基于对等模型的新型光因特网技术

传统的点对点WDM光网络不能提供承载下一代因特网业务所需的网络扩展性、单位比特的低成本、预留速率和运营的简易性。网络运营商若要加入到因特网驱动的新经济竞争中，就必须积极采用新技术和新方法，建立一个可支持因特网业务增长的光传输基础网络，以扩展和提升网络性能。

　　基于IPoverWDM技术因特网是一种优化的IP光网络，它直接在光网上运行，是由高性能WDM设备、吉比特和太比特路由交换节点组成的数据通信网络。光因特网综合利用IP技术和WDM技术，形成一种新型的高速宽带光网络技术。

1 对等模型光因特网拓扑结构

　　近两年来，经过光通信界和工业界的努力，一个通用多协议标签交换(GMPLS)下的光控制平面，已从简单的概念迅速攀升为一个详细的协议标准集。在许多情况下，光控制平面是一项对传送基础底层具有潜在革命性的创新技术。

　　对等模型(peermodel)是因特网工程任务组(IETF)所支持的网络结构，通用多协议标签交换技术的出现是网络技术的一项革新，极大地促进光因特网技术的发展。GMPLS统一各类控制平面的信令和路径建立，各层面的交换设备均使用相同的信令，以完成对用户平面的控制。要保证GMPLS的信令能够在各种网络拓扑结构中安全可靠地传送，信令系统的基本操作是请求动作、与连接相关的属性、通过网络传送操作命令的协议和传送信令消息的信道。

　　GMPLS的信令由信令的功能性描述(GMPLS-SIG)、扩展的资源预留协议RSVP-TE（resourcereservationsetupprotocol-traffic engineering）和扩展的受限路由标签分发协议CR-LDP（constraintbased routing label distribution protocol）组成。GMPLS通过信令交换标签交换通道（LSP，label switching path）的参数（如带宽、信号类型、采用何种保护和在特殊复用中的位置等），并使用RSVP-TE和CR-LDP协议在通道上绑定标记。在GMPLS的"标签请求消息"中增加包含非分组接口特征，标签分配可采用请求驱动、数据/流驱动或拓扑驱动。此外，GMPLS还扩展MPLS路由协议，定义OSPF-TE和IS-IS-TE两种扩展的内部网关协议(IGP)；使其能把链路广播发送到各种类型的链路上(分组、时隙、波长和光纤级链路)，并支持邻近转发。GMPLS使用约束路由机制，分配相关的传输网络拓扑信息，包括使用IGP扩展转发相邻节点的状态信息。

　　1.2对等模型的特点

　　对等模型的特点是把光传送层的控制智能转移到IP层，由IP层来实施端到端的控制。可把光传送网和IP网看作一个统一的网络，光交换机和标签交换路由器具有统一的选路区域，两者之间可自由地交换所有信息，并运行同样的选路和信令协议，以实现一体化的管理和流量工程，消除不同网络区域间的壁垒。统一的控制平面可消除因管理混合光互联系统而带来的复杂性，这种网络的控制和操作语义往往是分离的、不同的。

　　对等模型突破了传输平台与业务层之间的明显界限，两层设备彼此之间是对等关系，即IP路由器与光交叉连接(OXC)设备相互之间都是对等的实体，在光域和IP域运行同一个路由协议，一种通用的IGP协议(如OSPF-TE或IS-TE)可用于交换拓扑信息。在对等模型申，所有IP路由器和OXC设备都具有共同的编址和寻址方案，由业务提供者(而不是光核心网)控制光核心网的使用。业务提供者看得见核心光网络的结构，因此可作出优化的路由决策。

　　2 链路状态路由协议

　　2.1OSPF路由状态协议和分层结构

　　开放最短路径优先协议（OSPF）是内部网关协议之一，它是针对路由信息协议(RIP，routinginformationprotocol)不适用于剧烈变化的网络环境而产生的。同RIP相比，OSPF网络的跳数(hop)没有要求，其收敛速度大大快于RIP。OSPF具有三种类型度规(metric)并可组合，非常有利于实现网络负载均衡。OSPF仅在网络状态发生变化时向全网广播变化的链路状态(linkstate)信息，可节省网络带宽，这对于广域网(WAN)来说尤为重要。OSPF支持变长子网掩码(VLSM)，在一个路由器的不同端口可用不同长度的子网掩码，使网络IP地址空间分配更灵活。由于OSPF具有上述优点，所以在路由协议的选择中得到广泛应用。

　　OSPF路由协议是一种典型的链路状态路由协议，一般用于同一个路由域内。这里的路由域是指一个自治系统(AS，autonomoussystem)，它是一个通过统一的路由策略(RP，routingpolicy)或路由协议互相交换路由信息的网络。

OSPF在一个AS内分层，AS可分为一个主干区域(backbonearea)和若干区域，每个区域相对独立。区域内路由器采用相同的过程和算法，链路状态数据库也相同，每个区域均有一个唯一的区域号，通过边缘路由器(BR，borderrouter)/区域边缘路由器(ABR,area b