光網(wǎng)絡(luò )面臨三大困擾 集成控制架構有效提升網(wǎng)絡(luò )性能
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針對基于GMPLS的分布式控制平面的路徑計算方面的不足，IETF工作組自2006年提出了路徑計算單元(PCE)的概念。同時(shí)還規范了一系列與PCE相關(guān)的RFC標準，例如PCE發(fā)現需求、PCE通信協(xié)議(PCEP)、基于PCE的后向回溯路徑計算過(guò)程等。利用集中式與分布式相協(xié)同的優(yōu)勢，PCE適合網(wǎng)絡(luò )的跨層跨域設計，支持端到端的多約束路徑計算能力，在資源分配和選路優(yōu)化方面具有較強的優(yōu)勢。
然而，當前的智能組網(wǎng)結構在異構網(wǎng)絡(luò )的控制效能以及業(yè)務(wù)的靈活接入能力方面仍顯不足。隨著(zhù)對下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )研究的深入，近年來(lái)網(wǎng)絡(luò )虛擬化成為國外研究的熱點(diǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )虛擬化技術(shù)，可以使人們更好的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )基礎設施資源的優(yōu)勢，通過(guò)統一的資源管理平臺，使網(wǎng)絡(luò )資源的利用率達到最優(yōu)化?；谔摂M化的網(wǎng)絡(luò )體系結構能使業(yè)務(wù)快速有效的接入并且按照業(yè)務(wù)需求獨立的進(jìn)行操作，這些過(guò)程都是基于同一個(gè)物理平臺上。在每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò )上，賦予業(yè)務(wù)提供者節點(diǎn)調配的靈活性，既可以減小網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者的管理成本，又可以讓網(wǎng)絡(luò )更具活力。因此，面向多業(yè)務(wù)應用的光網(wǎng)絡(luò )集成控制將成為未來(lái)光網(wǎng)絡(luò )發(fā)展前進(jìn)的方向。
光網(wǎng)絡(luò )控制集成化可以將底層異構的物理網(wǎng)絡(luò )抽象成統一的接口，以供上層應用進(jìn)行統一的調度和管理。具體來(lái)講，可以將傳統的控制平面劃分為兩部分：一部分功能是與業(yè)務(wù)控制緊耦合，包括各種豐富的業(yè)務(wù)策略和各種資源配置協(xié)議;另一部分功能是與交換控制緊耦合，主要指實(shí)現節點(diǎn)交換必須具備的控制功能。其中，公共功能部分可從控制平面中分離出來(lái)，構成集中式的網(wǎng)絡(luò )控制器，向下通過(guò)開(kāi)放的接口協(xié)議與設備節點(diǎn)相連，向上相當于一個(gè)“網(wǎng)絡(luò )操作系統”，了解全網(wǎng)資源信息，支持全網(wǎng)業(yè)務(wù)策略。在此基礎上可靈活實(shí)現控制平面功能的可重構性，以及分組與光層的集成控制，能夠很方便地擴展各種業(yè)務(wù)應用和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)功能。
集成化控制中心的實(shí)現方案可以分為控制中心全集中實(shí)現方案和多控制中心協(xié)作方案兩種。前者是單控制中心對全網(wǎng)做集中式控制，后者是在多控制中心之間實(shí)現相互協(xié)作，通過(guò)控制協(xié)議在多控制中心之間進(jìn)行資源調配。
單控制中心實(shí)現方案如圖2所示。在這種實(shí)現模式下，全網(wǎng)的硬件控制、資源調度與業(yè)務(wù)解析完全由單控制中心完成，規則簡(jiǎn)單，能有效控制接口統一。但由于所有的控制功能均集成到了一個(gè)控制中心，會(huì )造成控制中心的負荷較重，特別是在大規模網(wǎng)絡(luò )和復雜業(yè)務(wù)應用情況下會(huì )存在效率問(wèn)題。此外單控制中心方案對網(wǎng)絡(luò )的安全性存在極大的風(fēng)險，一旦控制中心受到攻擊，將造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò )癱瘓。
針對全集成化光網(wǎng)絡(luò )控制架構存在的問(wèn)題，基于控制中心集群的光網(wǎng)絡(luò )控制架構即云控制中心，如圖3所示，得到了發(fā)展。它將多個(gè)控制中心互連，通過(guò)擴展Openflow協(xié)議實(shí)現控制中心集群的統一控制，從而實(shí)現云控制的功能。在用戶(hù)和交換設備看來(lái)，對于具體的控制中心位置并不知曉，其具體控制操作由控制中心完成。這樣既可以通過(guò)多個(gè)控制中心的協(xié)作提高全網(wǎng)的控制效率，又可以實(shí)現全網(wǎng)控制的高可靠性保障。
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