哈工大交换技术大作业_光突发交换..docx

光突发交换网络光突发交换网络基本概念过去对分组交换技术的研究主要集中在定长包的处理上,鉴于目前光信号处理技术尚未成熟,并且为了克服交换中的电子瓶颈问题以及提高带宽利用率,,和,等提出光突发交换技术,引起越来越多学者的注意。突发交换的概念最早是在世纪年代的语音通信中出现。本质上,对于应用来说,为光层无缓存的透明传输。然而,到目前为止,还没有一个的通用定义。等对当前被广泛接受的光突发交换特性进行了归纳需要注明,不是所有提出的机制都涵盖下面所列的所有特性：☆交换粒度传输单元的大小介于光路交换和光分组交换之间。☆控制信道与数据信道在时间和空间上相分离控制信息在分离的波长或信道上传输。☆突发数据包长度可变的长度是可变的。☆无需光缓存在光网络中的中间节点不需要光缓存。突发在经过中间节点时没有任何延迟。☆单向预留机制采用单向预留的方式分配资源。也就是说,源节点在开始发送突发数据包之前,不需要等待从目的节点的回应消息。2.光突发交换的网络结构2.1整体架构OBS 的基本结构如图所示，OBS 核心网络主要由波分复用（WDM）链路、边缘节点（也叫边缘路由器）、核心节点（也叫核心路由器）构成。其中，边缘节点主要提供面向各种类型业务的接口（如 Ethernet、IP over SDH 和 ATM 等），为各种协议提供服务。其中，入口边缘节点主要负载根据将相同目的地址和 QOS的业务包放入同一个分组中进行排队缓存，并按一定的汇聚机制组成突发包（BDP），同时产生与包含 BDP 信息的突发控制包（BCP），然后根据链路使用情况等信息选择转发策略，发送时 BCP 先于 BDP 发送到核心路节点。出口边缘路由器根具 BCP 中所包含的 BDP 的信息对 BDP 进行解突发包，然后将生成的 IP 发送到子网中。核心路由器主要负责对 BCP 进行光电和电光转换，对 BCP 中的信息进行处理，对通道进行预留，对 BDP 进行全光交换，以及提供各种算法和竞争处理机制等。构成 OBS 核心网络的链路是 WDM 链路。在 OBS 网络中，数据信道和控制信道是分离的。数据分组的发送是全光透明传输，而控制分组需要经过光电转换变成电信号，经过处理后再通过光电转换恢复成光信号。 OB S网络结构图2.2边缘路由器 边缘节点（边缘路由器）按功能来访包括入口节点和出口节点。一个节点可以同时既是入口节点，又是出口节点。边缘节点结构包括三层，IP 层、MAC 层和DWDM 层。其中，IP 层主要负责将用户层的网络数据接入到 MAC 层。MAC 层负责提供突发汇聚、资源分配和生存性等服务。DWDM 层主要负责突发交换、波长转换、突发数据延时等。 边缘节点主要由接口模块、排队模块、调度模块、汇聚/解汇聚、接收/发射模块和交换模块 6 个功能模块组成。入口边缘节点主要实现的功能有：1.接口模块主要负责完成将接收到的各种类型的业务数据分组的进行转换和验证等功能；2.而排队模块主要负责根据目的地址和 QOS 等信息将业务分组放到不同的缓存队列中；3.汇聚模块采用一定的汇聚策略对缓存队列中的 IP 封装成 BDP，同时，生成包含BDP 各种信息（如：目标节点、偏置时间、长度、QOS 等）的 BCP；4.调度模块主要负责设置偏置时间；5.转发模块根据链路使用情况等信息选择转发策略。发送时首先发送 BCP，在网络中为 BDP 预留一条通路，经过偏置时间 T 后，对 BDP进行发送。 入口节点的关键问题之一是突发汇聚（Burst Aggregation）策略,当收到业务包时，入口节点需要根据业务包（如以太网、IP over SDH 和 ATM 网等）的目的地址、Qos 等信息将这些业务包进行分组和缓存，并通过一定的策略汇聚成突发包，同时产生对应的 BCP。边缘路由器功能结构图2.3出口路由器出口路由器的主要功能是根据从控制信道中接收到的 BCP 和从数据信道中接收到的 BDP，恢复原业务包。当接收到 BCP 和 BDP 后，经过光电转换把它们变成电信号，再在电域上根据 BCP 中的信息对 BDP 进行拆分，拆成单个的业务分组，再根据业务分组中所包含的目的地址等信息将其转发到相应的子网或出口。出口边缘节点接收模块2.4核心路由器核心节点（也叫核心路由器）由协议处理、光交叉、交换控制和线路接口 4个模块构成。核心节点的功能主要包括以下几个部分：1.处理 BCP，根据信道资源使用情况和 BCP 中的控制信息，按一定的控制协议为 BDP 预留信道；2.转发 BDP；3.提供时延。交换控制模块的主要功能是信令处理、路由查询、信道预留和竞争处理等。协议处理模块的主要功能包括协议转换，路由表的更新和维护等。光交叉模块主要由空分交叉矩阵、TWC 和 FDL 构成，交换