一種多域并行指令機(jī)制的設(shè)計與實現(xiàn)

一種多域并行指令機(jī)制的設(shè)計與實現(xiàn)

0基于h-pce的路徑分配機(jī)制隨著光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加和復(fù)雜性的不斷提高，集中光網(wǎng)絡(luò)難以適應(yīng)這一趨勢。以面向業(yè)務(wù)、分組傳送為主要特征的智能光網(wǎng)絡(luò)是下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向之一PCE(路徑計算單元)技術(shù)的發(fā)展無疑進(jìn)一步增強(qiáng)了光網(wǎng)絡(luò)的智能化程度為了提高多域光網(wǎng)絡(luò)的光路徑分配能力,對PCE技術(shù)進(jìn)行了深入研究。文獻(xiàn)[4]提出了一種H-PCE(層次化PCE)機(jī)制,該機(jī)制采用一個主PCE(p-PCE)和多個子PCE(c-PCE)的架構(gòu),通過多個c-PCE并行工作以加快多域光網(wǎng)絡(luò)的路由計算。文獻(xiàn)[5]進(jìn)一步提出了基于H-PCE的光路徑分配機(jī)制。在以上研究中,PCEP(PCE通信協(xié)議)得到廣泛應(yīng)用1u3000mmps機(jī)制1.1sce與p-pce的交互機(jī)制MDPS機(jī)制仍然采用H-PCE的架構(gòu),即一個p-PCE與多個c-PCE交互,在完成路由計算之后,各域通過SCE并行地發(fā)起域內(nèi)信令過程,最終實現(xiàn)多域光路徑的快速建立。與c-PCE相對應(yīng),各域均配置一個SCE,SCE通過控制RSVP-TE建立光路的過程實現(xiàn)多域的并行信令過程。SCE嵌入在cPCE中,采用PCEP的幀格式并進(jìn)行擴(kuò)展,可直接與p-PCE進(jìn)行交互。本文定義了兩類消息幀以實現(xiàn)SCE與p-PCE的交互,包括信令發(fā)起和信令確認(rèn)。SCE是MDPS機(jī)制的核心之一,嵌入在c-PCE中或者獨(dú)立于c-PCE,沿用RSVP-TE,以控制本域的信令過程。c-PCE完成光路徑計算之后把路由結(jié)果傳遞給SCE,再由SCE發(fā)起本域的信令過程,建立本域的子路徑。通過對PCEP的擴(kuò)展,SCE能夠與p-PCE進(jìn)行交互。在MDPS機(jī)制中,每個SCE只負(fù)責(zé)本域內(nèi)的信令過程。這意味著整條光路徑按照光網(wǎng)絡(luò)的自然分域分為多段子路徑(sub-Lightpath),各子路徑并行進(jìn)行信令過程,最后各段子路徑合并成完整的端到端的光路徑。該機(jī)制的原理如圖1所示。圖中,整個光網(wǎng)絡(luò)分為n個域,每個域都有一個SCEi(i=1,2,…,n)。p-PCE可向各SCE下達(dá)指令。各SCE同時發(fā)起本域內(nèi)的光路徑建路過程,圖中稱之為Signalingu3000Period(信令周期)。各域的Signalingu3000Period完成時,向p-PCE上報建路結(jié)果,p-PCE將各域的子路徑合并為完整的端到端的光路徑,據(jù)此完成多域并行的信令過程。1.2基于rsvp-te的域域源節(jié)點(diǎn)方法MDPS機(jī)制流程的具體步驟如下:步驟1:cPCE完成本域的路由計算后,將路由結(jié)果傳遞給SCE;步驟2:SCE發(fā)起本域光路徑建立的信令過程,控制本域源節(jié)點(diǎn)通過RSVP-TE模塊發(fā)送Path消息;步驟3:各中間節(jié)點(diǎn)處理Path消息,進(jìn)行波長預(yù)分配;如果成功,則轉(zhuǎn)發(fā)Path消息至下一個節(jié)點(diǎn),否則,轉(zhuǎn)到步驟8;步驟4:本域目的節(jié)點(diǎn)完成波長分配,向本域源節(jié)點(diǎn)發(fā)送Resv消息;步驟5:本域源節(jié)點(diǎn)收到Resv消息后,將建路成功信息上報給SCE;步驟6:若各域的子路徑全部建立成功,則將子路徑合并成端到端的完整光路徑,轉(zhuǎn)到步驟7;否則,轉(zhuǎn)到步驟8;步驟7:建路成功;步驟8:建路失敗。2基于h-pce機(jī)制的信號模型本節(jié)首先對光路徑建立的時延性能進(jìn)行理論上的比較。MDPS機(jī)制的時延可通過式(1)計算得到:式中,T式中,N為本域路徑的節(jié)點(diǎn)數(shù),T域間的信令時延T與MDPS機(jī)制相對應(yīng),H-PCE機(jī)制的光路徑建立時延可參考式(4):顯然,由于H-PCE機(jī)制的信令過程仍然是逐跳串行處理的,而MDPS機(jī)制的信令采用多域并行處理的方式,故而MDPS使得光路徑的建路時延大為減少,因此可得到結(jié)論:T3mdps機(jī)制的仿真為了驗證上述分析結(jié)果,通過一個由14個節(jié)點(diǎn)、21條鏈路組成的網(wǎng)絡(luò)仿真平臺,采用由8個NSFu3000net(美國國家科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò))構(gòu)成的多域網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行對比仿真,仿真網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。假設(shè)隨機(jī)動態(tài)連接請求的到達(dá)服從參量為β的泊松分布,請求建立的持續(xù)時間服從均值為1/μ的負(fù)指數(shù)分布。通過對時延、阻塞率和信令負(fù)載等性能參數(shù)的仿真,對H-PCE、SD(順序分布式)-PCE由圖3可知,本文所提出的MDPS機(jī)制的光路徑建路時延明顯小于H-PCE和SD-PCE兩種機(jī)制。這主要是因為在MDPS機(jī)制中各域能夠獨(dú)立并行地完成光路徑的建路過程;而H-PCE和SD-PCE機(jī)制仍然采用逐跳串行的信令處理方式?？梢奙DPS機(jī)制很好地解決了時延問題,使得多域光網(wǎng)絡(luò)中建立光路徑所需時間大為縮短。由圖4可知,MDPS機(jī)制的建路阻塞率有所降低。結(jié)合圖3和圖4的結(jié)果,在時延和阻塞率兩方面,MDPS與其他兩種機(jī)制相比都有明顯的優(yōu)勢。由圖5可知,MDPS所需的控制消息數(shù)量明顯多于H-PCE和SD-PCE。這是由于MDPS引入了SCE,SCE與p-PCE之間的交互導(dǎo)致控制消息大幅增加,這也是不可避免的代價。這一不足之處有待今后進(jìn)一步研究解決。4多域智能光網(wǎng)絡(luò)跨域分配機(jī)制為了適應(yīng)下一代光網(wǎng)絡(luò)和新業(yè)務(wù)的需要,提