基于Web服務(wù)的光路控制系統(tǒng)的研究

馮相東， 周 潔

（南京郵電大學(xué) a.光電工程學(xué)院；b.通信與信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210003）

0 引言

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊环N趨勢(shì)是，項(xiàng)目中的設(shè)備產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)流需要傳送給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)，但是在地理上距離很遠(yuǎn)[1]。隨之，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制設(shè)備和改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑蔀榱诵碌男枨蟆，F(xiàn)在，有若干個(gè)新興的下一代標(biāo)準(zhǔn)Internet架構(gòu)的研發(fā)項(xiàng)目，例如：美國的GENI，歐洲的EU FP7，“未來Internet”等項(xiàng)目。

UCLP系統(tǒng)提供了一種未來的Internet架構(gòu)，有許多獨(dú)立管理的可跨越多域的私有化網(wǎng)絡(luò)，稱為分級(jí)專網(wǎng)（APN）。

1 UCLP系統(tǒng)

1.1 UCLP的架構(gòu)描述

UCLP系統(tǒng)采用的是面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA），具體結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。

圖1中每一個(gè)方塊表示一種Web服務(wù)。資源管理服務(wù)層上是不同網(wǎng)元 Web服務(wù)形成的一個(gè)服務(wù)組，用來管理和控制物理設(shè)備上的資源；每個(gè)Web服務(wù)處理一種不同的技術(shù)：交叉連接 Web服務(wù)（XC-WS）控制交叉連接的設(shè)備；GMPLS Web服務(wù)（GMPLS-WS）處理GMPLS網(wǎng)絡(luò)；802.1q Web服務(wù)（802.1q-WS）管理VLAN設(shè)備[3]；MPLS Web服務(wù)（MPLS-WS）控制MPLS網(wǎng)絡(luò)；邏輯路由Web服務(wù)（LR-WS）控制邏輯路由和物理路由[4]。

資源虛擬服務(wù)層包括接口-WS和光路-WS。光路是在兩個(gè)網(wǎng)元上兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口間的私有通信連接。光路-WS就是以Web服務(wù)的形式展現(xiàn)的一條抽象光路。接口是網(wǎng)元上的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口。接口-WS就是一個(gè)接口以Web服務(wù)形式的抽象。接口-WS提供了與光路-WS幾乎相同的操作。光路-WS和接口-WS提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬視圖。

最高層是高級(jí)服務(wù)/應(yīng)用層。這層上的高級(jí)服務(wù)僅僅是建立了完整的終端用戶服務(wù)方案，不用去考慮下層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。圖 1所示的高級(jí)服務(wù)是APN方案Web服務(wù)。首先，用戶使用得到的一組光路-WS和接口-WS設(shè)計(jì)和建立自己的APN方案，每個(gè)方案都是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。在APN創(chuàng)建之后，用戶可通過一個(gè)Web服務(wù)接口來控制APN。

1.2 UCLP系統(tǒng)中的用戶

在UCLP中用戶分為了3類，分別是物理網(wǎng)絡(luò)的管理員、高級(jí)用戶和普通終端用戶[5]。

(1) 物理網(wǎng)絡(luò)管理員

在UCLP中，物理網(wǎng)絡(luò)管理員（PN-Admin）可以創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)元，并提供每個(gè)網(wǎng)元的參數(shù)：管理IP和端口，管理協(xié)議，傳輸協(xié)議和認(rèn)證數(shù)據(jù)等。 當(dāng)所有的設(shè)備都已增加到物理網(wǎng)絡(luò)中，PN管理員就能創(chuàng)建/刪除光路，查看監(jiān)視信息，查看每個(gè)設(shè)備的詳細(xì)信息，接收告警等。

圖2顯示了PN管理員的物理網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分為了幾個(gè)并存的邏輯網(wǎng)絡(luò)（圖2中用不同直線表示），由不同的用戶控制。網(wǎng)絡(luò)提供者可以選擇傳統(tǒng)方式控制自己網(wǎng)絡(luò)的一部分，而其他部分可切換給別的用戶。

(2)高級(jí)用戶

UCLP高級(jí)用戶稱為APN管理員。APN管理員通過與不同的 PN管理員協(xié)商獲得所需的資源，并把這些資源進(jìn)行綁定。然后，APN管理員在一個(gè)或多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)組成的物理層上創(chuàng)建和重配不同的拓?fù)?，并可以把資源租給其他 APN管理員。最后，APN管理員可以創(chuàng)建和運(yùn)行新的服務(wù)。

圖3中，3個(gè)PN管理員都為用戶提供了一個(gè)資源列表。當(dāng)收到所有的資源列表時(shí)，APN管理員就把這些資源合并進(jìn)一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中。在每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中，管理員使用資源來配置不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋄5]。UCLP系統(tǒng)會(huì)去檢查APN管理員的操作在物理層是否可行，其是否有訪問權(quán)限。

（3）普通終端用戶

普通終端用戶僅僅需要一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)制讓他們的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，例如他們需要一個(gè)站A到站B的連接，有一個(gè)給定的帶寬和定義好的最大時(shí)延[6]。普通的使用者可以使用APN已經(jīng)部署好的服務(wù)，例如，圖1中所示的APN方案-WS，既可以讓APN管理員也可以讓普通終端用戶去定義一些網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。這樣，當(dāng)用戶需要一個(gè)預(yù)定義好的拓?fù)鋾r(shí)，僅需要通知服務(wù)建立拓?fù)銩或B。

2 結(jié)語

首先描述了一個(gè)基于Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬化的框架結(jié)構(gòu)。UCLP把網(wǎng)絡(luò)分割成幾個(gè)Web服務(wù)，用戶可在這些服務(wù)上去建立業(yè)務(wù)。然后說明了 UCLP的用戶分類。從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供者的角度看，UCLP允許一個(gè) NOC分割一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)到多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)中。從一個(gè)高級(jí)用戶的角度看，它可以從多個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供者那獲取資源，并且可把這些資源集成進(jìn)管理域。最后，從一個(gè)普通終端用戶的角度看，UCLP不僅僅允許由網(wǎng)絡(luò)所有者創(chuàng)建新的服務(wù)也可以由其他用戶創(chuàng)建，最后的結(jié)果是終端用戶有許多可用服務(wù)。

[1] 余明輝，李玲霞，何順．支持OTDM 的多粒度光交換結(jié)構(gòu)研究[J]．通信技術(shù)，2008，41（08）：126-128.

[2] BANERJEE A, PARK Y, CLARKE F,et al. Wavelength-Division-Multiplexed Passive Optical Network(WDM-PON) Technologies for Broadband Access: A Review[Invited] [J]. Journal of Optical Networking,2005, 4(11):737-758.

[3] 易叢琴. 下一代接入網(wǎng)技術(shù)WDM-OCDMA-PON[J]. 通信技術(shù),2009,42(06):124-126.

[4] 劉玉貴,劉云.全光網(wǎng)通信的實(shí)現(xiàn)[J].通信技術(shù), 2008,

41(10):174-179.

[5] CAO X J, ANAND V, QIAO C M. Multi-layer Versus Single Layer Optical Cross Connect Architectures for Waveband Switching[J]. IEEE INFOCOM,2004,11(03):1830-1840.

[6] GRASA E, FIGUEROLA S, SAVOIE M.Articulated Private Networks in UCLP[J].Internet Research:Electronic Networking Applications and Policy,2007,17(05): 535-545.