智能光网络的控制平面（续）

光网络的分布式智能完全依赖于光路由和信令协议，以替代传统采用集中网络管理实现的智能，分布式智能达到的网络拓扑发现、电路自动配置等是分布式智能的主要体现，和IP路由不同的是，光路由不是路由和转发包的，主要是起到电路的配置作用，当电路形成以后，只是路径的管理和控制。

　　光路由信令协议是IP网络中的OSPF协议的扩展，使每一个网元上保留了全网的拓扑结构图，这些信息为光网络实现分布式智能提供了基础，能提供的网络智能和功能为：

　　通过单个网元可以看到全网的拓扑结构，可以监视网络的情况。

　　网元和网元之间可以通过协议建立电路，也可以通过配置单个网元，实现端对端电路的配置。

在端对端电路恢复中实现路径查找，一旦需要对端对端的电路实现恢复时，网元根据拓扑结构和带宽情况查找路径实现恢复。

　　提供虚拟容量，通过拓扑结构和计算，可以实现任意级联、波长捆绑，形成非标准的带宽（如STS-6），对不连续，甚至不在同一光纤或光波中带宽也可以级联，当容量超过光波的带宽容量，也可以采用光波捆绑的方式提供更大的带宽容量（如40Gbit/s的容量）。

　　分布式智能是把网络智能分布到网元上，而不是采用网络管理系统集中对网元配置形成的智能，和网络管理形成的智能相比，分布式智能具有下列优势：

　　（1）网元能直接知道网络物理情况，分布式智能实施速度快、迅速，网络生存能力强。

　　（2）当出现带内、带外网络管理故障时，基于网管的智能就无法实施，而分布式智能不受影响。

　　四、邻居发现

　　所有模型都有一个非常相似的要求，即至少要了解何种终端系统连接到网络上，哪种网元（如OLXC）是邻居，和端口互通时网元是如何连接的。我们称这个过程为邻居发现，它应该是自动实现的。

　　发现邻居的方法有如下几种：

　　1.同层发现

　　当邻居设备共享复用结构的共同的级别，例如SONET接入复用器与SONET路径交换机接口连接时，自动邻居发现选项是由复用结构该层的功能决定的。

　　假定我们有SONET线路（SDH复用段）终结设备，并且链路的两端都支持线路DCC通道高级别数据链路控制（high-level data link control，HDLC）包进程。在Internet上，PPP协议提供了通用的交流协议。PPP需要全双工的通讯，因此不能用于单向链路中。但是，在PPP上传输的数据不一定是对称的。ODSI的邻居发现和地址注册草案详细说明PPP这种应用的用法和拓展。更进一步的PPP链路控制协议（Link Control Protocol，LCP）拓展，认证信息，可以用来调试连接错误的输入/输出光纤。

　　2.错层和/或单向发现

　　如果链路的两端运行在复用层次的不同级别，如一端执行复用功能或提供传输服务，本质上来说这是和单向邻居发现相同的问题。

　　一个SONET设备（用户）连接到基于UNI的WDM设备（网络）上去的示例。在这种情况下，WDM设备扮演物理层再生器的角色，也就是说，执行光电转换，再生电波形，再执行电光转换。WDM设备对SONET开销是透明的，但是可以被动的监控SDH/SONET段级的开销。并不是所有的开销都能插入信息，如J0、B1。这就使得从SONET系统到WDM设备的拓扑信息只能是一次性的。

　　示例中，拓扑信息(节点号，端口号)可以在每根SONET和WDM设备的链路之间带内传输。主要靠段开销比特J0。信息传输后，网络的UNI侧就有了随后的连接映射：(1701，1)(2112, 3)，（1701，3）（2112，7），（1701，4）（2112，1）和（1701，12）（2112，2）。

　　对相反的方向来说，即从网络到用户，唯一的选择就是建立一个带外通信通道。如果用户的拓扑信息包含了IP地址，网络随后就可以发动一套程序来建立带外通信通道。

　　3.服务发现

　　服务发现的概念与邻居发现是非常接近的。通过服务发现，相邻网元能够了解每个网元提供的"服务"和确定可选的接口。举个例子来说，在两个SONET/SDH网元间建立了一条OC-48连接，邻居也"发现"了。就如在ODSI服务发现和地址注册草案中建议的，服务发现可以用来确定信号接口是否为其中一个网元所提供的。注意这一消息也为UNI模型和对等模型（如OLXC到OLXC）中的网元交流所使用。

　　服务发现的另一个重要功能是得到接口限制的详细信息。再次考虑OC-48的例子，假定一个网元是路由器，另一个是SONET/SDH交换机。现在，路由器的接口只支持STS-48c信号，但今后通道化的接口可能支持更多。例如，一个STS-48c或四个STS-12c。使相邻网元知晓局限性或容量是很重要的。

　　五、路由

　　包括单个连接的路由计算、拓扑信息发现和分发、资源状况信息发现和可达性信息。

　　1．路由计算

　　代表性的是使用最短路径算法。通过调整链路权重的设置可以优化不同的网络性能。各种不同的服务需求导致了不同的路由算法，路由计算不是一个需要标准化的领域。

　　2．拓扑发现和资源状况

　　虽然基于SONET/SDH的传输网在性能监控和失效管理方面的协同能力是非常好的。但是在拓扑发现和资源状况信息共享方面并不是很好。链路状态路由协议，如OSPF，IS-IS和PNNI提供了在网元间交换拓扑信息的标准途径，这样每个网元都会对网络的其他部分有一个大概的了解。　　链路状态路由协议可以用来进行信息的协同分发。但是，链路状态路由协议需要针对传输网进行拓展。包括资源利用（路由计算所需的带宽可用性）、交换容量、对多层交换的支持，保护和多样化路由支持。值得注意的是，链路状态路由协议以前被修正用来分发资源利用信息。

　　3．多样化路由支持

　　多样化路由是达到传输层所要求的可靠性和存活率的非常重要的技术。共享风险链路组是一种新的支持多样化路由的链路属性。它被用来将所有的链路主题描述成某一相似的失效类型。

　　如果可能的话，我们总是希望工作线和保护线在不同的光纤中。通常在同一个管道中有多条光纤通道，而在通路又有多条管道。这些光纤靠得太近了，这使得它们会同时受到外界物理手段的影响。因此，这些在相同的管道中、通路的光纤通道实际上是相关联的SRLG，只能允许考虑真正物理上多样化的路由。

　　4．保护

　　保护和恢复特性是区分传输网服务等级的重要途经。在现代传输网中，它用可靠性、健壮性和恢复时间证明了其重要性。通常，可靠性的目标总是标准的一部分。因此，我们也希望向链路状态公告中加入可选的特性，以降低链路失效的概率。链路失效概率只是其中的一部分，因为也许会被像线性1+1，1:N或环路等保护和恢复机制所保护。环路保护在线性保护机制的基础上赋予了额外的健壮性，所以，知晓保护的类型在路由选择上很重要，这些信息必须在链路状态路由协议中得到分发。保护可以在网络中的许多层发生作用：WDM、SONET、MPLS等等。典型的看法是认为首先让最底层尝试恢复比较好，因为在单次操作中我们可以恢复更多的高层连接，同时，在高层的恢复也更加健壮。因为多层保护需要相互协调，所以在链路状态协议中公告保护信息是非常值得的。

　　5．可达性

　　路由的一个重要功能是分发遍及全网的可达性信息。考虑一个由光网元和光网客户端（如IP路由器、ATM交换机）所组成的网络。首先来考虑在客户网元间交换可达性信息的问题。目标是找到一种协议，通过它客户网元可以发现网络中其他可以到达的网元。举个例子，假设这个网元是IP路由器，并且它是直接连接到光网元边缘路由器和边缘OLXC所连接的OLXC。

　　GMPLS反映了下一代光网络在接口上兼容了电路交换、分组交换、光波长交换、和光交换及融合。

　　目前从事智能光网络产品研发的有CIENA、Lucent、Nortel、Sycmore、 Alcatel、Marconi、NEC等。

　　经RHK、Aberdeen等公司的调查， CIENA公司开发出的新一代智能光网络不但在技术上,在市场应用中都处于领先地位。

　　CIENA公司开发出的新一代智能光网络是下一代网络（NGN）ASON自动交换光网络的前奏曲。在核心网和城域网应用广泛。

　　CIENA公司智能光网络的关键设备：智能光交换机Core Director已在北美、欧洲、亚洲近３０家大型运营商得到广泛的应用。以下简要介绍CIENA公司智能光网络设备和组网点。

　　六、CIENA智能光网络设备和组网介绍

　　1．CIENA光网络的功能

　　大容量、小粒度光交换。CIENA目前得到一年半使用的CoreDirector，单个主机支持640Gbit/s的光交换，交换粒度为51M，适合SDH交换，最多可提供64个10Gbit/s的端口或256个2.5Gbit/s的端口，多主机可支持7.7Tbit/s的光交换，支持从STM-1到STM-64的多种接口。

　　支持VC-3/VC-4颗粒的任意级联，支持非标准的容量（如STS-6），能满足不同的数据速率需求，提高带宽的利用率。

　　支持线型、环型和网状（Mesh）组网，支持线、环保护和网状恢复功能，提供7个优先级的区分服务等级。

　　CoreDirector是分布式智能的，它的路由信令协议称为OSRP（Optical Signaling and Routing Protocol），能处理象GMPLS一样的协议，是GMPLS的前期实现，并支持OIF UNI版本的GMPLS，有拓扑结构自动发现能力，有动态、自动、快速电路配置功能，网络配置采用端对端配置。　　2．CIENA光网络设备的组点是

　　CoreDirector 替代了多个ADM和数字交叉连接，直接和DWDM设备等连接，建网方便灵活。

　　支持网状组网，在需要增加带宽的区域增加光纤或光波，采用软件定义环交换也可满足要求。

　　提供综合业务接口，支持千兆以太、快速以太、ATM、SDH、PDH等接口。

　　支持虚拟线交换环（VLSR, Virtual Line Switching Ring），软件可定义

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