شبکه های GMPLS

[alirezashirin]

لطفا هر کسی در مورد پروتکل GMPLS اطلاعاتی دارد ، به من کمک نماید . متشکرم :چشمک: :بوس:

[hamidr1st]

سلام

آفرین به شما که سراغ پروتکل هایی می روید که حداقل خود ما هم یه چیزی یاد بگیریم:

من فکر کنم پروتکل GMPLS به پروتکلی می گن که فقط برای سوئیچینگ بسته ای داده ها یا Packet Switching به کار نره و انواع دیگر سوئیچینگ نظیر انتقال از طریق امواج و غیره را شامل بشه :

Generalized Multiprotocol Label Switching is also referred to as multiprotocol lambda switching. GMPLS supports not only devices that perform packet switching, but also those that perform switching in the time, wavelength, and space domains. The development of GMPLS requires modifications to current signaling and routing protocols. It has also triggered the development of new protocols such as the Link Management Protocol

موفق باشید
حمیدرضا بوالحسنی
مدیر واحد تحقیق و توسعه شرکت آفا
bolhasani@gmail.com
7758-301-0913

[آریانت]

GMPLS



پايه و اساس تکنولوژی MPLS درارسال Packet وپيش بيني مهندسي ترافيك درشبكه هاي IP ميباشد. براي انجام اين کار وقتيكه بين مبدا ومقصدكه قبلا" براساس user هاي خاصي محاسبه مي شوند،عملكرد بدون اتصال شبكه هاي IP بيشترمانند يك شبكه اتصال گرا ميشود.eaeaea"> يك ديوايس MPLS بمنظورتسريع درارسال برنامه (scheme) ازLable ها استفاده ميكندكه سريعتراز روش تطبيق آدرس براي تعيين HOP بعدي جهت Packet هاي دريافتي است .جهت مهياسازي مهندسي ترافيك و بمنظورنمايش لول هايQOS كه توسط شبکه پشتیبانی میشود . ازجداول استفاده ميكند. جداول وبرچسب ها بمنظور برقراري مسيرانتها به انتها end-to-end ) ) با هم استفاده ميشوند كه به آنLSP گفته ميشود.
پروتكل هاي مسيريابي IP سنتي مانند OSPF ، IS-IS و توسعه پروتكل هاي سيگنالينگ موجود مانند RSVP، -LDP CR مجموعه اي ازپروتكل هاي MPLS ميباشد.
GMPLS ، MPLS را بمنظورمهياسازي لايه كنترل ( سيگنالينگ ومسيريابي ) مربوط به تجهيزاتيكه درحوزه هاي پكيت ، زمان ، طول موج وفيبرسوئيچ ميشوند توسعه ميدهد.
اين سطح كنترلي مشترك عمليات شبكه را ساده كرده وكليه اتصالات End-to-End ومنابع شبكه را بطوراتوماتيك مديريت ميكند وسطح كيفيت سرويس (QOS ) را براي كاربردهاي پيچيده كه قابل پيش بيني هستند مهيا ميكند.
رئوس مطالب :
1- مقدمه
2- سيرتكاملي MPLS
3- پيامدهاي GMPLS وتجزيه وتحليل آنها
4- پیامدهای برجسته GMPLS
1- مقدمه
پيدايش سيستم هاي انتقال نوري ظرفيت اوليه شبكه هاي نوري را بطورچشمگيري افزايش داده است وكاربردهاي جديد وپيچيده اي را ممكن ساخته است . براي مثال : شبكه هاي based- storage ، data-mirroring ،bandwidth leasing ، DWDM، OXC، PXC، وبسترهاي سوئيچينگ مالتي سرويس، تجهيزاتي هستند كه ميتوانند يك شبكه نوري را تشكيل داده ومد نظرحاملهاي اصلي براي رشد ترافيك ديتا هستند.
تنوع وپيچيدگي درمديريت اين تجهيزات عامل اصلي درتكامل وپيشرفت مجموعه پروتكل هاي MPLS براي آماده سازي وكنترل، نه تنها در حوزه Packet-based بلكه در حوزه هاي زمان ، طول موج وفضا ميباشد.
GMPLS بيشترپروتكل هاي IP-based را توسعه ميدهد كه برقراري وآزادسازي LSPرا كه محل گذر مجموعه پكيت ها ، TDM وشبكه هاي نوري ميباشد مديريت وكنترل ميكند.
مهمترين تاثيراقتصادي GMPLS مهياسازي امكانات براي مديريت اتوماتيك منابع شبكه وملزومات سرويس مسيرهاي ترافيك مهندسي شده End-to-End ميباشد.
Service Provisioningشبكه هايي مثل SONET وring based بصورت دستي ، طولاني وپرهزينه ميباشد. براي تهيه وتدارك دستي يك اتصال پرسرعت end-to-end يك كاربربايستي تعيين كندكه كدام يك ازرينگ هايSonet درمسيراتصال قراردارد همچنين پهناي باند هركدام ازرينگ ها را بصورت دستي تدارك مي بيند. اگر ظرفیت همه رینگها پر شده باشد كاربربايستي يك مسيررينگ آلترناتيو پيداكرده و يا ظرفيت رينگ را ارتقاء دهد واطلاعات روي همه سايت ها را به آن اضافه نمايد.
همه اينها پروسه هاي خيلي زمانبربوده وماهها طول ميكشد. توسعه نودها براساس GMPLS به كريرها اجازه ميدهد كه بصورت اتوماتيك تدارك ومديريت شبكه را انجام دهند درنتيجه اجراي عمليات با هزينه پائين وبه جاي چندين هفته وماه به چند روزويا ساعت كاهش پيدا ميكند.
2- سیر تکاملی MPLS
سابقه وعملكرد MPLS
MPLS مجموعه اي ازپروتكل هايIP را بمنظورتسريع درارسال برنامه استفاده شده توسط روترهاي IP توسعه داده است .
تاكنون روترها بصورت پيچيده ومجتمع استفاده ميشدند ومسير زمانبروطولاني جستجو و آدرس تطبيق برنامه ها براي تعيين hop بعدي جهت دريافت پكيت را انجام ميدادند( اصولا" بوسيله آزمايش وامتحان كردن آدرس مقصد درheader پكيج ها ). MPLS اين عمليات را براساس ارسال روي Label ساده ، بسيارآسان كرده است . ديگرفيچر اصلي MPLS توانائي آن درقراردادن ترافيك IP روي يك مسيرتعيين شده درميان شبكه ميباشد. اين عمل قبلا" با ترافيك IP ممكن نبود. دراين متد MPLS باندپهن وفيچرهاي سرويس هاي متمايزرا براي يك كاربرد user معين تضمين ميكند. IP جاري براساس شبكه هاي MPLS قادربه ارائه سرويسهاي پيشرفته مانند سرويسهاي باندپهن تضمين شده ، اولويت براساس باندپهن اختصاص يا فته وسرويسهاي انحصاري(Preemption) ميباشد.
براي هركدام ازسرويسهاي معين يك جدول FEC براي نمايش دادن يك گروه ازجريانها (FLOW ) با همان الزامات ونيازمنديهاي مهندسي ترافيك ايجاد ميشود.
يك برچسب معين به يك FEC الحاق ميشود.
بهنگام ورود به يك شبكه MPLS پكيت هاي IP ورودي آزمايش ميشوند ويك برچسب بوسيله روترهاي برچسب لبه ((LER به آنها اختصاص داده ميشود. پكيت هاي برچسب شده سپس به همراه يك LSP ارسال ميشوند جايي كه هرLSR يك عمل سوئيچينگي را براساس فيلد برچسب هاي پكت انجام ميدهد. يك LSR به آزمايش header هاي IP پكيت ها براي پيداكردن يك پورت خروجي (hop بعدي ) احتياج ندارد.
يكLSR بطورساده ليبلهاي موجود را پاك كرده و يك ليبل جديد را براي hop بعدي ايجاد ميكند.برچسب اطلاعات پايه ( LIB ) يك ليبل خروجي ( براي درج كردن درداخل پكيت ) ويك اينترفيس خروجي ( براساس ليبل ورودي روي اينترفيس ورودي ) مهيا ميكند.
سيگنالينگ برقراري يك LSP مهندسي ترافيك شده در زمان استفاده پروتكل توزيع ليبل وقتيكه روي هرنود MPLS اجرا ميشود انجام ميگيرد.
پروتكل هاي مختلف توزيع ليبل وجود دارد كه دوتاي مهم آنها RSVP-TE وCR-LDP ميباشد.
RSVP-TE يك ورژن پيشرفته RSVP‌ اصلي براي اتصال موازي به سيستم وتوزيع برچسب ها روي پيامهاي آن ومهياسازي توانايي مهندسي ترافيك بوده و CR-LDP بصورت خاص براي اين هدف طراحي شده است.
شكل يك نشان ميدهد كه جريان توزيع ليبل بوسيله LER Downstream(دراينجا – 2 LER ) زمانيكه جريان LSP بصورت رزرو ميباشد حمل ميشود.


http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image001.gif
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image003.gif

[آریانت]

http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image008.jpg
چارچوب MPLS‌ دربرگيرنده توسعه پروتكل هاي مسيريابي لينك حالت IP‌ موجود ميباشد
( IP Lin-state routing Protocol )
اين پروتكل هماهنگي Real-time توپولوژي شبكه جاري را كه شامل مشخصه هاي هرلينك است مهيا ميكند. گسترش MPLS به OSFP وIS-IS به نودها اجازه ميدهد نه تنها اطلاعات را درباره توپولوژي شبكه تغييربدهد بلكه اطلاعات منابع وحتي اطلاعات خط مشي را نيزتغييرميدهد براي مثال آدرس ها ، پهناي باند قابل دسترسي وسياستهاي متعادل سازي بار (Load-balancing Policies) .
الگوريتم مسيريابي ازاين اطلاعات براي محاسبه مسيرهاي بهينه جهت LSP در شبكه استفاده ميكند وباعث ميشود بهنگام انتخاب مسيرها درشبكه بطور اتوماتيك مهندسي ترافيك ايجاد شود.
تكامل MPLS به GMPLS
درطول سالهاي گذشته ، IETF مجموعه پروتكل هاي MPLS‌ را ازطريق GMPLS‌ توسعه داده است (شامل تجهيزاتي مانند سوئيچ زماني ، DWDM و حوزه فضا مثل OXC) شبكه هاي GMPLS‌ يك مسيربهينه را براساس نيازهاي ترافيكي كاربران براي يك جريان بالقوه که درشبكه IP شروع شده سپس بوسيله sonet ازطريق طول موجهاي معين روي فيبرهاي فيزيكي مشخص ميشود ، را تدارك مي بيند. جدول شماره 1 خلاصه اي ازچارچوب GMPLS را نشان ميدهد.

[آریانت]

http://i31.tinypic.com/33ur5vk.jpg

چالش اساسي براي يك پروتكل كنترلي همه جانبه برقراري ، نگهداري ، ومديريت مسيرهاي مهندسي ترافيك شده براي پذيرفتن سطح ديتا جهت انتقال مناسب ديتاي user‌ ازمنبع ومبدا به مقصد ميباشد.
این شبکه ها و تجهیزات مربوطه در شکل زیر نمایش داده شده است .
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image011.jpg
خلاصه اي ازسري پروتكل هاي GMPLS
تكامل شبكه MPLS به GMPLS سيگنالينگ (RSVP-TE،CR-LDP ) وپروتكل هاي مسيريابي(OSPF-TE-IS-IS-TE) را توسعه داده است . توسعه ها ،مشخصات وويژگيهاي شبكه هاي نوري وTDM / SONET را اصلاح ميكند.
يك پروتكل جديد، پروتكل مديريت لينك (LMP ) براي مديريت وپشتيباني ازصحت كنترل وسطح ديتا بين دونود مجاورمعرفي شده است . LMP يك پروتكل IP-based ميباشد كه شامل توسعه RSVP-TE و CR-LDP ميباشد.

[آریانت]

جدول 2 خلاصه اي ازپروتكل ها وتوسعه هاي GMPLS را نشان ميدهد.
http://i27.tinypic.com/2n1algm.jpg

[آریانت]

فضای stack این پروتکل در شکل زیر نشان داده شده است .
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image014.jpg
پيامدهاي GMPLS وتحليل آنها
براي يك سطح كنترل مورد استفاده جهت انواع شبكه هاي غيرهمسان موضوعات ذيل بايستي مورد ملاحظه قرارگيرد:
1- اكنون ارسال ديتا محدود به ارسال بسته نيست . راه حل كلي بايد قادرباشد با استفاده ازيك برچسب براي تجهيزات مختلف كه صرفا" درزمان ، طول موج ويا فضا (پورتهاي فيزيكي) سوئيچ ميشوند سادگي ارسال راحفظ نمايد.
2- هرنوع شبكه قادربه رسيدگي به محتويات ديتاي دريافتي واستخراج برچسب آن نمي باشد. بعنوان مثال شبكه هاي بسته اي قادرهستند كه header هاي بسته ها را ترجمه نمايند، ليبلها را چك كرده ونتيجه را براي واسطهاي خروجي (مسيرارسال ) كه بايستي استفاده شوند، ارسال نمايند. واين حالت براي شبكه هاي نوري يا TDM وجود ندارد. تجهيزات دراين نوع شبكه ها براي آزمايش محتويات ديتا كه آنها را تغذيه ميكند طراحي نشده است .
3- برخلاف شبكه هاي بسته اي ، درشبكه هايTDM ، LSC و واسط هاي FSC پهناي باند اختصاصي براي يك LSP ميتواند فقط درواحدهاي مجزا انجام گيرد. براي مثال : شبكه براساس بسته ميتواند سرعت جريان ازMbps 1 تا 10 يا 100 Mbps را داشته باشد. بنابراين شبكه نوري لينك هايي را استفاده ميكند كه پهناي باند ثابت دارند: مانند : OC-48 ، Optical Carrier ( OC )-3 وغيره .
وقتيكه يك LSP 10Mbps بوسيله تجهيزات PSC راه اندازي ميشود توسط اتصالات نوري با پهناي باند ثابت حمل مي شود.
4- مقياس پذيري موضوع مهمي درطراحي شبكه هاي بزرگ براي اصلاح وتطبيق سريع تغييرات درشبكه است . منابعي كه مي بايست دريك شبكه TDM‌ يا نوري مديريت شوند انتظارميرود كه خيلي بزرگترازحوزه شبكه براساس بسته باشد براي شبكه هاي نوري انتظارميرود كه صدها به هزاران طول موج (λ ) ديتاي كاربر را روي صدها فيبرمنتقل کنند.
5- اساس پيكربندي سوئيچينگ درالكترونيك وسوئيچهاي نوري ميتواند يك فرايند زمانبرباشد. براي مثال: دريك DCS كه توانايي سوئيچينگ دهها ازهزاران پورت هاي فيزيكي سيگنال ديجيتال (DS-1) رادارند تشخيص و شناسايي اتصال بين پورتهاي ورودي وخروجي ميتواند زمانبرباشد. زمان عكس العمل setup يك LSP درداخل اين نوع شبكه ها ميتواند يك تاخيرانباشته موثري دربرقراري يك جريان انتها به انتها ايجاد نمايد.
6- شبكه هاي SONET توانايي ذاتي درانجام دادن جابجائي سريع سوئيچينگ ازمسيرمعيوب به مسيركاري را دارند. (50 ميلي ثانيه)
سطح كنترلي GMPLS بايد قادرباشد اين لول وسايرلول هاي حفاظتي را يكايك تطبيق دهد. همچنين ضروري است كه ترميم مسيرهاي معيوب را ازطريق روتهاي استاتيك ويا ديناميكي كه بستگي به (COS ) موردنيازدارد را انجام دهد.
اين موضوعات درجدول شماره 3 خلاصه شده ودربخشهاي مربوط بصورت مفصل بحث شده است.

[آریانت]

http://i26.tinypic.com/2s698h3.jpg

[آریانت]

تنوع سوئيچينگ
برچسب هاي تعميم يافته وتوزيع آن
بمنظورتوانايي پشتيباني تجهيزاتي كه درحوزه هاي مختلف سوئيچ ميشوند ، GMPLS موارد جديدي را جهت قالب بندي (فرمت) برچسب ها معرفي ميكند. فرمت جديد برچسب تحت عنوان «generalized Label » بوده و شامل اطلاعاتي است كه تجهيزات دريافت كننده اجازه برنامه ريزي سوئيچ خود وارسال ديتا صرفنظرازتركيب وساختارآنها (بسته ديتا-TDM و λ وغيره ) را ميدهد.
يك برچسب تعميم يافته ميتواند نمايانگريك طول موج منفرد ، يك فيبرمنفرد ، يك تايم اسلات منفرد باشد همچنين برچسب هاي MPLS‌ سنتي مانند ATM، VCC يا IP رانيز شامل ميشود.
اطلاعاتيكه دريك برچسب تعميم يافته قرارميگيرد شامل موارد ذيل است:
1- نوع رمزگذاري LSP‌ كه نوع برچسب درحال حمل بسته (بسته و Sonet وλ و غيره ) را نشان ميدهد.
2- نوع سوئيچينگ كه نشان ميدهد كه چه نودي قادربه سوئيچينگ بسته ها ، تايم اسلاتها ، طول موج يا فيبرميباشد.
3- يك معرف (تعيين كننده ) با حداكثرقابليت عمومي جهت نشان دادن حداكثر قابليت حمل بوسيله LSP مانند ( ( VT ) Ethernet ، ATM ، DS-3 ، Virtual tributary )

[آریانت]

ايجاد LSP درشبكه هاي GMPLS-Based
برقراري يك LSP دريك شبكه GMPLS‌ شبيه شبكه هاي MPLS است . شكل 4 نشان ميدهد يك شبكه بسته اي (PSC ) توسط يك لولهOC-12 كه بالاترازشبكه TDM درDCS1 ارائه شده ، متصل شده است. هردو شبكه هاي TDM استفاده ازيك ساختاررينگ sonet user OC-48 را نشان میدهد.دو شبكه TDM توسط دو OXC به هم متصل شده اندكه اين OXC ها كه توانايي تحويل وارائه λ هاي چندگانه OC-192 را دارند. هدف ، برقراري يك LSP (LSPpc ) بين LSRI وLSR4 ميباشد. براي برقراري LSPpc بين وLSRI وLSR4 وLSP هاي ديگر درشبكه هاي ديگربايد درتونلLSP ها درهایراکی پايين ترقرارگيرند.

http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image017.jpg
براي مثال طبق شكل 4، LSP1T1 بوسيله LSP1 وLSP2 وLSP3 حمل ميشود اگرمجموعه نيازهاي مهندسي ترافيك پكيت LSP ها بتواند بوسيله آن تطبيق داده شود.
اين بوسيله ارسال يك پيام درخواست downstream PATH / Label به سمت مقصدي كه LSP‌ هایراکی پايين تر را حمل ميكند انجام ميگيرد . براي مثال DSCi ارسال اين پيام را به OXC1 (مقصد معين براي (DSCe ارسال ميكند. وقتيكه پيام بوسيله OXC1 دريافت شد ، يك LSP بين آن وoxc2 ايجاد ميكند فقط وقتيكه اين LSP (LSP1 ) برقرارشد يك LSP بين DSci به DSce ايجاد خواهدشد(LSPdi).
PATH / Label Request Message شامل يك درخواست برچسب تعميم يافته (Generalized Label Request ) به همراه نوع LSP ونوع قابليت آن (Payload ) (بعنوان مثال DS- 3،VT وغيره ) ميباشد وپارامترهاي ويژه مانند نوع سيگنال ، پروتكشن محلي ، LSP هاي دوجهته ، وبرچسب هاي پيشنهادي همه آنها دراين پيام مشخص شده اند.
نود downstream يك (Label Mapping message) / RESV شامل يك برچسب تعميم يافته كه ميتواند چندين برچسب تعميم يافته را دربربگيردرا به عقب ارسال ميكند.
وقتيكه يك ليبل تعميم يافته توسط يك LSR‌ شروع كننده دريافت شد ميتواند يك LSP با زوج آن را ازطريق RSVP PATH message براي هرحوزه شبكه برقرارنمايد.
درشكل 4 ترتيب زيرگمارده شده است:
1- ايجادLSR بين oxc1 وoxc2 (LSP1 ) كه قادربه ارائه طول موجOC-192 به تونل LSP هاي TDM است.
2- ايجاد LSP بين (LSPtdi) DSCe ، DSCi
3- ايجاد LSP بين DS-1 وDS-2 كه قبل ازبرقراري اين LSP ، LSP هاي داخلي دردوشبكه TDM برقرارميشود.
4- ايجادLSP بين LSR2 وLSR3 (LSPpi )
5- ايجادLSPpc بين LSR1 وLSR4

[آریانت]

تنوع ارسال (Forwarding Diversity‌ )
تجهيزات MPLS قادربه تشخيص محتويات واحد اطلاعات (كه ازبين آنها عبورميكنند ميباشند) مانند يك بسته يا يك سلول كه اطلاعات header را دارد. آنها نيازدارندكه برچسب را براي پورت خروجي وليبل خروجي را براي بسته ورودي تخمين بزنند.نمونه ( Paradigm ) مبادله برچسب به صورت لاجيكي ، سطحهاي ديتا وكنترل را جابجا مي كنند. GMPLS اين paradigm را به تجهيزات آنها كه براي جستجوي header ها بهنگام دريافت ديتاي كاربرطراحي شده اند، توسعه میدهد.
دراين حالت GMPLS‌ اجازه ميدهدكه سطح ديتا وسطح كنترلي بطورفيزيكي يا لاجيكي جدا شوند. براي مثال مسيركنترلي بين دو ديوايس ، كه ميتواند يك خط خارجي مانند يك اتصال اترنت يا انواع ديگرلينك هاي فيزيكي را عبوردهند. GMPLS در زمینه چگونگی انتقال اطلاعات كنترلي بين دونود هیچ گونه تعهدی ندارد. انتخاب يك ميانگين حمل اطلاعات كنترلي بين دونود GMPLS ميتواند براي اپراتورشبكه مقرون بصرفه باشد.دقيقا" يك فيبرمنفرد نبايد براي حمل اين اطلاعات بين دو ديوايس كه ازنظرجغرافيايي جدا هستند استفاده شود مانند دو DCSes دريك رينگ شبكه SONET . انواع ديگراتصالات ممكن است براي استفاده پرهزينه باشدمثل :اتصال يك x.25 يك روش ، برداشتن برشي ازيك خط ميباشد. براي مثال انتقال همزمان سيگنال واستفاده از بایتهای DCC در sonet براي حمل اطلاعات كنترلي . اين باينها، بخشها وover head خط را شامل شده (بترتيب 3 و9 بايت ) و مي تواند هردو را براي اين منظوراستفاده نمايد. مجموعا" آنها يك كانال kb/s 768 را براي مبادله پيامهاي كنترلي تدارك مي بينند ومي توانند بين دو نود همسايه ودرهرجهتي استفاده شوند. اين يك روش بسیار کارآمد است که پهنای باند استفاده شده جهت ترافیک دیتای کاربر را به صورت بهینه بکار میگیرد.

[آریانت]

ساختار (configuration)
_x0000_t136" strokecolor="#eaeaea" fillcolor="#eaeaea">وقتيكه يك LSP برقرارشده ازيك شبكه دسترسي شروع ميشود ميتواند درخواست برقراري چندين LSP ديگردرمسيرend-to-end خود بكند واين LSP هاي واسطه ميتوانند روي TDM ويا ديوايس هاي LSC-Based ايجادشوند.اين ديوايس ها ويژگيهاي داخلي متفاوت دارند وبنابراين GMPLS بايد اين تفاوت ها را براي تسهيل دربرقراري وايجاد LSP هاي end-to-end تطبيق دهد. دومفهوم جديد مهم كه درGMPLS معرفي شده بشرح ذيل است
Suggested Label
همانطوركه دربخش قبلي اشاره شد يك نودupstream ميتواند بطورانتخابي يك برچسب به نود downstream پيشنهاد دهد نود Downstream حق امتناع دارد وممكن است برچسب خودش را پيشنهاد دهد با اينحال اين عمليات براي سيستمهايي كه فرآيند زمانبررا براي تركيب بندي بافت سوئيچهايشان نيازدارند تعيين كننده است. بمنظوريافتن سريع مسيرداخلي بين پورت خروجي و ورودي دراين از حالت فراخوان برچسب استفاده ميشود. يك برچسب پيشنهادي باعث ميشود كه DCS خودش برچسب پيشنهاد شده را پيكربندي كند. ( بجاي منتظرماندن جهت دريافت يك برچسب ازنودdownstream وشكل دهي پيكربندي سخت افزارخود) برچسب پيشنهادي همچنين جهت برقراري وايجاد مسيرهاي backup (LSPs) براي يك LSP معيوب اهميت دارند بااين وجود اگريك ديوايس downstream برچسب پيشنهادي را برگشت داده وبرچسب خود را ارائه نمايد، ديوايس upstream بايستي خودش را با برچسب جديد پيكربندي مجدد نمايد.

[آریانت]

Bidirectional LSP LSP‌ دوجهته »
حفاظت شبكه مثلا" درمقابل قطعي فيبر- درشبكه هاي نوري با فيبرهاي backup مانند معماري BLSR چهارسيمه يا BLSR دوسيمه صورت مي گيرد . بطورمشابه ، LSP ها دريك شبكه نوري احتياج به محافظت دارند واين با ايجاد دو LSP يك جهته انجام ميشود يك LSP براي حفاظت ديگري . LSP هاي دوجهته بايد مهندسي ترافيك شده والزامات ترميم يكسان داشته باشند. GMPLS برقراري LSP هاي دوجهته را ازطريق ايجاد پيامهاي پروتكل سيگنالينگ ( مانند RESV، RSVP / PATH ) پشتيباني مي كند. اين عمل به جلوگيري ازپيامهاي نامرتبط وغيرضروري كنترل مركز، جستجوي مسيراضافه وزمان تاخيرتركيب بندي وشكل گيري دربرقراري مسيرهاي ورودي وخروجي داخلي دريك سوئيچ نوري كمك مي كند .

[آریانت]

مقياس پذيري (scalability )
. (FA-LSP ) Forwarding Adjacency – LSP
يك FA-LSP‌يك -based-LSP GMPLS براي حمل سايرLSP هاست . يك FA-LSP كه بين دو نود GMPLS ايجاد ميشود مي تواند همانند يك لينك مجازي وبا ويژگيهاي مهندسي ترافيك خودش ديده شده و ميتواند به OSPF / IS-IS مانند يك لينك معمولي مثل بقيه لينك هاي فيزيكي اعلان شود . يك FA-LSP ميتواند درداخل ديتا بيس وضعيت لینک تجميع شده و دربرآورد مسيريابي ساير LSP ها مورد استفاده قرارگيرد.اين عمل ميتواند ازسايز ديتابيس بكاهد ودرنتيجه منجربه كاهش زمان مصرفي جهت جستجوي عملياتي درجدول ميگردد.
شكل 5 نشان ميدهد كه چگونه يك TDM-LSP ميتواند مانند يك لينكي كه شامل دوشبكه Packet-based ميباشد، منظورشود اين LSP ميتواند مانند يك لينك تنها درLSR هاي Packet-based دوشبكه PSC منظورشود (به جاي همه لينك هاي فيزيكي درشبكه TDM )
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image020.jpg

[آریانت]

LSP سلسله مراتبي (Hierarchical LSP;)
Hierarchy شبكه ( دسترسي ، Metro وLong haul ) درشكل 6 نشان داده شده كه يك افزايش ظرفيت پهناي باند را براي هرمرتبه مهيا ميكند.(وقتيكه يك جريان انتها به انتها براي يك كاربرد enterprise خاص ايجاد مي شود) را مهيا ميكند
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image023.jpg
دراين حالت ، يك لينك فيزيكي 192 – OC بين دو سوئيچ نوري جهت حمل ترافيك M 100 يا حتي G 5/2 ، بايستي منظورشود ، كه ممكن است بي فايده وقويا" ناكارا باشد، تجمع جريانهاي سرعت پايين نسبت به جريانهاي سرعت بالا بهتراست. يك Hierarchy طبيعي درموارديكه گروهي ازPSC-LSP ها درTDM-LSP ها جاي دارند ايجاد ميشود ، سپس آنها دريك LSC كه قسمتي ازيك گروه LSC ها دريك FSC ميباشد مستقرميشوند. پارامترقابليت مالتي پلكس لينك كه درGMPLS معرفي شده ، اين ترتيب را درزمان شروع توسعه وايجاد يك LSP ، مشخص مينمايد. صريحا" پهناي باندي كه درهرLSP باقي مي ماند، مي تواند جهت پذيرش LSP هاي اضافي ازLSP هاي سلسله مراتبي پائينترمورد استفاده قرارگيرد.
شكل 7 اين سلسله مراتب را نمايش مي دهد.
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image026.jpg

[آریانت]

Link bundling
اين پذيرفته شده است كه يك شبكه نوري دهها تا صدها فيبرموازي را آرايش ميدهد، كه هركدام صدها تا هزاران λ را بين نود ها حمل مي نمايد. به منظوراجتناب ازافزايش ديتابيس لينك وهمچنين جهت تدارك مقياس گذاري بهترشبكه ، مفاهيم L.B توسط GMPLS‌ ارائه شده است . L.B قابليت Map كردن چندين لينك به لينك را ارائه كرده وپروتكل روتينگ را مطرح ميكند. (مثل پروتكلهاي OSPF وIS-IS) . اگرچه با افزايش لول انتزاعي (abstraction ) ، مقداري ازاطلاعات ازبين ميرود، با اين حال اين روش به صورت قابل توجهي سايز ديتابيس وضعيت لينكها وهمچنين تعداد لينكهاي مورد نيازبراي دانستن را كاهش ميدهد. يك لينك bundle شده فقط يك كانال كنترلي نيازدارد و اين درجهت كاهش تعداد پيامهاي مبادله شده درپروتكلهاي روتينگ وسيگنالينگ كمك مي نمايد.
انعطاف پذيري GMPLS ، روشهاي Bundle كردن PTP (Point-to-Point) وLSP ها را ممكن ميسازد.

درbundle كردن لينكها محدوديتهايي وجود دارد كه عبارتند از: 1- همه لينكهايي كه درمجموعه يك لينك bundle شده هستند بايستي روي جفت LSP هاي يكساني شروع وختم شوند. 2- همه لينكهايي كه درمجموعه يك لينك bundle شده هستند بايستي ازيك نوع لينك باشند ( براي مثال PTP يا Multicast ) 3- همه لينكهايي كه درمجموعه يك لينك bundle شده هستند بايستي ترافيك يكساني داشته باشند(براي مثال نوع protection وپهناي باند) 4- همه لينكهايي كه درمجموعه يك لينك bundle شده هستند بايستي ظرفيت سوئيچينگ يكساني داشته باشند، PSC ،TDMC ،LSC ويا FSC Bundle كردن لينكها باعث خسارت به تك تك تجهيزات شبكه مي شود بااين وجود ، مزيت كاهش حجم اطلاعات ورودي مربوط به ديتابيس لينكها وسرعت جستجو درجداول مهمترازاطلاعات ازدست رفته شده است .

[آریانت]

قابلیت اطمینان( Reliability )
يك خاصيت كليدي مربوط به مجموعه پروتكهايGMPLS اين است كه مديريت اتوماتيكي خطا را درشبكه ممكن مي سازد . يك خطا درهرنوع شبكه بايستي ايزوله شده ومستقل ازديگرشبكه ها تصحيح گردد. اين يك قابليت بسيارمهم براي LSP وend-to-end است كه درLSP هاي ديگر( كه درجه بالاتري ازreliability را درسلسله مراتب نيازدارد) الحاق شده است. يك سطح مشترك كنترلي كه شبكه هاي نامتشابه را گسترش مي دهد ، بايستي درجه هاي مختلفي ازملزومات reliability را درهرشبكه معرفي نمايد.
گامهاي لازم جهت حمايت وانجام مديريت خطا درشكل 8 نشان داده شده است.
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image029.jpg
GMPLS ، درمقابل كانالهاي خراب (يا لينكها) بين دوnode همسايه حفاظت ايجادكرده وحفاظت end-to-end را تدارك مي بينيد. گسترش OSPF وIS-IS پارامترنوع محافظت (Protection ) لينك را براي GMPLS مشخص مي نمايد تا عمل Protection پرازتخمين مسيرانجام شود. پس ازاينكه مسيرتخمين زده شد جهت ايجاد مسيرهاي Backup سيگنالينگ ازطريق CR-LDP يا RSP انجام مي شود.براي محافظت (Protection ) گسترده الگوهاي محافظتي 1+1 يا M:N با ايجاد مسيرهاي ثانويه تدارك ديده ميشودوپيامهاي سيگنالينگ را جهت سوئيچ كردن ازمسيرهاي اوليه به مسيرهاي ثانويه مورد استفاده قرارميدهد. شكل 9 اين دونوع protection را نمايش مي دهد.
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image033.jpg
براي روش end-to-end ، مسيرهاي اوليه وثانويه تخمين زده ميشود وبراي آشكارسازي از دو مسيراشتراكي رزرو شده ، علامت گذاري ميشود. (shared-risk link group ) يك مكانيزم اختياري است كه قابليت ايجاد LSP هاي back-up (كه هيچ لينك مشتركي با LSP اوليه ندارد) را فراهم مي نمايد. اين عمل درانشعاب روتينگ OSPF يا IS-IS قابل دسترسي است . عمل استرداد ( restoration ) خطا به ايجاد ديناميكي مسيرbackup معطوف است . اين عمل تخصيص ديناميكي منابع ومحاسبات مسيررا نيازدارد . دوروش استرداد ( restoration ) متفاوت وجود دارد: مسيروخط . روش استرداد ( restoration ) خط يك مسيرمتناوب را درnode واسط پيدا مي كند. روش مسيردرnode منبع آغازشده وبه سمت node خطا مي باشد. درشكل 9 ، node يك مي تواند مسيرجديد را آغازنمايد. به صورت معمول الگوهاي ذخيره سازي ازسوئيچ به مسيرهاي back-up طولاني تراست ، اما دركاربرد پهناي باند موثرتراست ، ازآن لحاظ كه اختصاص اوليه اي براي هيچ منبعي براي يك LSP وجود ندارد.

[آریانت]

استفاده موثرمنابع :
حجم ومديريت منابع درتجهيزات نوري وTDM ، ازطريق يك سطح كنترلي با ساختارمبتني برIP ، لولهاي جديدي ازبهينه سازي را نيازدارد . bundling كردن لينك قبلا" به عنوان روشي جهت كاهش حجم اطلاعات وضعيت لينكهاي شبكه هاي TDM‌ ونوري معرفي شد. ديگرنتيجه مهم درشبكه هاي نوري وTDM پتانسيل كاربرد آدرسهاي IP آنها مي باشدكه درآينده بحث خواهد شد.


لينكهاي شماره گذاري نشده
بجاي تخصيص آدرسهاي IP متفاوت به هرلينك نوري يا TDM ، جهت Keep track اين نوع لينكها ، ازمفاهيم شماره گذاري نشده استفاده شده است . اين عمل بدلايل ذيل ضروريست : 1- تعداد كانالهاي TDM ، طول موجها وفيبرها خيلي ساده مي تواند به نقطه اي برسد كه مديريت آنها (توسط آدرس IP ) خيلي زمانبرشود. 2- آدرسهاي IP بندرت منابع را مورد رسيدگي قرارميدهد. يك لينك شماره گذاري نشده ، لينكي است كه داراي آدرس IP نمي باشد. درعوض ، تركيبي ازID روترمنحصروشماره لينك براي نمايش آن استفاده ميشود. اين لينكها اطلاعات مهندسي ترافيك را حمل كرده ودرسطح سيگنالينگ مي تواند مشخص شده باشد ( دقيقا" شبيه يك لينك منظم با يك آدرس IP ).
RSVP وCR-LDP هردوجهت حمل اين اطلاعات درسطح سيگنالينگ وسيع گسترش یافته اند . همين كاردرروتينگ پروتكلهانيزانجام مي شود.

پیامد مهم GMPLS
پروتكلهاي GMPLS به محض نوشته شدن ، كاملا استاندارد نمي شود. انتظارميرود كه اين كار بزودي انجام شود. درضمن ، چندين نتيجه قطعی نشده( Unresolved ) وجود داردكه قابل توجه است . كه به صورت خلاصه درآينده بحث خواهد شد.

[آریانت]

امنيت
روتينگ سنتي IP محتويات Header‌ بسته دريافتي را جهت اتخاذ Hop بعدي تخمين مي زند. به مرورزمان اين مرحله ايجادوتوسعه firewall ها را میسر میسازد ، چون اطلاعات لازم درHeader بسته موجود است براي مثال آدرسهاي مبداء ومقصد كه عموما" منحصربه فرد هستند. درمقابل ، ليبلهاي MPLS ياGMPLS جهت تسريع درارسال برنامه (scheme ) استفاده شده وفقط مفاهيم محلي دارد يعني اينكه ليبل فقط به صورت داخلي توسط تجهيزات خود MPLS استفاده شده وقابل فهم مي باشد. همينطور، اين ليبلها نمي تواند براي كنترل دسترسي ويا پروسه هاي امنيت شبكه مورد استفاده قرارگيرد. يك روش براي ايجاد امنيت درشبكه GMPLS‌ واداركردن امنيت دسترسي درحين زما نset-up مي باشد، (مشابه ديگرشبكه اتصال گرا مثلا" ATM يا X.25)
Interworking
هدف GMPLS تا حدودي براساس توانائي ارتباط آن با ATM هاي بسيارزياد فعلي يا ساختارهاي شبكه Frame-Reley است . Interworking با شبكه هاي ATM وFrame-Reley انتقال كنترل اطلاعات مبادله شده سطح ‌ديتا بين شبكه هاي مشابه (براي مثال دو شبكه ATM ) را ازطريق يك شبكه غيرمشابه (مثل GMPLS ) ممكن ميسازد. اجراي عمليات Interworking بين اين شبكه ها نتايج ذيل را بدنبال دارد: 1- بدليل استفاده ازمجموعه پروتكل هاي متفاوت مورد استفاده درشبكه ، Interworking درسطح كنترل خيلي پيچيده است. ( براي مثال روتينگ شبكه خصوصي به واسط شبكه PNNI درATM دربرابرOSPF-TE درشبكه هاي GMPLS ) 2- نگهداري كيفيت سرويس end-to-end بعنوان كاربرد ديتا انتقالي ازانواع شبكه غيرمشابه اساسي است. 3- سوئيچينگ GMPLS مي تواند براساس بسته ، TDM ، طول موج ، دسته موج يا براساس فيبرباشد.كه يك تركيبي را درمفهوم Interworking سطح ديتا بين شبكه هاي GMPLS وشبكه هاي ATM يا Frame-Reley ايجاد مي كند و مي تواند بترتيب ديتا را درسلها يا فريمها حمل نمايد.
ميدانهاي تكنولوژي متعددي درحال حاضروجود دارند كه Interworking‌ بين شبكه ها را مشخص مي نمايند ( براي مثال حوزه MPLS ،ATM وحوزه Frame Reley ) . راه حلهاي آزمايشي بايستي حاملين را قانع كند كه هم شبكه هاي MPLS‌ را وهم شبكه هاي legacy را مديريت نمايند. اين راه حلها درحال حاضرشناخته شده نيست.
تعادل شبكه
وقتي كه يك منبع جديد درشبكه GMPLS حذف يا اضافه مي شود، مجموعه اطلاعات كنترلي كه مبادله مي شود بزرگترازيك شبكه IP سنتي است . GMPLS مدلهاي مهندسي ترافيك را استفاده ميكند كه شامل معرفي يك مجموعه ازپارامترهاي ترافيك ، منطبق با لينك هاي داده ، شكل دادن روتينگ براساس محدوديت ، LMP ها وغيره است. ازلحاظ تئوري ، يك شبكه MPLS يا GMPLS يك زمان نسبتا" طولاني را نسبت به يك شبكه IP سنتي (وقتيكه شبكه ازهم گسيخته ميشود) صرف مي نمايد تا به يك وضعيت تعادلي برسد .
سيستمهاي مديريت شبكه
مهمترين پارامتردرمديريت يك شبكه IP سنتي (براي مثال اينترنت ) قابل دسترسي بودن آدرس است . درمقابل ، مديريت شبكه GMPLS‌ نيازدارد كه track چندين هزار( حتي ميليونها ) LSP را براي وضعيتهاي عملكردي ، مسيرهاي روتينگ ، مهندسي ترافيك وغيره را نگهداري كند.