自动交换光网络的GMPLS实现及应用分析

刘刚 嵇凌 中国电子科技集团公司第三十四研究所

1 自动交换光网络GMPLS的实现

1.1 GMPLS的层次结构

GMPLS是一种由多协议标记交换MPLS所产生的交换技术。而MPLS则是针对于IP/ATM网络所提出的一种交换技术，其诞生是为了实现对传统网络的基于IP包头的复杂选路机制进行简化。而在此过程中参与到标记交换过程中的路由器一般会被称为标记交换路由器（LSR）、参与数据转发的路径被称为（LSP）。在实际应用的过程中，GMPLS能够根据不同网络结构存在的特征，将网络数据接口划分为四个类型，即分组交换使能(PSC)接口、时分多路复用(TDM)接口、波长交换使能(LSC)接口以及光纤交换使能(FSC)接口，以此来构建起一个层次化的网络体系。并且在GMPLS中的应用，实现了对LSR以及LSP的概念扩展。而在GMPLS协议簇中，其LSR不仅可以是作为标记分配与数据流转发的路由器，也可以作为具有相同的功能SDH/SONETADM、基于波长的OXC等的设备。同时，GMPLS也允许其内部的LSP进行由自底向上的嵌套。并基于光网络中的双向连接，使得GMPLS可以进行双向LSP，从而让一次信令过程能够建立起两个具有相反数据流向的LSP。同时其内部每个数据流向中的流量工程参数均能够保持一致，令控制信令与数据流可以在同一个传送平面内进行发送，但GMPLS自身也拥有独立的控制平面，从而使控制信令能够在包交换网络中进行运作。

1.2 GMPLS的信令协议

GMPLS在实际应用的过程中，能够对MPLS的信令协议体系进行继承，并且由于其在此过程中采用了受限标记分发协议（CR-LDP）或是资源预留协议（RSVP）完成了对应的标记分配以及LSP请求、建立以及删除，使其可以根据不同的网络特性进行原有信令协议的扩充，并让流量工程能力得到了强化。而且，多数厂商在实际工作的过程中，其更倾向于使用带有RSVP的流量工程，将RSVP-TE作为ASON控制平台的信令协议，并且通过采取一系列的优化措施使得RSVP-TE能够在多种网络中进行信令交互。同时由于GMPLS中所包含的RSVP-TE能够支持显式路由和双向LSP，而且由于其在交换网络中的交换粒度表现出了离散型性，使得GMPLS在建立LSP是所属的标记数目要比传统MPLS少。

1.3 GMPLS中的LSP建立

在实际应用时，ASON控制平面中GMPLS的主要功能为对LSP进行搭建，从而实现网络中端到端的连接。而GMPLS的LSP中的创建是需要信令协议、路由协议以及链路管理协议之间的运用协同运作实现多方面信息之间的交互。例如，在进行典型LSP创建时，首先需要客户通过请求代理以及UNI-C接口来对控制平面的边缘节点发出对应的连接请求，并使请求的路径保持双向。其次，对入口节点的RSVP-TE实例进行运作，使其向路由组件发出对应的路由请求。其内部的路由组件的CSPF实例可以根据OSPF-TE泛洪的链路状态信息计算出对应的显示路由。再次，RSVP-TE在获得显示路由后，其能够向下游节点对PATH消息进行发送，而消息中则包含有通用标记请求对象以及显示路由对象，并根据分配标记的对应策略将消息进行发送。最后，在RESV消息到达入口节点后，将对称的双向LSP进行创建，返回相应的用户请求，最终完成对LSP的上传业务。

2 自动交换光网络中GMPLS的应用

通过ASON可以实现在光网络中对实时业务的支持，对相关的流媒体业务进行集中处理时，其整个应用过程中，组播是最为重要的组成部分之一。而在此过程中的组播业务架构是基于GM-PLS和ASON上的难题，并使组播业务能够对当前的标记分配，而后使上游节点能够对标记进行分配。令上游LSR可以将相同的标记对多个出口进行标记分配。在应用的过程中，进行组播需要对网络的负载进行平衡，并选择其中最为合适的中间节点完成数据流进行复制和转发。而在组播的过程中，还需要面对复杂的路由计算以及其第二、三层之间的存在交换差异。例如，在一些极端的情况下，出现网络大面积失效以及大量用户请求的问题时，为了在此过程中实现对平面的控制，还要更加频繁对LSP进行建立以及拆除，同时其速度也会达到ms级，而且，在一些工程中，为了消除因路由协议收敛速度过低以及批量LSP高速创建过程中存在的评价瓶颈,就要对当前现有的GMPLS体系进行修改,并对本地缓存机制进行增加与记录，确保每条LSP可以对网络资源进行合理的占用,避免此过程中冲突的发生。

3 结论

综上所述，在自动交换光网络的构成以及应用过程中，其GMPLS的实现需要从GMPLS的层次结构、GMPLS的信令协议、GMPLS中LSP的建立等方向出发，并根据其特点选择正确的应用方式，以确保自动交换光网络的科学构建与实现，保证其应用效果。