ASON關(guān)鍵技術(shù)研究

王 娟

（江西科技學(xué)院，江西 南昌 330098）

1 引言

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，通信行業(yè)正在從技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)，在這種情況下，智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被提出，特別是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為全球業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

智能光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，一直是光通信的發(fā)展。ASON 首次將信令和選路技術(shù)引入傳送網(wǎng)， 通過智能的控制層面來建立相關(guān)的呼叫和連接，在交換、傳送、數(shù)據(jù)這三個(gè)領(lǐng)域里又增加了一個(gè)新的交集，真正意義上實(shí)現(xiàn)了路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)，是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑意義的重大突破，被廣泛認(rèn)為是下一代光網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。

2 ASON 的路由現(xiàn)狀

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)張，路由問題的產(chǎn)生在最初的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和全連通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的演變， 無論是路由器還是交換機(jī)都需要實(shí)現(xiàn)的路徑選擇功能， 所以較早時(shí)期就開始研究了路由算法的標(biāo)準(zhǔn)化算法。在網(wǎng)絡(luò)中使用時(shí)，路由算法的標(biāo)準(zhǔn)化算法在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮出極大的作用， 但是隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷增加、 用戶需求不斷變化， 迫切需要開發(fā)一種新的網(wǎng)絡(luò)路由算法，以優(yōu)化資源配置，確保網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。

3 負(fù)載均衡

由于各種地理?xiàng)l件、歷史條件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，鏈路資源技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備的分布存在著一些不平衡現(xiàn)象。 因此，出現(xiàn)了負(fù)載均衡技術(shù)，用來增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，以提高網(wǎng)絡(luò)的處理能力，這種技術(shù)具有極高的可用性和靈活性。

負(fù)載分擔(dān)的中心思想是盡可能均勻地將業(yè)務(wù)分布到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而使每個(gè)節(jié)點(diǎn)和線路的業(yè)務(wù)量較為平均。

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不平衡源于業(yè)務(wù)不均衡， 所以均衡的優(yōu)化研究，大多是從業(yè)務(wù)不平衡的三種成因出發(fā)，即從局向分布、突發(fā)性、業(yè)務(wù)速率這三個(gè)方面來解決負(fù)載的均衡問題。 均衡負(fù)載就是使網(wǎng)絡(luò)中的各項(xiàng)工作業(yè)務(wù)盡可能均勻地分布到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。 一般的解決方案有動(dòng)態(tài)權(quán)值、多路徑分流、多路徑選擇、業(yè)務(wù)重路由這四種。

動(dòng)態(tài)權(quán)值的方法：根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)的要求確定具體的權(quán)值計(jì)算方法?？梢岳面溌窓?quán)值來調(diào)整相關(guān)策略，比如根據(jù)鏈路的傳輸時(shí)延長(zhǎng)短、可用容量網(wǎng)的大小等，而比較典型的權(quán)值設(shè)置方法則是根據(jù)鏈路的可用容量來計(jì)算權(quán)值。

多路徑分流方法：流量分布到多個(gè)路徑，減少單一路徑的壓力，降低鏈路中的帶寬需求。

多路徑選擇方法：對(duì)于同一個(gè)局向的同等級(jí)業(yè)務(wù)，為了降低算法的難度，先挑選出多個(gè)路徑，這些路徑要求能夠滿足部分優(yōu)化條件。 利用均衡性去優(yōu)化這些路徑目標(biāo)，選擇其中的一個(gè)，從而達(dá)到均衡化目的——使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載達(dá)到均衡。

重路由方法：改變已經(jīng)選擇的路由路徑，使網(wǎng)絡(luò)中資源分布發(fā)生相關(guān)的一系列變化，根據(jù)目標(biāo)重新加載業(yè)務(wù)。

4 最小干擾路由算法

利用傳統(tǒng)的SPF 算法，可以實(shí)現(xiàn)資源的均衡使用，它所映射的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源關(guān)系到鏈接權(quán)重的一些設(shè)置。 倘若所有的業(yè)務(wù)流均選擇最短路徑， 那么就極有可能會(huì)導(dǎo)致一些瓶頸鏈路的形成，這樣反而不利于業(yè)務(wù)的順利完成。 為了解決這個(gè)問題，提出最小干擾路由算法（MIRA）。 該算法基于網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載信息、選擇請(qǐng)求帶寬和后續(xù)可能產(chǎn)生的連接請(qǐng)求， 為達(dá)到本次路由對(duì)后續(xù)連接請(qǐng)求路由干擾最小這一優(yōu)化目標(biāo)，計(jì)算業(yè)務(wù)路徑，能夠降低網(wǎng)絡(luò)連接的請(qǐng)求拒絕率，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)利用率。

MPLS/GMPLS 傳統(tǒng)的SPF 算法、最小跳數(shù)算法MHP、最寬到最短路徑算法WSP 以及最廣泛到最短路徑算法SWP 這些算法都是通過引向高帶寬鏈路， 以減少路徑的長(zhǎng)度， 達(dá)到業(yè)務(wù)優(yōu)化，最大化地使用網(wǎng)絡(luò)資源。 然而這些算法所選擇的業(yè)務(wù)都是當(dāng)前路徑的業(yè)務(wù)， 并未考慮到此次路由對(duì)后續(xù)的連接請(qǐng)求可能造成的路由干擾，這樣就極有可能會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的連接請(qǐng)求拒絕率。

網(wǎng)絡(luò)管理是對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制， 從而提供有效、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的服務(wù)。 OSI 網(wǎng)絡(luò)管理分為五個(gè)方面即配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、會(huì)計(jì)管理。

ASON 管理平面通常包括的管理工作有： 業(yè)務(wù)層的管理系統(tǒng)、 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)等。 與以前的網(wǎng)絡(luò)不同的是，ASON 管理平面引進(jìn)了控制平面， 因此網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)傳送平面、控制平面以及DCN 的管理。

ASON 網(wǎng)絡(luò)管理層主要完成的系統(tǒng)工作有：（1）控制平面管理；（2）傳送平面管理；（3）地址管理功能；（4）終端到終端的連接管理；（5）信令網(wǎng)絡(luò)管理；（6）多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理；（7）安全和計(jì)費(fèi)管理；（8）業(yè)務(wù)層的管理需求。

5 小結(jié)

智能光網(wǎng)絡(luò)是一種具有動(dòng)態(tài)鏈接能力，可以支持多種不同的業(yè)務(wù)類型，并且能夠根據(jù)實(shí)際需求對(duì)帶寬進(jìn)行分配的光網(wǎng)絡(luò)，ASON 就是它的一個(gè)典型代表。本文主要分析了自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)中路由及網(wǎng)絡(luò)管理等技術(shù)的研究現(xiàn)狀、 發(fā)展背景和當(dāng)前發(fā)展的重要性。

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