基于XML的光交叉连接节点描述

乔庆学，侯韶华

（南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210003）

0 引言

近几年来，一些重大的科研项目如欧洲的高能粒子对撞机项目、甚长基线干涉技术与高速网络技术相结合的一种全新天文观测手段 e-VLBI（e-Very Long Baseline Interferometry)实验对传输网络网络带宽和路由选择的要求越来越高，对网络带宽和智能化控制的要求也越来越高，按需的分配网络资源、动态的创建路由必定会成为今后网络发展的一种趋势。目前，人们提出一种新型的网络体系概念，最具代表性的是加拿大第四代网络UCLP[1-2]系统，主要目标是要实现用户可通过网络来提供，管理和控制自己的光路路由。实质性工作为把光路和光路连接交叉节点虚拟为Web服务单元，确立各个Web服务模块。

OXC[3-5]是用于光纤网络交叉连接的节点装置，通过对光信号进行交叉连接，能灵活有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护/恢复以及自动配线和监控的重要技术。由于光交叉连接节点在光网络交叉连接中的重要性以及光交叉连接节点信息的复杂度，构建一个光交叉节点的Web Service信息系统可以为光网络虚拟化和网格应用体系下的资源发现鉴定良好基础，有助于光网络资源的最大化利用。

Web Service[6-7]是一个向外部暴露出的能够通过Internet进行调用的API或者应用程序接口，OXC Web Service是利用Web服务模块的形式把OXC节点相关信息发布Internet上，把OXC的节点信息或者在某些新型的网格架构体系如UCLP[7]中的OXC控制权和管理权以一种更加开放的方式提供给潜在的用户。基于XML的描述是发布OXC网络服务的初始步骤，体系结构紧凑的XML标记体系能够为信息的呈现鉴定良好的基础。

1 光交叉连接节点资源分析

OXC主要由输入部分，光交叉连接部分(光交叉连接矩阵)，输出部分，控制和管理监控部分组成。

光交叉连接流程如下[8]:输入输出OXC设备的光纤数为M，每条光纤复用N个波长。这些波分复用光信号首先进入放大器放大，然后经解复用器把每一条光纤中的复用光信号分解为单波长信号(λ1-λN)，M条光纤就分解为M×N个单波长光信号。所以信号通过(M×N) × (M×N)的光交叉连接矩阵再控制和管理单元的操作下进行波长配置，交叉连接。由于每条光纤不能同时传输两个相同波长的信号(即波长争用)，所以为了防止出现这种情况，实现无阻塞交叉连接，在连接矩阵的输出端每波长通道光信号还需要经过光波长变换器 OTU进行波长变换。然后再进入功率分配器把各波长通道的光信号功率控制在可允许的范围内，防止非均衡增益经光纤放大器放大导致比较严重的非线性效应。最后光信号经复用器把相应的波长复用到同一光纤中，经光纤放大器放大到线路所需的功率完成信号的汇接。整个过程所用到的单板如图1示。

图1 光交叉连接示例

由上可知，光交叉连接过程主要用到单板有:合波类单板、分波类单板、放大类单板、交叉类单板和系统监控类单板。本文抽象出这五大类单板作为光交叉连接节点的数据元素来源，构建光交叉连接节点的Web Service系统。

2 基于XML的数据抽象及元素描述

2.1 XML简介

可扩展标记语言（XML，Extensible Markup Language）[9]，是互联网联合组织（w3c）创建的一组规范，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种扩展性标识语言，以便于软件开发人员和内容创作者在网页上组织信息，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。XML是标准通用标记语言 (SGML) 的子集，非常适合Web传输。XML提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据。

2.2 基于XML的光交叉连接节点数据抽象

通过对光交叉连接设备的分析，创建以下光交叉连接节点数据体系结构，如图2所示。

图2 节点元素标记体系

采用 XML对节点抽象出来的数据进行描述，实际应用中，可将各类单板的共同属性设定为必选选项，将各类单板独自的属性设置或辅助信息为可选选项[10]。对文中所提的五类单板的数据元素的标记定义如表1所示。

表1 光交叉连接节点的标记定义列表

下面以华为公司的OSN-8800设备的分波合波类单板和其单板下的模块为例，对其进行 XML描述示例如下:

2.3 光网络服务质量等级虚拟及其描述

随着光网络网络规模的不断升级和整体性能的不断提高，光网络提供的服务质量也越来越高。但是不同用户间对光网络服务质量的要求也存在着各种差异。如果能在光交叉连接节点的XML描述架构中提供一种划分不同光网络服务质量的方案，对于解决用户的对网络质量的差异性需求会有极大的参考价值，依据目前光网络服务等级协议（SLA，Service-Level Agreement）的各种划分方法，本文使用以下一种划分方案，如表2所示。

表2 服务等级划分方案

现从用户的角度对数据元素的标记定义如表3所示。

表3 服务等级元素标记表

以level 1为例，对其进行XML描述示例如下：

3 结语

本文首先分析了光网络中光交叉连接的主要过程，通过对光交叉连接节点设备的分析，对其物理模块进行抽象、描述；对光网络的服务质量提出一种等级划分方案，并对其进行虚拟描述。整体工作完成了光交叉连接节点的描述，描述了光交叉连接节点五大类单板的各类信息和光交叉网络的QoS等级服务，再通过Web Service技术中的注册和发现、调用技术即可完成整个光交叉连接节点Web Service信息系统在互联网上的构建。下一代用户自控制及管理的光网络体系[2]就是基于网格技术[11]和Web技术来实现对光路的控制。用户可通过网络来提供，管理和控制自己的光路路由，其实质规划就是基于Web Service的多域信息系统。本文的光交叉连接节点的XML描述可以为光交叉连接节点的Web Service模块在互联网上的被潜在用户的发现提供基础，从而实现在互联网上把光交叉连接节点抽象虚拟为网络服务资源，为整个光网络虚拟化物理资源的发现提供支持。

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