论文研究-光突发交换网络路由协议简介 .pdf

光突发交换网络是一种新兴的全光交换技术，它旨在解决骨干网络交换侧的瓶颈效应问题。这种技术通过结合光电路交换（Optical Circuit Switch，简称OCS）和光分组交换（Optical Packet Switch，简称OPS）的特点，形成了一种新型的交换粒度，即突发包（burst packet）。突发包由多个分组组成，是介于光电路交换和光分组交换之间的一种带宽粒度。与光电路交换相比，它更加灵活；与光分组交换相比，其实现起来更加容易。光突发交换网络中路由技术的作用十分重要，它在很大程度上决定了网络的性能。 为了更好地理解和应用光突发交换技术，本篇论文首先介绍了光突发交换的原理，然后探讨了当前研究较多的几大类路由技术。其中包括基于类OSPF（开放最短路径优先）的路由协议和比例分配路由协议等。 在介绍类OSPF路由协议时，指出了OBS网络主要定位于大型核心骨干网络的高速交换。由于OBS网络的源地址选路特点，需要发起路由的节点能够获取全网的拓扑状态信息，这一点与OSPF协议中分区自治区域的概念类似。类OSPF协议主要包含四类路由信息数据包，分别为Hello包、链路状态数据库分组包、链路状态分组包和链路状态应答包。这些数据包帮助节点建立和维护邻居关系，初始化链路状态信息，宣告节点间的链路状态，并进行确认信息的发送。每个节点收集到的链路状态信息可用于计算最佳路由和备份路由，这通常使用Dijkstra最短路径算法来完成。 比例分配路由协议是另一种OBS网络中研究的路由技术。它首先为每一对源-目的节点间建立至少一条候选路径，这些路径基于通用多协议标签交换（Generalized Multiprotocol Label Switching，简称GMPLS）。比例分配算法根据特定规则制定，其目标是确保每个节点（核心或边缘）都存有达到边缘节点的路由信息。 论文还指出，光突发交换网络的关键技术之一是路由算法。由于OBS网络中源节点在没有光路确认的情况下就可以发送突发数据，导致了较大的盲目性。加之IP网络中业务的突发性较强，链路状态频繁变化，上游节点难以即时了解下游链路的波长占用状态和路由信息，容易导致突发冲突。因此，选择合适的路由算法是减少突发冲突、提高网络性能的关键。 当前网络的发展趋势是全网IP化，网络中的IP业务快速增长，这导致对传送网带宽和交换系统容量的需求高速增长。实现透明的、具有高度生存性的全光通信网络是宽带通信网未来发展的目标。光分组交换技术虽然是一个理想的交换机制，允许统计复用网络通道带宽资源，适合突发数据业务，但因关键技术尚未完全解决，因此在实际应用中还存在一定的距离。 光突发交换原理是将光电路交换和光分组交换相结合，突发包是多个分组的集合，控制信息与突发数据包分离传输，实现了资源的预留和数据的端到端传输，减少了网络中的光-电-光转换，降低了中间节点的复杂度和光器件的要求，使得OBS网络更加实用化。同时，这种网络透明度能够支持不同格式和传输速率的数据同时传输，适应了网络发展的趋势。 在OBS网络中，路由技术在很大程度上影响着整个网络的性能，路由算法的选择是降低冲突的关键。目前的研究重点在于OSPF类协议和比例分配路由算法两大类。这些路由技术的研究和应用，将有助于推动光突发交换网络的发展，满足未来网络通信的高带宽需求。