基于SDN 的四层多粒度光交叉连接体系研究①

王玉宝 苏 明 王琪龙 李龙飞

(燕山大学信息科学与工程学院 河北省信息传输与信号处理重点实验室 秦皇岛066004)

0 引言

通信网络经过多年的发展,多协议标签交换(multiprotocol label switching,MPLS)技术已经成为业界成熟并广泛使用的通用网络技术[1]。MPLS 将数据转发功能从数据层面分离出来,用一定长度的标签来表示IP 地址。但是随着光交换技术的发展,波分复用技术日益成熟,光纤骨干网络上带宽逐步提高,网络的效率得以提升,MPLS 的结构却无法满足扩大带宽容量的要求。为了解决这一矛盾,国际互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)在MPLS 基础上提出了通用多协议标签交换技术(generalized multiprotocol label switching,GMPLS)[2],对MPLS 协议进行了扩展。GMPLS 可以支持光纤、波长等多个粒度,使资源利用率大大提高。

软件定义网络(software defined networking,SDN)是一种新型网络架构[3],相对于传统分布式网络,SDN 具有数据与控制平面分离、软件可编程的特点。SDN 由于其自身数控分离的特点,可使通信网络更加灵活、智能、开放,还可以简化网络配置[4]、节省运维成本,对GMPLS 技术在控制平面提供了良好的支持。

随着业务量的飞速增长,单一的波长交换使网络端口数目与日俱增,网络复杂度越来越高。为降低端口数,文献[5]提出了波带交换(waveband switching,WBS)技术,即业务在波长粒度传输有公共路径时将其进行捆绑,但波带交换面临诸多因素限制,比如带宽的限制、波长利用率有待提高、捆绑波长必须为连续波长、灵活度较低。为缓解这一系列问题,可应用光码分复用技术(optical code division multiplex,OCDM),其优点在于不受带宽和波长连续性限制、灵活度高,缺点是消耗端口数过多和结构复杂度提升[6-7]。……