光突发交换技术的发展与应用( 二 )


在中间核心节点,控制分组经过光/电/光变换和电信息处理,为相应的光突发分组预留资源 。而突发数据分组不需光/电/光处理,从源节点通过控制分组事先配置好的链路,直接透明(全光)地传送到目的节点 。这种情况就好比一个旅行团(相当于一个突发)出去旅行,事先派一个人(相当于控制分组)去预订车票和饭店等,而后面的旅行团就不必考虑这类问题,按预定的信息旅行即可,最终完成旅行 。当然,假如前面所述的控制分组预订不成功(即资源竞争,或者称为冲突),相应的光突发分组可能会丢失,其解决方案将在后面介绍 。
控制协议
自20世纪80年代以来,研究领域提出过多种电突发交换技术,如Tell-and-Go(TAG)、带内终结器(IBT)和预留固定周期(RFD)等协议 。
TAG技术类似于快速电路交换,它无需确认所有带宽已经预留,而直接发送突发数据,其带宽利用率不高 。IBT方案预留带宽是从控制分组处理完成时开始,到IBT检测到为止,但IBT的全光检测比较困难 。在基于RFD的突发交换中,只是由它的突发控制分组指定的带宽被预留,这样排除了信令开销的影响,从而提供了高效的带宽预留机制 。
JET协议
恰量时间(JET)协议是基于RFD在光域中的突发交换控制协议 。它采用了两种独特的特性,即偏置时间和延迟预留 。这些特性使JET相对于TAG或其它没有采用这两种特性的OBS协议更加适合于OBS 。JET答应数据信道的交换完全在光域中进行,它的控制是由在电域处理的突发控制分组信息决定 。控制分组要先于突发数据分组发送,即控制分组与其相应的突发数据分组在源端发送时,有一个偏置时间的间隔 。突发数据与其头部分离发送和交换轻易实现,并降低了对核心节点在头部处理和光电处理能力的需求 。而且,通过分配额外偏置时间,JET可以在光域扩展支持优先级业务 。

图1 OBS JET协议
控制分组包含必需的突发数据的光信道路由信息,及突发长度和偏置时间信息 。JET的另一个重要特性是延迟预留,它仅仅预留突发数据所经历的链路带宽资源 。例如,假设t1"为第一个控制分组到达的时刻,t1为突发数据到达该节点的时刻,L为数据突发持续时间段 。当控制分组处理完成后,从t1到t1 L这段时间带宽将被预留,这样就增加了带宽的利用率,减少了突发丢包的可能性 。在图1的两种情况,即第一种情况t2>t1 L和第二种情况t2
基于优先级的JET协议
基于优先级的OBS预留机制有多种,其中最常见的一种是基于额外偏置时间的JET协议,即pJET 。在这个协议中,优先级高的光突发分组分配一个更长的额外偏置时间,只要它的额外偏置时间大于低优先级业务最大分组的持续时间,就可以保证高优先级业务不会受到低优先级业务的影响 。当然,低优先级的光突发分组的可用资源减少了,它的丢包率必然受到一定的影响,但总的平均丢包率包括高优先级和低优先级的光突发分组的丢包率基本不受影响 。这就好比普通人员只能购买当天的火车票,而优先级高的人员可以提前几天购票,当然他成功买到车票的几率要大得多,这样就实现了优先级 。
上述协议存在一个问题,就是高优先级的业务虽然丢包率性能改善了很多,但它的代价是增加了高优先级的延迟 。只要将延迟控制在业务答应的范围内,这种技术还是可行的 。
还有一种称为比例优先级,它是按一定的原则故意丢弃一些低优先级的光突发分组,给高优先级更多的预留资源的机会 。这样虽然能完成一定的优先级,并且高优先级的延迟也不受影响,但它牺牲了总的性能(总的平均丢包率将增加很多),假如要求这个比例增加,总体的性能将会更差 。

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