輕量級大規(guī)模智能光網絡控制平面模擬器的設計與實現.pdf

1、智能光網絡(ION)是當前光網絡發(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絡。智能光網絡在傳統(tǒng)的光傳送網中,加入了智能化的控制平面的概念。通過控制平面的引入,實現了對光傳送層的靈活控制,使得對網絡資源的管理和配置具有了智能化的特點,能夠按需實現網絡資源動態(tài)、實時、靈活的配置?？刂破矫媸侵悄芄饩W絡的核心?？刂破矫娴膶崿F主要依賴于通用多協(xié)議標簽交換(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,M

2、IB是控制平面節(jié)點、鏈路以及網絡上承載的業(yè)務的整體描述。智能光網絡的發(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。主要表現在:協(xié)議的研究者希望能夠對通信協(xié)議或控制協(xié)議的性能進行評估;網絡研究人員希望能夠在較為真實的網絡環(huán)境下評估新的路由算法和網絡設計方案;運營商希望能夠對網絡進行全面的評估,以確定網絡的穩(wěn)定性和可靠性,根據網絡性能分析結果指導網絡規(guī)劃。但是,由于智能光網絡在結構上和系統(tǒng)上的復雜性、異構性等特點,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,而且實驗結果不具備可重復性。同時由于控制平面是智能光網絡的核心及其智能的集中體現,對智能光網絡的研究也主要集中在對控制平面的研究上。因而對智能光網絡的研究主要通過控制平面的模擬或仿真來實現。然而,現有的仿真或模擬工具,都不具備輕量級,高保真等特點?；谶@種現狀,我們重新設計并實現了一個輕量級的智能光網絡控制平面模擬器,力圖為智能光網絡的研究與規(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、了模擬器的設計需求,確定了以離散事件驅動基礎的,模塊化的設計思想。接著,闡述了軟件的總體結構,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)點的設計與實現。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、網絡業(yè)務等網絡狀態(tài)的管理,管理模塊采用IETF標準的管理信息庫實現。在具體實現過程中,我們對GMPLS協(xié)議進行適當簡化,保留其核心邏輯,以節(jié)省大量內存資源,加快模擬進程;在詳細分析研究了管理信息庫內在關聯的基礎上,給出其宏觀結構及完整的實現方案。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,結果顯示模擬器具有輕量級,高