輕量級大規(guī)模智能光網(wǎng)絡(luò)控制平面模擬器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、智能光網(wǎng)絡(luò)(ION)是當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢,它是一種具有自動交換傳送連接等功能的光網(wǎng)絡(luò)。智能光網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)中,加入了智能化的控制平面的概念。通過控制平面的引入,實現(xiàn)了對光傳送層的靈活控制,使得對網(wǎng)絡(luò)資源的管理和配置具有了智能化的特點,能夠按需實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)、實時、靈活的配置?？刂破矫媸侵悄芄饩W(wǎng)絡(luò)的核心。控制平面的實現(xiàn)主要依賴于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)協(xié)議和管理信息庫(MIB)。GMPLS協(xié)議是控制平面智能的集中體現(xiàn),M

2、IB是控制平面節(jié)點、鏈路以及網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)的整體描述。智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展迫切地需要一個真實可信的大規(guī)模平臺對其進行研究。主要表現(xiàn)在:協(xié)議的研究者希望能夠?qū)νㄐ艆f(xié)議或控制協(xié)議的性能進行評估;網(wǎng)絡(luò)研究人員希望能夠在較為真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下評估新的路由算法和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案;運營商希望能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進行全面的評估,以確定網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能分析結(jié)果指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。但是,由于智能光網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上和系統(tǒng)上的復(fù)雜性、異構(gòu)性等特點,建立大規(guī)模的真實測試

3、床需要大量的人力、物力等資源,而且實驗結(jié)果不具備可重復(fù)性。同時由于控制平面是智能光網(wǎng)絡(luò)的核心及其智能的集中體現(xiàn),對智能光網(wǎng)絡(luò)的研究也主要集中在對控制平面的研究上。因而對智能光網(wǎng)絡(luò)的研究主要通過控制平面的模擬或仿真來實現(xiàn)。然而,現(xiàn)有的仿真或模擬工具,都不具備輕量級,高保真等特點?；谶@種現(xiàn)狀,我們重新設(shè)計并實現(xiàn)了一個輕量級的智能光網(wǎng)絡(luò)控制平面模擬器,力圖為智能光網(wǎng)絡(luò)的研究與規(guī)劃提供了一個輕量級的、高可靠的模擬工具。
　　本文首先論述

4、了模擬器的設(shè)計需求,確定了以離散事件驅(qū)動基礎(chǔ)的,模塊化的設(shè)計思想。接著,闡述了軟件的總體結(jié)構(gòu),給出了各功能模塊的功能定義,以及各模塊之間的通信方式。在設(shè)計過程中,充分考慮到將來擴展的需要,我們定義了一系列清晰明確的通信接口,接口采用簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)作為其通信控制協(xié)議,消息參數(shù)采用管理信息庫描述,使得模擬器具有良好的外部接口,方便使用。隨后,詳細討論控制平面節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)。為支持將來的擴展,節(jié)點兩大模塊組成:協(xié)議控制模塊和管

5、理模塊。協(xié)議模塊主要功能是對GMPLS協(xié)議的模擬,管理模塊是對節(jié)點、鏈路、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)等網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的管理,管理模塊采用IETF標(biāo)準的管理信息庫實現(xiàn)。在具體實現(xiàn)過程中,我們對GMPLS協(xié)議進行適當(dāng)簡化,保留其核心邏輯,以節(jié)省大量內(nèi)存資源,加快模擬進程;在詳細分析研究了管理信息庫內(nèi)在關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,給出其宏觀結(jié)構(gòu)及完整的實現(xiàn)方案。最后,我們驗證了控制平面模擬器的功能的正確性,同時與商業(yè)的GMPLS控制平面進行比較和分析,結(jié)果顯示模擬器具有輕量級,高