用戶名: 密碼: 驗(yàn)證碼:

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)與新型光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)解決方案

摘要:隨著用戶帶寬超摩爾定律增長(zhǎng)、傳輸鏈路容量的迅猛增加,節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)能力成為制約網(wǎng)絡(luò)容量增長(zhǎng)的主要瓶頸。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)坐等高性能光子器件的成熟和實(shí)用化,可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)10~20年內(nèi)光子器件瓶頸將制約著新型光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能力提高。文章將網(wǎng)絡(luò)分成接入、節(jié)點(diǎn)和鏈路3個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng),提出一種全新的光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)——基于服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),通過(guò)一個(gè)隱函數(shù)從網(wǎng)絡(luò)代價(jià)、能耗和容量等角度定性考察各服務(wù)器系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。由此提出了雙光纖鏈路與IP插空聯(lián)合的光突發(fā)交換解決方案,以緩解光子器件瓶頸的限制。

    隨著通信技術(shù)的發(fā)展,新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),如IPTV、Web2.0、Youtube、Grid應(yīng)用、P2P等等,導(dǎo)致全球信息量呈級(jí)數(shù)增長(zhǎng),通信業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)單一的電話業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向高速IP數(shù)據(jù)和多媒體為代表的寬帶業(yè)務(wù),對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和容量提出了越來(lái)越高的要求。光纖的巨大潛在帶寬和波分復(fù)用(WDM)技術(shù)的成熟應(yīng)用[1-2],使光纖通信成為支撐通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。雖然現(xiàn)在的WDM技術(shù)已經(jīng)可以很有效的利用光纖25 000 GHz的巨大帶寬資源,但網(wǎng)絡(luò)中的電子處理設(shè)備卻限制了網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)一步提高。伴隨著密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)的成熟和傳輸容量的快速增長(zhǎng),傳統(tǒng)的電子交換系統(tǒng)承受的壓力日趨增大,光交換技術(shù)的引入日顯迫切。

    光交換技術(shù)(O-O-O)是指不經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換,在光域直接將輸入光信號(hào)交換到不同的輸出端。針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中已有的通信模式,人們對(duì)光交換提出了3種方案:光路交換[3]、光分組交換[4]、光突發(fā)交換。光路交換雖然相對(duì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),但建立和拆除一條通道需要一定的時(shí)間,且該時(shí)間與其連接的保持時(shí)間無(wú)關(guān)。因此在不斷增長(zhǎng)且變化無(wú)常的網(wǎng)絡(luò)流量中,光路交換自然難以滿足需求;光分組交換由于缺乏高速光邏輯器件、光緩沖存儲(chǔ)器等,因此還處于研究階段。針對(duì)光路交換和光分組交換的缺點(diǎn),Chunming Qiao[5]和J. S. Turner[6]等人提出光突發(fā)交換,引起越來(lái)越多的人的注意。作為一種新的光交換技術(shù),光突發(fā)交換設(shè)法綜合較大粒度的波長(zhǎng)(電路)交換和較細(xì)粒度的光分組交換兩者的優(yōu)點(diǎn),并克服了這兩種交換方式的不足,在較低的光子器件要求下,實(shí)現(xiàn)了面向IP的突發(fā)業(yè)務(wù)的快速資源分配和高資源利用率,因此能有效地支持上層協(xié)議或高層用戶的突發(fā)業(yè)務(wù)。

    與光分組交換相比,光突發(fā)交換最顯著的特點(diǎn)就是將控制信息與數(shù)據(jù)凈荷相互分離,分別生成控制分組與數(shù)據(jù)突發(fā)包,對(duì)應(yīng)光分組交換中的頭與凈荷。在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)控制分組對(duì)應(yīng)一個(gè)突發(fā)包,控制分組與對(duì)應(yīng)的突發(fā)包之間存在偏置時(shí)間間隔,也就是控制分組先于突發(fā)包到達(dá)路由通道上的每個(gè)節(jié)點(diǎn),控制分組在該節(jié)點(diǎn)獲得預(yù)先處理,為對(duì)應(yīng)的突發(fā)包到達(dá)完成路由與信令功能,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留,為對(duì)應(yīng)突發(fā)包在該節(jié)點(diǎn)成功交換做好一切準(zhǔn)備。突發(fā)包沿著其控制分組為其分配好的路由傳送,不需要任何連接確認(rèn)信息,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)突發(fā)包預(yù)約占用同一資源時(shí),將產(chǎn)生突發(fā)包的競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致突發(fā)包傳送失敗。在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)突發(fā)包都是由大量的分組組成,因此一個(gè)突發(fā)包的丟失,將導(dǎo)致大量的分組丟失。如何解決光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中突發(fā)包的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題尤為重要。當(dāng)前主要的解決方案包括采用波長(zhǎng)變換解決波長(zhǎng)資源的競(jìng)爭(zhēng),采用光纖延遲線解決時(shí)域上的競(jìng)爭(zhēng)以及采用偏射路由來(lái)解決空間上的競(jìng)爭(zhēng)。

    由于波長(zhǎng)變換器目前無(wú)法商用,而光纖延遲線將使節(jié)點(diǎn)控制復(fù)雜和電源消耗大大增加,偏射路由導(dǎo)致數(shù)據(jù)時(shí)間延遲并增加網(wǎng)絡(luò)處理的復(fù)雜度,等等。這些因素導(dǎo)致了光突發(fā)交換至今無(wú)法商用。這些因素可以稱之為光突發(fā)交換的光子器件瓶頸。這些光子器件目前還在研究之中,據(jù)估計(jì),其成熟尚需要10~20年的時(shí)間。而用戶帶寬需求呈超摩爾定律發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)日新月異,而網(wǎng)絡(luò)中傳輸帶寬、容量越來(lái)越大,成本越來(lái)越大,且他們并不坐等光子器件瓶頸的克服在向前發(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)迫切需要新的方式或模式滿足網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展、充分利用帶寬資源。本文提出一種全新的光網(wǎng)絡(luò)理論模型——基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)模型,并在此模型下提出了雙光纖鏈路模型、IP插空機(jī)制、雙光纖鏈路與IP插空聯(lián)合的光突發(fā)交換解決方案,降低光子器件瓶頸對(duì)光突發(fā)交換的限制。

    1  基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)模型

    傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示,一般包括用戶、服務(wù)供應(yīng)商及網(wǎng)絡(luò)3個(gè)部分。網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點(diǎn)和鏈路組成,服務(wù)供應(yīng)商通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶提供其所需的服務(wù)。

    基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)模型從服務(wù)系統(tǒng)的角度來(lái)看待網(wǎng)絡(luò),將光網(wǎng)絡(luò)抽象為一個(gè)整體的服務(wù)系統(tǒng),其架構(gòu)如圖2所示。整個(gè)服務(wù)系統(tǒng)是各種服務(wù)器系統(tǒng)的復(fù)雜組合,服務(wù)供應(yīng)商通過(guò)服務(wù)器系統(tǒng)對(duì)用戶提供其所需的服務(wù)。

    服務(wù)器系統(tǒng)按照功能可分為以下兩大類:

    (1)交換及路由服務(wù)器系統(tǒng)

    IP路由器提供IP包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù),ATM服務(wù)器提供信元的交換和路由服務(wù),光交叉連接服務(wù)器提供光路交換和波長(zhǎng)路由服務(wù),波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換服務(wù)器提供波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換服務(wù)以避免波長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng),光纖延遲線服務(wù)器提供信號(hào)的全光域延遲,另外還有MPLS服務(wù)器、信令服務(wù)器等等。

    (2)鏈路及連接服務(wù)器

    從服務(wù)的角度看,鏈路也看成服務(wù)器系統(tǒng),如傳送服務(wù)器提供信號(hào)接收及轉(zhuǎn)發(fā)的收發(fā)服務(wù)器和提供信號(hào)放大的放大服務(wù)器、波長(zhǎng)通道服務(wù)器為信號(hào)提供波長(zhǎng)通道的服務(wù)等等。

    按照在服務(wù)系統(tǒng)中的位置,服務(wù)器系統(tǒng)可分為接入服務(wù)器系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)、鏈路服務(wù)器系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖3所示。每一個(gè)用戶請(qǐng)求的服務(wù)或業(yè)務(wù)提供商提供的服務(wù),都可以看成是傳送服務(wù),該傳送服務(wù)被邊緣、節(jié)點(diǎn)、傳輸鏈路等,分解為接入服務(wù)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)和鏈路服務(wù)等。

    針對(duì)IP/WDM光網(wǎng)絡(luò)如圖4,其節(jié)點(diǎn)由路由器和光交叉連接(OXC)組成(圖中虛線框),我們將該節(jié)點(diǎn)看成一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)(NS),該服務(wù)器系統(tǒng)還可以轉(zhuǎn)換為電域服務(wù)器(ES)和光域服務(wù)器(OS)的組合。IP / WDM網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)系統(tǒng)是由節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)和鏈路服務(wù)器系統(tǒng)組成的復(fù)雜組合。

    2  基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)的性能分析

    基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)將光網(wǎng)絡(luò)抽象為由接入服務(wù)器系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)、鏈路服務(wù)器系統(tǒng)的復(fù)雜組合,因此光網(wǎng)絡(luò)的性能與服務(wù)系統(tǒng)的性能是等效的。對(duì)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析,在已有條件下尋求提高服務(wù)系統(tǒng)性能的適合策略也就是提高了光網(wǎng)絡(luò)的性能。在服務(wù)系統(tǒng)中,如公式(1)所示,光網(wǎng)絡(luò)性能可表示為接入服務(wù)器系統(tǒng)性能、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)性能、鏈路服務(wù)器系統(tǒng)性能有關(guān)的復(fù)雜的隱函數(shù):

    Nc=F(ASc,NSc ,LSc ) (1)

    其中Nc為與網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān)的指標(biāo),可以是容量、阻塞、吞吐量、性價(jià)比、能耗等;ASc,NSc,LSc分別為接入服務(wù)器系統(tǒng)性能、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)性能和鏈路服務(wù)器系統(tǒng)性能,可以是容量、帶寬、存儲(chǔ)、能耗、成本。

    (1)接入服務(wù)器系統(tǒng)的特性

    用戶對(duì)帶寬的需求不斷增加導(dǎo)致接入服務(wù)器的帶寬迅猛增長(zhǎng),呈超摩爾定律發(fā)展,其成本及能耗在不斷下降。

    (2)鏈路服務(wù)器系統(tǒng)的特性

    隨著DWDM和10 Gb/s、40 Gb/s的采用,光纖鏈路的巨大容量使得光網(wǎng)絡(luò)中鏈路服務(wù)器容量很大,同時(shí)具有大量的波長(zhǎng)通道。鏈路服務(wù)器的容量增長(zhǎng)迅速,其成本及能耗相應(yīng)地也隨之下降。

    (3)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)的特性

    光交換的方式?jīng)Q定了節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的結(jié)構(gòu)特性,波長(zhǎng)變換服務(wù)器、光纖延遲線服務(wù)器及光邏輯器件的發(fā)展緩慢導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)服務(wù)器容量增長(zhǎng)緩慢,當(dāng)前采用的技術(shù)的成本及能耗隨著節(jié)點(diǎn)規(guī)模的增大快速上升。而光纖到戶(FTTH)的廣泛采用,新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)如視頻流成為網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量暴漲,對(duì)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)產(chǎn)生巨大壓力。

    根據(jù)以上分析,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)用戶帶寬需求增長(zhǎng)、傳輸鏈路容量增加不會(huì)坐等影響節(jié)點(diǎn)性能關(guān)鍵的全光緩存等光子器件的成熟,節(jié)點(diǎn)的能力就成為光網(wǎng)絡(luò)最大的問(wèn)題。針對(duì)接入服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和鏈路服務(wù)器的特性,光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)系統(tǒng)的性能提高可采用以下策略:

    充分利用大容量鏈路服務(wù)器,以鏈路服務(wù)器容量換取節(jié)點(diǎn)服務(wù)器容量以提高系統(tǒng)性能;

    利用接入服務(wù)器的數(shù)據(jù)單跳特性,降低對(duì)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器容量的要求以提高系統(tǒng)性能。

    3  基于服務(wù)系統(tǒng)的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)方案

    依據(jù)基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)的性能分析,本文提出了雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)及接入服務(wù)器IP插空的光突發(fā)交換解決方案以提高光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的性能,同時(shí)對(duì)兩種方案的融合方案進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),下面對(duì)此兩種方案及其融合仿真分別進(jìn)行分析與說(shuō)明。

    3.1雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)

    WDM技術(shù)使得光纖鏈路的容量不斷提高,當(dāng)前的光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不能充分及靈活地利用光纖鏈路的帶寬資源,同時(shí)在已鋪設(shè)的光纜中存在一些冗余的光纖?;谝陨鲜聦?shí),我們提出了一種全新的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)雙光纖鏈路結(jié)構(gòu)[7-9],即在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模型的鏈路服務(wù)器系統(tǒng)中,采用兩個(gè)服務(wù)器模型代替現(xiàn)在的單服務(wù)器模型。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可抽象為雙鏈路服務(wù)器系統(tǒng)的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò),從性能分析來(lái)看,是采用了以大容量鏈路服務(wù)器來(lái)?yè)Q取節(jié)點(diǎn)服務(wù)器容量以降低節(jié)點(diǎn)交換服務(wù)器的復(fù)雜度提高系統(tǒng)性能。此雙鏈路服務(wù)器系統(tǒng)光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

    圖5中所示的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中總共有m +1波長(zhǎng)通道,其中λ0為控制通道,λ1,λ2……λm為數(shù)據(jù)通道。每根光纖提供雙向的突發(fā)包的傳輸,定義一個(gè)方向的傳輸為主傳輸,則另外一個(gè)方向?yàn)閺膫鬏?。在圖5中,光纖0的從左至右的傳輸為主傳輸,從右至左為從傳輸。對(duì)于突發(fā)包數(shù)據(jù)的傳輸優(yōu)先選擇主傳輸方向的波長(zhǎng)通道。在雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)的OBS網(wǎng)絡(luò)中,由控制信道傳送過(guò)來(lái)的BCP先被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理,有核心節(jié)點(diǎn)的處理對(duì)其進(jìn)行調(diào)度。處理器將根據(jù)控制包的分析結(jié)果進(jìn)行交換開(kāi)關(guān)的配置,如果相應(yīng)資源空閑則預(yù)約成功。當(dāng)相應(yīng)的突發(fā)數(shù)據(jù)包到達(dá)和離開(kāi)核心節(jié)點(diǎn)時(shí),需更新交換開(kāi)關(guān)的配置信息。
根據(jù)式(1),在服務(wù)系統(tǒng)中,光網(wǎng)絡(luò)容量則為整個(gè)系統(tǒng)的容量,它是接入服務(wù)器容量、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器容量、鏈路服務(wù)器容量的綜合反映。雙鏈路服務(wù)器系統(tǒng)則可通過(guò)增加鏈路服務(wù)器容量來(lái)降低對(duì)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的要求,與單鏈路相比有以下優(yōu)勢(shì):

    兩個(gè)鏈路的波長(zhǎng)通道是一致的,因此可提供部分波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的功能,相當(dāng)于提供了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換服務(wù)器;

    網(wǎng)絡(luò)中每一跳都具備雙鏈路,則可由同節(jié)點(diǎn)的輸入鏈路和輸出鏈路通過(guò)交換開(kāi)關(guān)構(gòu)成回路,提供光纖延遲線的功能,可看作是光纖延遲服務(wù)器;

    雙光纖鏈路可對(duì)同一波長(zhǎng)通道提供偏射路由,相當(dāng)于提供偏射路由服務(wù)器功能;

    相當(dāng)于提供了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能;

    相當(dāng)于提供了Cisco公司的彈性分組環(huán)(RPR)功能,但在任何網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲芯m用。

    因此,可以預(yù)見(jiàn)與單鏈路服務(wù)器的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)相比,雙光纖鏈路服務(wù)器的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)將獲得更好的性能。

    基于14節(jié)點(diǎn)的美國(guó)自然基金會(huì)網(wǎng)絡(luò)NSFnet在自相似數(shù)據(jù)流的仿真結(jié)果如圖6所示,其中假設(shè)每個(gè)波長(zhǎng)傳輸?shù)谋忍芈蕿?0 Gb/s,平均的IP包的長(zhǎng)度為1 500 Bytes,各節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的數(shù)據(jù)流量為均勻分布,節(jié)點(diǎn)沒(méi)有存儲(chǔ)及不具備波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能。從圖6中可以得到,雙鏈路服務(wù)器系統(tǒng)于單鏈路系統(tǒng)相比,在阻塞率上低了好幾個(gè)數(shù)量級(jí),網(wǎng)絡(luò)性能大大提高。

    3.2IP插空的接入服務(wù)器規(guī)則的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)

    在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中,有些突發(fā)數(shù)據(jù)包是在相鄰節(jié)點(diǎn)對(duì)之間傳輸?shù)模承╂溌返膯翁鴤鬏攲?duì)資源的占用將影響其他多跳數(shù)據(jù)的傳送而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。針對(duì)這種情況,我們提出了在服務(wù)系統(tǒng)光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)模型下的接入服務(wù)器的新服務(wù)規(guī)則——IP插空[10],使得部分單跳數(shù)據(jù)直通,從而減輕節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的壓力提高服務(wù)系統(tǒng)的性能。其實(shí)質(zhì)是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)模型中,通過(guò)聯(lián)合節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)與接入服務(wù)器系統(tǒng),改善網(wǎng)絡(luò)總體性能。

    其基本原理如圖7所示。在鏈路數(shù)據(jù)通道上傳輸?shù)耐话l(fā)包之間除去保護(hù)間隔之外還存在空隙,IP插空的原理就是利用空隙來(lái)傳輸相鄰節(jié)點(diǎn)間的IP包。對(duì)于節(jié)點(diǎn)服務(wù)器來(lái)說(shuō)不需要對(duì)這種相鄰節(jié)點(diǎn)間的IP包進(jìn)行分析處理,采用這種全新的服務(wù)規(guī)則以增加接入服務(wù)器的功能來(lái)?yè)Q取節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的容量從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。

    基于14節(jié)點(diǎn)的NSFnet網(wǎng)絡(luò)的仿真結(jié)果如圖8所示。圖8(a)中清晰的表明采用IP插空服務(wù)規(guī)則后,突發(fā)數(shù)據(jù)包的丟包率明顯下降;而圖8(b)則說(shuō)明采用IP插空服務(wù)規(guī)則后IP包的延時(shí)并沒(méi)有明顯增加,隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載地增大,突發(fā)包的延時(shí)有所下降。

    3.3雙光纖鏈路模型與IP插空聯(lián)合的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)

    光突發(fā)交換最大的問(wèn)題是阻塞概率大。以上分析表明,采用雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)及IP插空接入服務(wù)器規(guī)則能較大地提高光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞性能,我們將雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)與IP插空接入服務(wù)器規(guī)則相結(jié)合以進(jìn)一步提高光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的性能。即提出一種結(jié)合接入服務(wù)器系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)和鏈路服務(wù)器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案?;?節(jié)點(diǎn)環(huán)網(wǎng)的仿真結(jié)果如圖9所示,可看到雙纖對(duì)丟包率的顯著改善。6節(jié)點(diǎn)環(huán)網(wǎng)中,雙纖機(jī)制低載時(shí)能帶來(lái)2~4個(gè)數(shù)量級(jí)的改善,高載時(shí)能帶來(lái)60%的改善,IP填空機(jī)制在單纖時(shí)能使丟包率降低30%,將兩種機(jī)制結(jié)合起來(lái)改善最大。

    4  結(jié)束語(yǔ)

    光突發(fā)交換作為一種適中的光交換方式得到了廣泛的研究。如何在沒(méi)有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵光子器件的前提下,提高突發(fā)交換的阻塞性能,是使這種交換技術(shù)走向商用的關(guān)鍵。本文提出了一種全新的光網(wǎng)絡(luò)理論體系架構(gòu)——基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),并在此理論體系架構(gòu)下的光網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了分析。提出了整體系統(tǒng)性能是接入服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和鏈路服務(wù)器的綜合體現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上提出了光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)及IP插空接入服務(wù)器規(guī)則的解決方案,并對(duì)此兩種方案及其融合進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明,采用雙光纖鏈路服務(wù)器系統(tǒng)及IP插空接入服務(wù)器規(guī)則能較大地提高光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)的性能,將此兩種策略融合可進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的性能。在以后的工作中,我們將進(jìn)一步完善基于服務(wù)系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)模型,探索接入服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和鏈路服務(wù)器之間的融合策略,進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。

    5  參考文獻(xiàn)

    [1]RAMASWAMIR,SIVARAJAN K N. Optical networks—a practicalperspective (second edition)[M]. San Francisco, CA,USA: Morgan Kaufmann Publishers, 2002.

    [2]MUKHERJEEB.Optical communication networks[M]. New York,NY,USA: McGraw-Hill, 1997.

    [3]MOKHTARA,AZIZO GLU M. Adaptive wavelength routing in all-optical networks[J]. IEEE/ACM Transactions on Networking, 1998, 6(2): 197-206.

    [4]JOURDANA,CHIARONI D, DOTARO E, et al. The perspective of optical packet switching in IP-dominant backbone and metropolitan networks [J]. IEEE Communications Magazine, 39(3),2001:136-141.

    [5]QIAOC,YOO M. Optical burst switching—a new paradigm for an optical Internet[J]. Journal of High Speed Networks, 1999, 8(1): 69-84.

    [6]XIONGYijun,VANDENHOUTE M, CANKAYA H.C. Control architecture in optical burst-switched WDM networks[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2000, 18 (10):1838-1851.

    [7]YUANChi,LI Zhengbin, XU Anshi. Parallel link server architecture—a novel contention avoidance mechanism in OBS networks[J]. Photonic Network Communications, 2007, 14(3):297-305. 
[8]LIZhengbin,YUAN Chi, CHENG Wen, et al. OBS based transparent optical network[C]//Proceedings of Conference on Network Architectures, Management, and Applications, Sep 5-7, 2006, Gwangju, South Korea. Bellingham, WA, USA: International Society for Optical Engineering ,2006.

    [9]CHENYu,HU Jingwei, YUAN Chi, et al. A novel OBS-based grid architecture with dual-link-server model[C]// Proceedings of First International Conference on Communications and Networking in China (ChinaCom '06), 2006.

    [10]YUANChi,LI Zhengbin, HE Yongqi, et al. IP calking: a novel decrease contention scheme in optical burst switched networks[C]// Proceedings of Conference on Optical Transmission, Switching, and Subsystems,Nov,2-5,2007,Wuhan,China. Bellingham, WA, USA: International Society for Optical Engineering ,2007.

 

【加入收藏夾】  【推薦給好友】 
免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明“訊石光通訊咨詢網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于光通訊咨詢網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。 已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
※我們誠(chéng)邀媒體同行合作! 聯(lián)系方式:訊石光通訊咨詢網(wǎng)新聞中心 電話:0755-82960080-188   debison

相關(guān)新聞

暫無(wú)相關(guān)新聞