IP業(yè)務(wù)的交換與傳輸,網(wǎng)絡(luò)資源再分配具有高度的靈活性,并且網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模流量模式變動(dòng)不需要經(jīng)歷很長(zhǎng)的周期。然而,MPLS技術(shù)在處理快速大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),網(wǎng)絡(luò)中與OXC相連的邊緣節(jié)點(diǎn)路由器會(huì)變得很龐大,影響流量集中的效率。
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|MQPn R?={{+O 3 IP T級(jí)路由法與波箍交叉連接法的比較
d=c1WK y5Z<uwXc 用端口數(shù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)的比值比較分組交換和波長(zhǎng)交換(T級(jí)路由器和波長(zhǎng)交叉連接)的效率,由此看出,分組交換獲得更高的資源利用率,尤其在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)或比特率增長(zhǎng)的情況下,應(yīng)該著重考慮高費(fèi)用、資源配置靈活的路由端口和交叉連接設(shè)備的折中。
8E.5k@ }tl8(kjm 4 光分組交換方案
0|wKR|zW v3VLvh2)n 光分組交換使用MPLS技術(shù),通過三層協(xié)議棧方法實(shí)現(xiàn)資源的
優(yōu)化利用、光交換的業(yè)務(wù)區(qū)分和波長(zhǎng)交叉連接的可擴(kuò)展性。IP路由器與光分組交換路由器相連以更大的靈活性和更低的成本執(zhí)行流量集中和核心交換。IP分組在邊緣節(jié)點(diǎn)集中成光突發(fā)數(shù)據(jù),然后以單純的實(shí)體進(jìn)入光分組核心網(wǎng)絡(luò)。這種光分組交換方法對(duì)多個(gè)光紛組僅僅處理一次頭信息,極大地降低了對(duì)核心路由器轉(zhuǎn)發(fā)速度的要求,增強(qiáng)了轉(zhuǎn)發(fā)能力(至少一個(gè)數(shù)量級(jí))。另外,這種方法可以把WDM端口視為一個(gè)單獨(dú)的源(典型值300-600Gb/s),從而提高了邏輯性能并且減輕了具有單波長(zhǎng)處理能力的IP路由器的需要。突發(fā)交換同樣提供與IP管理技術(shù)直接適配的交叉連接的優(yōu)點(diǎn)。光突發(fā)交換可以采用定長(zhǎng)分組格式和可變長(zhǎng)度格式,其中可變長(zhǎng)度格式由于易于適配IP業(yè)務(wù)而更具有發(fā)展前景,固定長(zhǎng)度分組則具備更好的交換性能,有利簡(jiǎn)化光交換處理過程?焖俟夥纸M交換技術(shù)需要特別的定幀避免凈荷數(shù)據(jù)丟失。光交換也提供了單級(jí)配置的大容量交換的前景(10Tb/s),避免了復(fù)雜的互連,對(duì)向40Gb/s傳輸
系統(tǒng)線路速率演變不敏感。盡管最終目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全光應(yīng)用,而且光緩存和光再生的研制已經(jīng)可以使用光纖延遲線和非線性
光學(xué)器件的實(shí)現(xiàn),但是近期內(nèi)部分功能只能以合理的性能價(jià)格比用電子器件替代。
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