【导语】下面是小编帮大家整理的智能光网络的控制平面(共7篇),希望对大家带来帮助,欢迎大家分享。

篇1:智能光网络的控制平面
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制,它一诞生就获得了广泛的应用支持,目前已成为世界各国核心网的主要传送技术,我国从1995年就在干线上开始全面转向SDH网络,我国的SDH传输网是支持我国固定电话用户数为全球电话用户数第一的网络基础,目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。
但在SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题,因此基于SDH体制的光网络如何向以IP为基础的光网络演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络(NGN)是一个以软交换为中心,以智能的OTN为基础的传送光网络,更简单的网络使服务提供商可以提供更廉价的带宽和让用户更快地进行及时的容量扩充。
因此从目前来说开发新一代智能网,即支持大容量,小粒度光交换,也兼容目前在核心网或城域网的SDH网络演进和融合是十分重要的。 无论是在核心网或城域网开发应用新一代智能网,其关键是设计一个良好的控制平面。
一、ASON控制平面的一般要求
一个设计良好的控制平面体系结构在支持更快的和更精确的电路建立的同时,还应该为业务提供商提供对于其网络更好的控制。控制平面本身应该具备可靠性、可扩充性和高效性,而且还应该具备足够的通用性,以支持不同的技术、不同的商业需求以及供货商对于其功能的不同分割(比如控制平面构件的不同打包方式)。概括而言,控制平面体系结构应该满足下列要求:
可用于多种不同的传输网技术(例如SDH,OTN,PXC)。为了达到此目的,控制平面体系结构必须将技术相关的方面和技术无关的方面分离并分别处理,这一点尤为重要。
具有足够的灵活性以适应不同的网络状况。通过将控制平面分割成不同的构件可实现这一要求,它允许由供货商和业务提供商来决定这些构件的位置,也允许由业务提供商来决定这些构件的安全及策略控制。
在基于分组化的NGN中,电路交换网的危机是显而易见的。对于各大运营商来说,对NGN的期望并非推倒现有网络去新建一个理想的NGN模型,而是如何由现有网络演进到NGN,力争在日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。显然一种标准化的光控制平面是ASON的控制平面的基础。 一个设计良好的控制平面可以快速准确地建立电路连接,令服务提供商能够更好地控制它们的网络。控制平面本身必须是可靠、可扩展和高效的。控制平面结构应能适应支持不同的技术手段、不同的业务要求和不同的设备提供商所提供的功能。
控制平面应该能够支持传送网络中交换连接(SC)或软永久性连接(SPC)的基本连接功能。这些连接功能的类型包括:单向点对点连接、双向点对点连接、双向点对多点连接。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型
二、自动配置
电信业已经认识到对高带宽链路自动配置的需要,基于运营商现有的基础设施、开发新产品的潜能和今后的策略,可选取三种不同的模型。
1. 软性持久链路模型
软性持久链路模型(The Soft Permanent Circuit Model,SPC Model)基于用户或终端系统与网络的区别。该模型中,终端系统(客户)和网络之间没有网管或控制的互操作。居于控制平面上方的网管系统用于连接两端的节点通信。因此,SPC模型对于将遗留下来的设备连接到光核心中去是十分重要的, ATM和FrameRely(FR)交换接口通过网管系统连接到光核心。这一模型已经用于ATM的永久虚电路(SPVC)服务中,也为MPLS网络所建议。
2.用户网络接口模型
用户网络接口模型(The User Network Interface Model)与ISDN相类似。在这些网络中,服务是由终端系统发起的。一个路由器网络通过UNI从光网络中请求高带宽连接。在UNI模型中,终端系统并不了解光网络的拓扑和资源状况,只能简单地要求建立或删除连接。 在一些网络应用中,客户端为不同的连接请求不同的路由。由于网络与终端系统不共享拓扑信息,为了满足终端系统的多样性需求,UNI就必须支持“多样化路由”。
3.对等模型
在对等模型中,发起者的连接请求总是针对对等网元的,也就是说,请求者需要可以完全了解拓扑信息。通过这些信息,连接发起者可以按照一系列规则选取通过光网络的路由,如按照路由的多样性、最小时延、最高可靠性,或最少跳数。
对等模型受到了IP网的很大影响。在IP网中,路由器可以看作是光层交叉连接(OLXC)的对等实体,在OLXC和路由器之间共享全部的信息。这与IETF的MPLambdaS是保持一致的。对等模型中分开的子网中的路由器扮演了光网的对等实体。然而,对所有的节点来说,并不是全部的信息都是必需的,比如说IP路由表。哪个范围的信息是需要共享的还在研究当中。
三、信令及路由协议和分布式网络智能
信令系统的本质是可以请求的动作、与连接相关的特征、用来在网络中传递动作的协议,和携带信令消息的通道。
按照需求建立或删除连接,状态查询和属性修改,这些是鉴别光网络的四个基本动作。这些特征是请求连接所必需的,还有客户和连接认证,源和目的地址及端口以及安全对象。
信令及路由协议和分布式网络智能许多设备/服务提供商认识到智能光路由的重要性,联合制定了一些信令及路由标准,例如IETF (Internet Engineering Task Force)的GMPLS(Generalized MultiProtocol Label Switching),在功能上主要完成相邻节点的发现、链路状态的广播、计算和维护整个网络的拓扑结构、路径的管理和控制、计算路由指标值、保护和恢复等。ITU-T于2月提出了一个基于PNNI的G.7713.1,这是第一个关于ASON的草案。
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。(编程入门网)
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特点。
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光网络设备的组网特点是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BLSR等。
篇2:新一代智能城域光网络
(范忠礼 南京邮电学院 南京 210003 )
摘 要 本文介绍了一种标准化的光控制平面,光控制平面被分解成邻居发现、服务发现、连接控制和拓扑/资源发现等几个基本的过程。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型:软性持久链路模型、用户接口模型和对等模型。最后还介绍了基于SDH光交换的新一代CIENA公司智能光网络,它具有大容量光交换能力和网络拓扑结构自动发现、端对端电路配置、带宽动态分配等功能及特点,将大大提高数据、电路业务的服务质量。
关键词 控制平面 自动配置 路由协议 分布式网络智能 DWDM 城域网
1 引言
在基于分组化的NGN(下一代网络)中,电路交换网的危机是显而易见的。对于各大运营商来说,对NGN的期望并非推倒现有网络去新建一个理想的NGN模型,而是如何由现有网络演进到NGN,力争在竞争日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。显然一种标准化的光控制平面是ASON的控制平面的基础。
一个设计良好的控制平面可以快速准确地建立电路连接,令服务提供商能够更好地控制它们的网络。控制平面本身必须是可靠、可扩展和高效的。控制平面结构应能够普遍适应支持不同的技术手段、不同的业务要求和不同的设备提供商所提供的功能。
控制平面应适用于各种不同的传送网络技术(如SONET/SDH、OTN、PXC)。为实现这个目标,需要将技术有关方面与技术无关方面隔离开来。控制平面应该足够灵活,以适用于不同的网络应用。为此可以将控制平面划分为不同的部件,设备制造商和服务运营商可以决定这些元件的具体位置,也允许服务运营商决定这些元件的安全和策略控制。
控制平面应该能够支持传送网络中交换连接(SC)或软永久性连接(SPC)的基本连接功能。这些连接功能的类型包括:单向点对点连接、双向点对点连接、双向点对多点连接。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型。
2 自动配置
电信业已经认识到对高带宽链路自动配置的需要,基于运营商现有的基础设施、开发新产品的潜能和今后的策略,可选取三种不同的模型。
(1)软性持久链路模型
该模型中,终端系统(客户)和网络之间没有网管或控制的互操作。居于控制平面上方的网管系统用于连接两端的节点通信。因此,SPC模型对于将遗留下来的设备连接到光核心中去是十分重要的,如图1所示, ATM和FR交换接口通过网管系统连接到光核心。这一模型已经用于ATM的永久虚电路(SPVC)服务中,也为MPLS网络所建议。
图1 光网络中不同的配置模型
(2)用户网络接口模型
用户网络接口模型(The User Network Interface Model)与ISDN相类似。在这些网络中,服务是由终端系统发起的。图1中描述了一个路由器网络通过UNI从光网络中请求高带宽连接。在UNI模型中,终端系统并不了解光网络的拓扑和资源状况,只能简单地要求建立或删除连接。在一些网络应用中,客户端为不同的连接请求不同的路由[1]。由于网络与终端系统不共享拓扑信息,为了满足终端系统的多样性需求,UNI就必须支持“多样化路由”。
(3)对等模型
在对等模型中,发起者的连接请求总是针对对等网元的,也就是说,请求者需要完全了解拓扑信息。通过这些信息,连接发起者可以按照一系列规则选取通过光网络的路由,如按照路由的多样性、最小时延、最高可靠性,或最少跳数。
对等模型受到IP网的很大影响。在IP网中,路由器可以看作是光层交叉连接(OLXC)的对等实体,在OLXC和路由器之间共享全部的信息。这与IETF的MPLambdaS是保持一致的[2]。图1中描述的对等模型中分开的子网中的路由器扮演了光网的对等实体。然而,对所有的节点来说,并不是全部的信息都是必需的,比如说IP路由表,哪个范围的信息是需要共享的还在研究当中。
3 信令及路由协议和分布式网络智能
信令系统的本质是可以请求的动作、与连接相关的特征、用来在网络中传递动作的协议和携带信令消息的通道。
按照需求建立或删除连接,状态查询和属性修改[3],这些是鉴别光网络的四个基本动作。这些特征是请求连接所必需的,还有客户和连接认证,源地址和目的地址及端口,以及安全对象。
图2 信令及路由协议和分布式网络智能
许多设备/服务提供商认识到智能光路由的重要性,联合制定了一些信令及路由标准,例如IETF (Internet Engineering Task Force)的GMPLS(Generalized MultiProtocol Label Switching),在功能上主要完成相邻节点的发现、链路状态的广播、计算和维护整个网络的拓扑结构、路径的管理和控制、计算路由指标值、保护和恢复等。ITU-T于202月提出了基于PNNI的G.7713.1,这是第一个关于ASON的草案。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,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,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:
*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;
*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。
4 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。在图2中,我们用一个简单的例子描述了邻居发现的过程。
邻居发现过程用来确定节点和端口标识。节点标识用来统一标识网络中的节点,通常是某种类型的地址,如IP地址。端口标识用来统一标识相邻接口两端的传输端口。例如,在图2中,节点 200要知道他的节点/端口对(200, 3)是连接到节点2112的节点/端口对(2112, 1)的;类似的,(200, 4)连接到(2112, 5),(200, 62)连接到(1701, 3)。
图3 SONET/WDM邻居发现示例
以下是发现邻居的几种方法。
(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)终接设备,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需要全双工的通信,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[8]详细介绍了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。
在图3中给出了一个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,但是可以被动地监控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。
在图3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,网络随后就可以启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[8]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,使相邻网元知道局限性或容量是很重要的。
5 路由
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[10]。通过调整链路权重的设置可以优化不同的网络性能。举个例子,链路权重可以被设成:
a) 链路长度;
b) 1;
c) ln(Pi),Pi是指链路i失效的可能性;
d) 有些测量标准与链路的带宽和/或通信流量有关。
在情况a)下,我们获得长度最短的一条路径;在情况b)下,我们最小化跳数;在情况c)下,我们得到最小的失效概率;在情况d)下,我们尝试以某种方式对网络资源做出优化。
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[11]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[12],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[11]。
(3)多样化路由支持
多样化路由[1]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(shared risk link group, SRLG)[4]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,我们总是希望工作纤和保护纤为不同的光纤。通常在同一个管道中有多条光纤通道,而在通路(right-of-way)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、通路中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径。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,知道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[13]。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(border router)和边缘OLXC(border OLXC)所连接的OLXC。有三种途径得到必需的可达性信息:
在客户端设备中设定,如每个边缘路由器可以设定它可以通过光网络达到的其他边缘路由器的地址。
通过有限可达性协议,经由UNI获得,也就是说,当他们连接起来的时侯,边缘路由器可以在边缘OLXC上进行登记,并获得其它连到光网络上的边缘路由器的地址。
通过越过客户端和光网络的路由协议获得。在这个例子中,每个边缘器与相应的边缘OLXC之间运行路由协议。与上面一条相反的是,边缘路由器可以在网络中公告所有可达的目标,并且可以从其他边缘路由器获得可达目标的可达性信息。第一个选项只能适合做一个中间的解决方案。第二个选项为边缘路由器发现其它可达的边缘路由器的提供了一种自动化机制。第三个选项允许客户网元发现光网络上其它的可达客户网元。在这个例子中,边缘路由器和它连接到的边缘OLXC建立一种对等关系,并交换完整的可达性信息。对于由同一个实体管理的光网络来说,基于链路状态的域间路由协议,如OSPF或IS-IS,是分发可达性和拓扑信息的好选择。对由不同实体管理的光网络来说,交换可达性信息可以使用边缘网关协议(Border Gateway Protocol, BGP)。
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制,它一诞生就获得了广泛的应用支持,目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。我国从1995年就在干线上开始全面转向SDH网络,目前的城域网、接入网也大都采用SDH体制。但SDH也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题,因此基于SDH体制的光网络如何向以IP为基础的光网络演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络是一个以软交换为中心,以智能的OTN为基础的传送光网络,因此从目前来说开发新一代智能网即支持大容量、小粒度光交换,也兼容目前的SDH网络演进和融合是十分重要的。
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,据RHK、Aberdeen等公司的调查, CIENA公司开发出的新一代智能光网络在技术上、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ASON自动交换光网络的前奏曲。其智能光交换机Core Director已在北美、欧洲、亚洲的近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特点。
6 CIENA智能光网络设备和组网介绍
CIENA光网络的功能如下:
*大容量、小粒度光交换。CIENA的CoreDirector,单个主机支持640Gbit/s的光交换,交换粒度为51Mbit/s,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),能处理像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。
CIENA光网络设备的组网特点是:
*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,支持吉比特以太、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BLSR等。
图4为CIENA组网举例,图中采用7个CoreDirector形成一个网状网络,其中在左下方软件定义一个VLSR,增加三个点之间的带宽,VLSR的容量可以是一个光波,也可以是光波中的一个2.5Gbit/s的带宽容量。电路配置方式采用端对端配置,即在网管软件中指出入口、出口及电路带宽,网元自动形成相应的电路。电路的恢复采用网状恢复,即由网元自己寻找路径恢复,而不需要网管配置。
篇3:新一代智能光网络的技术特点
新一代智能光网络作为未来传输网发展的方向已经被业界所公认,作为有着十年发展历史的CIENA公司,在这一领域有着许多独特的研究成果和领先的技术。他们在新一代智能光网络的组成和技术方面已经有比较成熟的思路。———编者
1.单机集成多个SDH设备新一代智能光网络由DWDM加光交换机组成,它的核心层设备是光交换机。基于光交换机的光网络,一个设备完成了几个设备的功能,组网简单,维护方便。而传统SDH网络有很多ADM和DWDM连接,原因就是单个设备不能完成全部的功能。
2.动态带宽分配和带宽调整基于小粒度和疏导的大容量光交换:智能光网络的特点是交换粒度小,并具有疏导功能,这两个特点为智能光网络实现任意级联、虚拟容量、虚环保护和网状恢复等提供了基础。光交换机的大容量表现在交换矩阵达到几百兆,设备10Gbps接口达到几十个,并可扩展到多Tbps。
动态带宽分配和调整:新一代智能光网络中有两个接口是非常重要的,一个是用户-网络接口,另一个是网络-网络接口。用户-网络接口主要是路由器等接入设备和光网络之间的接口,网络-网络接口完成智能光网络电路的配置。
IP网络的流量分布不均匀,且动态变化,QoS难以保证,采用智能光网络能动态分配带宽,并通对网络接口,调整网络带宽的分布,起到帮助IP网络解决QoS的作用。
3.点对点电路恢复CIENA新一代智能光网络Lightwork解决的方法是:
(1)把用户分成不同的等级,用户优先级低的可以采用保护带宽通信,优先级高的用户随时可以占用优先级低的用户的带宽,
(2)网元采用分布式智能对电路实现点对点的恢复,恢复时间虽然比环保护等要长一点,但对于IP网络来说并不会产生很大的影响,不需要人工恢复就可完成网络电路的全部恢复。
4.网状(Mesh)组网和虚拟交换环网状组网是新一代智能光网络的主要组网方式,具有灵活、易扩展的特性,和数据网络的组网特点接近。网状网的保护是多样的,除了线性保护外,环交换和保护主要采用虚拟交换环。
虚拟交换环是软件可定义环交换和保护,因为虚拟交换环采用了软件实现,不被物理的容量和配置所限制,所以虚拟交换环能支持电路到达环的全容量的带宽。
5.信令及路由协议和分布式网络智能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。
6.虚拟容量虚拟容量使光网络服务应用脱离物理平台的变化和特征的限制,虚拟容量扩展了虚拟内存概念到光网络中,虚拟容量允许光网络服务在任何跨度下利用全部可获得的容量,而不管实际传输的容量。带宽是一个共享池,可优化分配到光服务中,在智能光网络中主要采用疏导等技术实现。
篇4:智能自动交换光网络的演进
摘要:电信服务的发展需要有全新的、更智能化的光网络支持,北电网络公司的OPTera系列产品具备新型光网络的主要性能,符合ITU-T的自动交换光网络标准——G.ASTN,首先介绍了自动交换光网络的结构、信令构件、路由选择;接着对有关的几种标准作了比较,ITU-T建议的主要优点在网络结构方面,而IETF标准的信令和路由协议具有相当大的优越性;最后介绍了北电网络的光服务网络。
关键词:ASTN,ASON,路由选择,信令传输,网状网恢复
一般说来,骨干网是能够承载复杂的、可预测的语音和专网业务的光网络。处于网络边缘层的因特网业务正在呈爆炸性增长,从而为新服务提供商展现出令人振奋的前景。而且,原先主要用来降低网络规划方面成本的光传输服务,现在可以直接面对最终用户,这就需要一个全新的、更智能化的光网络来迎接这些挑战。
新型光网络应具备下列主要特点:
· 标准化的路由选择和信令传输结构;
· 基于网状拓扑结构;
· 网络拓扑结构和资源自动检测;
· 基于SONET/SDH环的灵活的网状恢复机制;
· 通过共享带宽恢复的规划和应用以及分等级服务的资源分配;
· 通过快速连接设备性能和多厂商、内部服务提供商的协同工作;
· 用户信号带宽按需分配。
一、G.ASTN结构
北电网络公司的OPTera系列产品具备上述新光网络的主要特点,符合ITU-T的自动光交换网络标准(G.ASTN)。G.ASTN的结构框架见图1,其中的光业务层支持从STM-1到波长带宽的多种业务颗粒。G.ASTN支持用户直接和光交叉连接设备(OXC) 相连,也可以通过OPTera Metro 4100/4200和OPTera Metro 5100/5200与接入网连接。G.ASTN控制层面由光连接控制器构成,与传输网络相重叠,各个光连接控制器与OPTera Connect网络节点一一对应。G.ASTN控制层面根据边缘层用户的要求,通过光网络来提供路由设置和信令传输。
路由设置分两个步骤:首先,每个OPTera节点寻找有效资源,然后与相邻节点连接,并将本地拓扑结构信息上报给相关的光连接控制器(OCC),于是光连接控制器自动搜寻优化的传输网络拓扑结构和资源;其次,光连接控制器通过路由协议动态更新拓扑结构数据库以适应相应的拓扑变化,由每个自动交换传输网(ASTN)控制器维护最新的拓扑结构数据库,为连接的建立进行动态路由计算。这个最新的网络状态可以得到当前的信息利用状况,同时可以收集历史信息以满足容量规划的需要,激活最优化触发器,限制路由容量。
二、信令构件
网络构件是用来描述网络功能结构的一些通用基本元件,与具体实施技术无关。在ASTN控制层面的构件主要有四类:请求代理(RA)、光连接控制器、管理域和接口。
ASTN控制层面包括以下几种信令接口。
(1)用户网络接口(UNI)
这种接口允许用户在建立和拆除连接时产生信号,是基于MPLS(LDP或RSVP)的方案,适用于光网络。它应用于用户系统(如路由器),或更高层的传输网元素。UNI也可被网管用来为不具备UNI信令功能的用户发送用户连接信号。最终用户可能用到的参数包括:QoS、保护级别、带宽、日历功能、路由多样性和其他属性。
(2)节点到节点接口(NNI)
这是ASTN网络的内部接口,它通过网络传送用户请求,用于在光通道上的中间节点之间建立连接。这个接口的参数包括明确的路由说明、保护能力和路由限制,定义明确的NNI接口可以支持ASTN网络中所定义的不同级别节点相互正常工作。
(3)内部接口(IrDI:Inter-Domain Interface)
这种接口不显示,用于不同网管下的ASTN网络,是带有UNI功能的NNI,用来交换简单的地址和拓扑结构。它是实现跨越多管理领域的服务能够快速传输的关键。内部接口是对ASTN网络内部连接完全开放的,能够实现不同运营商之间真正的端到端连接。
(4)连接控制接口(CCI)
这是位于ASTN控制器(前面提到的光连接控制器)和OPTera Connect交换结构中间的接口,用来配置交换设备的交叉连接和获取当前交换状态的信息。CCI允许多种容量的交换和内部的复杂性。
UNI和NNI的性能可以增强服务能力,包括端到端的拨号信令通道保护、软件的永久连接、后台连接的优化、连接的跟踪以及日历连接的设置。
三、路由选择
每个OPTera Connect节点搜寻有效资源,然后与相邻节点连接并通过CCI向相关的光连接控制器上报本地拓扑信息,
同样,光连接控制器也会在光连接控制器之间自动搜寻全球的传输网络拓扑结构和资源,如带宽。这已经通过开放最短路径优先(OSPF)协议扩展到光网络上的形式完成了。一旦它们建立起拓扑结构数据库,ASTN控制器就使用一种路由协议(如CR-LDP或RRSVP-TE)动态更新它们的拓扑结构数据库。同样,任何IP地址的改变都会传播开,以保持可通达性。
四、几种ASTN协议草案的比较
国际上关于ASTN的标准主要有以下4个。
(1)IETF标准
协议采用对等模型,即让路由器直接接受光网络拓扑信息,从而直接控制光网络完成自动连接建立工作。主要面向传输、数据混合网,利用现有信令协议扩展和修改来开发UNI,RSVP-TE和CR-LDP。它的优点在于利用数据网的网络调配和带宽管理,缺点在于由于采用对等模型,就目前情况看,可处理的网元数受限较大,计算量大,算法不收敛的概率大于客户/服务者模型。
(2)ITU-T标准
包括ASTN和自动交换光网络(ASON),ASON是前者针对OTN网络的子集。客户层要求通过接口传给服务层,由服务层来解决客户的要求,不让客户层知道服务层的拓扑细节,这就是客户/服务者模型。客户/服务者模型允许光层和客户层独立演进,光层的发展不会受制于IP层的发展速度。
(3)ODSI标准
针对重叠网,采用客户/服务者模型及新的信令协议。其优点是信令协议的工作效率较高;缺点是由于定义范围有限,可完成的功能也有限。
(4)OIF标准
更多地基于结构式方法,倾向于客户/服务者模型。
ITU-T建议的主要优点在网络结构特性方面,而IETF标准的主要优点在于路由信令部分。如果能够将ITU-T和IETF两种标准的优势结合在一起,那么将会大大加快自动交换光网络标准的建立速度。
五、北电网络的光服务网络
北电网络的光服务网络(OSN)使用Preside服务软件,提供一系列增值服务:
①多网状网的选择恢复;
②用于网络设计和优化的网状网络工具;
③Preside服务软件(如记费、认证、SLA管理);
④Preside服务软件的多厂商网管;
⑤信令代理;
⑥OPTera代理服务软件提供的API;
⑦将当前的Preside服务软件的多厂商网管移植到混合的或纯粹的ASTN网络。
现代网络多具有高度的不可预知性和多样性。数据服务需要一个从最高等级的服务(如支持金融业务)到低等级服务(如支持提供因特网接入的ISP服务商)的范围。为了保证多服务级别的一致性,OSN将复杂的网状网恢复算法结合应用在ASTN控制层面,以提供下列功能:
· 由通道特性决定的路由选择,如抖动、时延、比特差错率和信号质量标准;
· 路由选择符合网络优化结构可靠性所要求的恢复级别;
· 设计和配置工具;
· 支持ASTN产生的拓扑数据库。
Preside服务软件提供了一套强大的服务工具包,可以缩短最新应用投放市场的时间。为了今后加快服务速度和加大G.ASTN的利润产生余地,北电网络开发出了一套用户端软件OSA(OPTera Service Agent)。
OSA有一系列API来驱动网络内部的UNI接口。它是一个智能化、嵌入式的信令代理,可为ASTN光网络的用户提供光层服务。用户(或边缘层)设备可以是基于用户端的路由器、存储设备或一台服务器。实质上OSA要求为支持ASTN信令的光网络 提供“5R+B”的带宽连接。“5R+B”是指: 合适的带宽(Right bandwidth)、合适的时间(Right time)、 合适的持续时间(Right duration)、 合适的质量(Right quality)、 合适的对等互联(Right peers) 和 最佳的价格(Best price)。
OSA应用于访问ASTN网络终端系统,使一些能增长利润的服务和应用成为可能,例如自动搜寻验证、带宽管理,弹性带宽的多级别选择以及边缘系统、故障站点的网络自动恢复。
除了能以构件方式提供成本控制、灵活的用户控制、实时请求和带宽服务的配置外,OSA还展示了两个新概念,即光因特网和网络按需分级。
六、结 语
G.ASTN定位于一个标准的结构和协议,为大批厂商和运营商提供交换光网络服务。ASTN结构已经由T1X1做为北美的建议提交给ITU,现已成为ITU的G.ASTN标准。ASTN结构将来会把信令和路由协议并入到光层上。IETF标准的信令和路由协议具有相当大的优越性,因此,北电网络在IETF中努力将MPLS(OSPF,CRLDP)延伸到支持G.ASTN 的UNI和NNI信令的智能光网络。同时,正在积极吸取OIF标准中面向客户服务部分的精华,以达成与ASTN协议的融合。可以相信,在不远的将来,ASTN/ASON协议将成为支持下一代电信网的基本协议。
篇5:浅析智能光网络技术及发展
浅析智能光网络技术及发展
摘要:本文主要介绍了ASON技术的总体结构和关键技术,当前ASON的标准研究和应用的进展,并对ASON的演进策略作了一些探讨。
关键词:ASON 总体结构 关键技术 研究进展 应用 演进策略
0 引言
随着IP业务的持续快速增长,对网络带宽的需求变得越来越高,同时由于IP业务流量和流向的不确定性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。为了适应IP业务的特点,光传输网络开始向支持带宽动态灵活分配的智能光网络方向发展。在这种趋势下,自动交换光网络(ASON)应运而生。ASON网络是由信令控制实现光传输网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。ASON使得光网络具有了智能性,代表了下一代光网络的发展方向。
ASON的主要优点有:动态地分配网络资源,实现网络资源的有效利用;快速的在光层直接提供用户需求的各种业务;降低了运营维护费用;高效的网络管理和保护技术;便于引入新业务。
1 ASON的总体结构及关键技术
在ASON得分层体系结构中,ASON由传送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP)组成。三个平面分别完成不同的功能。传送平面负责在管理平面和控制平面的作用下传送业务;控制平面根据业务层提出的带宽需求,控制传送平面提供动态自动的路由;管理平面负责对传送平面和控制平面进行管理。
ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心,主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理;路由协议为连接的建立提供选路服务;链路资源管理用于链路管理,包括控制信道和传送链路的验证和维护。
控制平面的核心功能是连接控制功能。在ASON中,连接不再是全部由管理层控制实现的固定连接了。它有三种类型的连接:交换式连接(SC),永久连接(PC)和软永久性连接(SPC)。控制平面的另一关键技术是网络拓扑和资源的自动发现。主要包括自动邻居发现(NDISC)和自动业务发现(SDISC)。自动邻居发现协议是要解决光网络中对新增节点的自动发现以及处理问题。而自动业务发现是要解决对新发现的节点的业务功能的确认问题,通过业务发现,相邻网元能够了解每个网元提供的业务和确定可选的接口。
信令、路由和资源发现是实现ASON的三大关键技术,而这三个方面的研究工作可以说是实现光网络智能化的重点和难点之所在,一旦这些问题得到解决,光网络智能化的进程将向前迈出关键的一步。
2 ASON的研究进展及应用
经过不断的研究和实践,ASON技术的标准化工作和实际应用取得了巨大的进步。目前国际和国内的ASON标准化方面有了显著进展,ASON产品逐步趋于完善和成熟,电信运营商已经开始了ASON网络的试验和建设。
负责ASON标准化工作的主要国际标准组织包括国际电信联盟(ITU-T)、互联网工程任务组(IETF)以及光互联论坛(OIF)。ITU-T是从整体结构的角度研究智能光网络。它提出了ASON的体系结构和总体要求,以及信令、路由、自动发现等系列建议,还对保护恢复、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。目前,ITU-T的研究方向是继续加强G.8080,逐步解决多层的呼叫和处理问题,解决多层情况下的路由和信令问题;在信令方面,主要针对呼叫和连接分离情况下的信令流程,研究信令流程对控制平面的可靠性、业务优先级、重路由、保护和恢复等方面的支持;在路由方面,主要考虑控制平面对路由互联的策略、路由和保护恢复方面的问题以及多层的路由问题;在自动发现方面,对ECC发现消息格式进行扩展,提供层邻接发现的附加程序。IETF的主要工作是定义用于智能光网络的控制协议。它提出了通用多协议标记交换(GMPLS)的一系列标准草案,包括信令协议(RSVP-TE/CR-LDP)、路由协议(OSPF)、链路管理协议(LMP)等。目前,IETF正在讨论有关链路管理(LMP)、基于GMPLS的网络保护恢复以及域间路由等方面的标准草案。OIF主要关注的'是IP客户端,OIF已经规范了智能光网络的用户接口(UNI),用于各光网络节点互连的网络接口(NNI)尚在进行当中,E-NNI有了一个初步的定义。目前,OIF一方面主要是进一步完善UNI2.0,包括连接和控制的分离问题、多样性路由的双归属问题、无中断的连接调整操作、1:N的信令保护、对以太网业务的支持、对G.709接口的支持以及UNI接口的发现程序等方面的内容。另一方面,OIF还将进一步完善NNI1.0,完善E-NNI接口的标准化工作。
我国的主要电信运营商对ASON技术投入了极大的关注,积极开展了相关技术研究和经济性分析,并着手ASON网络的规划和建设。目前,ASON组网还存在一些问题:比如接口规范不完善,无法实现多厂商设备的混合组网;域间保护恢复技术还不成熟;支持UNI的客户设备较少等。这些问题有赖于标准的不断完善和产品的不断成熟。
3 智能光网络的演进策略
智能光网络具有先进的技术和突出的优势,是构建新一代光网络的核心技术之一。根据自身业务和网络发展需要,合理的引入和开展新业务新运营模式,逐步向智能光网络演进;要保证与原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡。
篇6:智能网络存储
摘要:网络存储为我们解决了数据存储与共享的问题,它在结构上清晰、简洁,可扩展性强,不仅提高了带宽,又增加了安全保障。
它可广泛应用于大规模视频处理、INTERNET信息发布、数字资料库等海量数据存储领域。
关键词:网络存储 SAN MAS NAS服务器
计算机网络无疑是当今世界最为激动人心的高新技术之一。
它的出现和快速的发展,尤其是Intenet(国际互联网,简称因特网)的日益推进和迅猛发展,为全人类建构起一个快捷、便利的虚拟世界。
一、概述
目前,数字视音频网络的数据网络的大量应用成为电视行业发展的必然趋势,这就要求提供更大、更快、更有力的网络数据存储和共享途径。
网络存储技术无疑为我们提供了一个很好的选择。
二、网络存储技术的分类
目前的网络存储技术大致分为三类:1.直接依附存储系统(Di-reect Attached Storage)DAS)DAS又称为以服务器为中心的存储体系,如图一所示,其特征为存储设备为通用服务器的一部分,该服务器同时提供应用程序的运行,即数据访问操作系统、文件系统和服务有程序紧密相关。
当用户数据增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。
在网络带宽足够的情况下,服务器本身成数据输入输出的瓶颈。
现在已渐渐不能满足用户的需求,不再为大家所采用。
2网络依附存储系统(Network Attached Storage,NAS)NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的。
在这种存储系统中,应用和数据存储部分不在同一服务器上,即有专用的应用服务器和专用的数据服务器。
其中专用数据服务器不再承担应用服务,称之为“瘦服务器”(Thin Server)。
数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接,应用服务器将数据服务器视做网络文件系统,通过标准LAN进行访问。
由于采用局域网上通用数据传输协议,如NFS、C1FS等,所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据,如Win-dows NT和UNIX混合系统。
NAS系统的关键是文件服务器,一个经过优化的专用文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制中心,该服务器一般可以支持多个I/O节点和网络接口,每个I/O节点都有自己的存储设备。
3存储区域网络(storage Area Network,SAN)SAN是一种以光纤通道(Fiber Channel,FC)实现服务器和存储设备之间通讯网络结构,如图三所示。
SAN的核心是FC,其中的服务器的存储系统各自独立,地位平等,通过高带宽(传输速率为800Mb/S,全双工时可达1.6Gb/S)FC集线器或FC交换机相连,可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。
各应用工作站通过局域网访问服务器,在各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,这样就大大减轻了服务承受的压力。
三、NAS和SAN的比较
NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言,无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等各方面来说,其优越性是不言而喻的。
所以,现在众多的用户在对其存储方案进行选择时,实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。
NAS和SAN有许多共同的特点。
它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。
而且。
它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。
NAS和SAN也有着一些不同点。
首先,实施和维护的难易程度不同。
上面曾提到,NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的,也就是说,直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是来定义网络寸取权限或为每个用户定义磁盘限额。
而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术,所以在新设备接入时无需关闭数据服务器或进行重新配置,新增的存储空间可以立即为众多的应用服务和客户机所共享。
而SAN的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的,如果客户端增加,就要对交换机进行级连,这就大大增大了安装与设备难度。
其次,二者的设备管理难易程序不同。
由于NAS中每一个I/O节点都有自己的存储设备,而这些设备又没有一个统一的管理的界面,所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备,从使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。
而SAN对整个网络中的存储设备的管理。
是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的,用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据,也就是说,在SAN中,其整个存储网络成为一个集中化的存储池,这样,管理人员管理起来也就非常简单了。
再者,NAS和SAN的管理对象也不相同。
SAN管理的是磁盘空间,而NAS管理的是文件,也就是说,SAN是个磁盘工厂,而NAS只是一个文件服务器。
最后,也是最重要的一点,那就是二者在性能上有所不同。
NAS是基于传统以太网络的存取设备。
虽然减轻了服务器所承担的压力,但势必严重增加网络的负荷。
而且无论存储磁盘的速度有多快,存储速度只可能与网络带宽所允许的速度一样快。
即NAS达到高性能的前提条件是网络带宽足够。
否则其性能将急剧下降。
而如果为了解决带宽问题而增设宽带网段,就势必丧失NAS价格较低、安装设备容易的优势。
与NAS不同,SAN构建于基于光纤的专用数据网络,可以提供极高的带宽(新的FC标准可使带宽达到4GB),不必担心由于带宽不足而引起的性能下降。
可以说,NAS和SAN各有其长短之处,在实际应用中也各有不同之处。
对于经济实力不足,有传统以太网络,且急需扩充存储空间的用户,NAS无疑是一种便宜、快速的方案。
而对于拥有强大经济后盾,对网络性能要求较高及未来发展势头强劲的用户,则应该选择sAN。
四、SAN的现状和发展
1 现状
由于自身所具有的高速、集中化存储管理及几近无限的扩充能力这些特点,特别适合对海量数据的视音频数据进行存储、传输和实时处理,所以采用FC技术的SAN目前在很多电视台得到了推广,甚至已成为电视台运做的核心。
在视频处理领域里,SAN就像数字视频网络中的大本营,不但承担着视频数据的存贮、迁移、交换、共享,而且掌管着网络设备的登记、删除、查询、维护。
可以这么理解,SAN是电视台视频网络的主干,在SAN网上可以挂接诸如新闻生产系统、非线性编辑系统、广告非线性插播系统、数字化节目库系统等。
SAN在日益广泛的应用中也暴露了一些缺点和不足。
SAN网络仍然采用传统网络结构进行存储操作,网络结构主要由交换机与集线器构成。
将这些传统规范的硬件应用于新的存储结构中,并应用传统的网络管理技术进行存储管理。
最终导致了系统的匹配问题。
SAN系统出现之初,的确为我们解决了企业数据存储与共享的问题。
篇7:平面控制网坐标系怎么选?
平面控制网坐标系怎么选?
平面控制网坐标系的确定,宜满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km,根据测区所处地理位置和平均高程,可按下列方法选择坐标系:
一、当投影长度变形值不大于2.5cm/km时,采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系,
二、特殊情况下,当投影长度变形值大于2.5cm/km时,可采用:
① 投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系统。
②投影于1954年北京坐标系或1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。
三、投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。
四、二级和二级以下的公路、独立桥梁、隧道等,可采用假定坐标系。
★平面论文
★智能钢笔
★智能合同
文档为doc格式