透视GMPLS技术


随着网络的不断扩大,数据业务量的不断增长,业务的日趋复杂,使现有网络不堪重负,人们越来越不能忍受这种尽力而为(Best Effort)的传输模式了 。
另一方面,互联网服务提供商ISPInternet Service Providers又比以往任何时候都更重视利润,Internet迫切需要在按需扩展的带宽占用、快速便捷的路由选择、有保证的服务质量QoSQuality of Service、灵活多样的定制服务等多个方面得到快速发展 。
正是由于上述多方面的需求驱动了IP技术与光通信技术的融合,使通用多协议标签交换技术(GMPLS,Generalized Multi-protocol Label Switching)的出现成为必然 。
多协议标签交换技术MPLS
GMPLS是由MPLS演化而来的,它是逻辑上从IP通过MPLS演进延伸的技术 。MPLS,即多协议标签交换技术,是一种基于IP技术,利用标签引导数据高速、高效传输的交换技术 。MPLS采用集成模式,将IP技术与ATM技术良好地结合在一起,兼具了ATM的高速性能、QOS性能、流量控制性能与IP的灵活性和可扩充性 。
MPLS最初来自于第三层交换,但它并没有局限在单纯的第三层交换中,而是站在一个更高的视角 。它采用标准分组处理方式对第三层的分组进行转发,采用标签交换对第二层分组进行交换 。
MPLS主要由标签交换路由器LSR、标签边缘路由器LER、标签分发协议LDP和标签交换路径LSP等多个组件构成 。MPLS使用现有路由协议(如开放式最短路径优先协议OSPF)建立目的网络的可达性,同时使用新的控制协议LDP在网络交换机间共享标签信息 。MPLS是一种面向路径的技术,与ATM、帧中继网络中的交换路径一样,通过预留的网络资源传输,以满足不同服务质量的要求 。
MPLS提供了一种实现高效路由和资源预留的机制,改善了传统IP路由选择的性能,增加了网络的吞吐能力,解决了当前网络所面临的要害问题——高速性、可扩展性、高效的服务质量QOS治理和流量工程TE 。但是,随着芯片技术的发展,基于ASIC的路由查询引擎可以以线速转发IP分组,降低了为提高性能而对MPLS的严格要求 。那么人们为什么还对MPLS如此感爱好呢?答案是融合 。如今在光纤、无线和语音网络等领域中正在采用数据联网的理念,而MPLS正是这次融合技术的核心 。
GMPLS的特点和优势
光通信网络中所交互的是大量的数据流,它使用的变量单元也相应的是基于波长(Wavelength)、时隙(Timeslot)、甚至是波段(Waveband)的 。在中间节点的交换处,光交换机只要看到波长、时隙或者是波段的对照表就可以将数据流交换出去 。光纤是光通信网络中最明显、最基本的交换单元 。波长和光波段也是一个很普遍的交换单元 。当然,还有延续至今仍然作为光网络承载业务主流的时隙交换单元 。
在光通信网络中 GMPLS对MPLS标签进行了扩展,使得标签可以对分组、时隙、波长、光纤等进行统一标记,使标签具有有了真正意义上的“通用” 。另一方面,GMPLS扩展了MPLS的标签交换路径LSP机制,使得“通用”标签和标签交换路径LSP不仅仅可以支持分组交换接口(PSC,Packet Switch Capable)、第二层交换接口(L2SC,Layer2 Switch Capable),还可以支持时隙交换接口(TDMC,Time Division Multiplexing Capable)、波长交换接口(LSC,Lambda Switch Capable)和光纤交换接口(FSC,Fiber Switch Capable) 。

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