18
Elektonski fakultet u Nišu Seminarski rad radio: Stojanović Nikola, 11650, IV godina kod profesora: Dragan L. Drača predmet: Komutacija i rutiranje Međupovezivanje optičkog interneta i optičko komutiranje bursta podataka 1. Uvod Intenzivan rast internet saobraćaja u poslednjih nekoliko godina je ubrzao istraživanja i razvoj optičkog interneta. Ključnu ulogu je imao razvoj optičke tehnologije. Uz tehnologiju multipleksiranja na bazi gustinske raspodele talasnih dužina (DWDM dense wavelenght-division multiplexing), moguće je preneti više od 100 signala različitih talasnih dužina kroz jedno optičko vlakno, od kojih se svaki od tih signala prenosi brzinom od 10 Gbit/s, a često i do 40 Gbit/s. Sa razvojem optičkih komponenata, kao što su optički pojačavač, optički komutatori, i konvertori talasnih dužina, moguće je prenositi IP internet saobraćaj u optičkom obliku preko WDM optičkih prenosnih sistema. Iako korišćenje WDM tehnike znatno povećava kapacitete mreže, još uvek se razmatra način alokacije mrežnih resursa (npr. svetlovod). Za upravljanje mrežom je veoma važno koliko

Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Elektonski fakultet u NišuSeminarski radradio: Stojanović Nikola, 11650, IV godina kod profesora: Dragan L. Drača predmet: Komutacija i rutiranjeMeđupovezivanje optičkog interneta i optičko komutiranje bursta podataka1. Uvod Intenzivan rast internet saobraćaja u poslednjih nekoliko godina je ubrzao istraživanja i razvoj optičkog interneta. Ključnu ulogu je imao razvoj optičke tehnologije. Uz tehnologiju multipleksiranja na bazi gustinske raspodele talasnih dužina (DWDM dense w

Citation preview

Page 1: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Elektonski fakultet u Nišu

Seminarski rad

radio: Stojanović Nikola, 11650, IV godinakod profesora: Dragan L. Dračapredmet: Komutacija i rutiranje

Međupovezivanje optičkog interneta i optičko komutiranje bursta podataka

1. UvodIntenzivan rast internet saobraćaja u poslednjih nekoliko godina je ubrzao istraživanja

i razvoj optičkog interneta. Ključnu ulogu je imao razvoj optičke tehnologije. Uz tehnologiju multipleksiranja na bazi gustinske raspodele talasnih dužina (DWDM dense wavelenght-division multiplexing), moguće je preneti više od 100 signala različitih talasnih dužina kroz jedno optičko vlakno, od kojih se svaki od tih signala prenosi brzinom od 10 Gbit/s, a često i do 40 Gbit/s. Sa razvojem optičkih komponenata, kao što su optički pojačavač, optički komutatori, i konvertori talasnih dužina, moguće je prenositi IP internet saobraćaj u optičkom obliku preko WDM optičkih prenosnih sistema.

Iako korišćenje WDM tehnike znatno povećava kapacitete mreže, još uvek se razmatra način alokacije mrežnih resursa (npr. svetlovod). Za upravljanje mrežom je veoma važno koliko često se zauzimaju svetlovodi i veoma zavisi od tehnike komutiranja koja se koristi. Kod optičke komutacije paketa podataka (OPS-optical pocket switching) poboljšava se iskorišćenost mreže jer se može postići visok nivo multipleksiranja. Na drugu stranu, optička komutacija kola (OCS-optical circuit switching) ili rutiranje talasnih dužina rezultuje relativno slabim koeficijentom iskorišćenja, zbog nemogućnosti česte rekonfiguracije i ograničenog korišćenja talasnih dužina. Bilo kako bilo, OCS je lakše primeniti u odnosu na OPS, zato što zahteva sporije optičke elemente za prenos (reda ms), dok OPS zahteva veoma brze optičke komponente (reda ns i ps). OPS čak zahteva implementaciju dodatnih funkcija kao što su sinhronizacija, optički RAM itd., koje je teško ostvariti sa današnjim optičkim komponentama.

Page 2: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Optical burst switching – OBS (optička burst komutacija) postiže zadovoljavajući balans između OCS i OPS. Prednost OBS-a je u tome što nudi prihvatljivo rešenje za optički internet. Konkretno, OBS može da postigne dobru iskorišćenost resursa kao kod OPS, uz primenu tehnologije koja je trenutno dostupna, kao kod OCS. Očekuje se da će mreže sa komutacijom talasnih dužina preovlađivati u bliskoj budućnosti, zbog tehničkih ograničenja u optici. Sve u svemu, optički internet će se razvijati kroz primenu optičkih mreža baziranih na OBS, ili čak OPS, ako se gleda na dalje u budućnost.

2. Osnovno o OBS-u

2.1 Protokol OBS-aOsnovna razlika izmežu OBS-a i OCS-a je što OBS koristi jednosmernu dodelu, dok

OCS koristi dvosmernu dodelu. Ova dodela se zove dvosmerna zato što pre prenosa korisnih podataka mora da postoji procedura za podešavanje veze. Dodela se naziva jednosmernom kada se podaci (data burst, odnosno tzv. "burst" podataka) šalju odmah nakon primljenog zahteva za podešavanje veze i određenog vremenskog razmaka. Ovaj vremenski razmak se naziva vremenski ofset. Zahtev za podešavanje veze se kod OBS naziva kontrolni paket ili kontrolni "burst" paket (BCP). Iako OBS i OPS imaju slične karakteristike (npr. statističko multipleksiranje veza), OBS ima specifične karakteristike kao što su vremenski ofset, i dodela sa zadrškom. Opterećenje korisnim podacima (ili burst-om podataka) je mnogo veće kod OBS.

Slika 1.Funkcionisanje OBS protokola dato je na slici 1. . Kada stanica S treba da pošalje

burst podataka, prvo se generiše BCP i on se šalje. Na strani ostalih stanica potrebno je određeno vreme δ, da se pristigli BCP procesira i da se pripremi resurs za prijem podataka. U međuvremenu, blok podataka se posle isteka vremenskog perioda T šalje ka svakoj sledećoj stanici (tj.ruteru), pa sve tako do krajnje stanice u mreži. Pošto su prijemom BCP-a stvoreni uslovi (dodeljeni resursi) u ostalim stanicama, blok podataka bez zastoja (buffer-ovanja) prolazi preko stanica 1 i 2 do krajnje stanice D. Zbog toga

Page 3: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

OBS mreže omogućavaju tzv. providnost ili tranparentnost mreže bez upotrebe optičko-elektronsko-optičke (O/E/O) konverzije.

Zadatak vremenskog ofseta je da razdvoji BCP od bloka podataka, što omogućuje da se podaci prenose do krajnje stanice bez mogućeg buffer-ovanja. Da bi se izbeglo preklapanje podataka i BCP paketa, vremenski ofset mora da bude dovoljno velik, uzimajući pri tom u obzir vreme procesiranja koje se očekuje na svakoj međustanici i broj skokova (en. hops). Posebno pitanje za razmatranje je kako da se odabere efikasna vrednost vremenskog ofseta.

Druga karakteristika OBS-a je dodela resursa sa zadrškom (en. delayed reservation, DR) , koja omogućuje statističku raspodelu podataka na liniji (slika 1.) . T(i) predstavlja vremenski ofset i-te stanice, i je vreme prenosa podataka na čvoru i dok su ta i ts vreme potrebno za prenos BCP paketa i odgovarajućeg bloka podataka, respektivno. Kod DR-a kada pristigne BCP paket on rezervise kanal za buduće vreme za onoliko koliko je potrebno da blok podataka pristigne. Vremenski ofset i veličina bloka podataka su parametri koji se moraju pažljivo birati zbog toga što oni imaju veliki uticaj na performanse prenosa.

2.2 Arhitektura OBS-a Kako bi opisali arhitekturu OBS mreže, usredsredićemo se na jedan OBS domen u kome su svi OBS ruteri podređeni ovom protokolu.

Slika 2.

Zavisno od lokacije OBS domena, OBS ruteri se mogu podeliti na centralne(core) i krajnje (edge). Krajnji ruteri moraju imati mogućnosti i izlaznog (EER-egress edge router) i ulaznog (IER-Ingress edge router) rutera. Kada postoji dolazeći saobraćaj ka OBS domenu (mreži), krajnji ruter se ponaša kao pristupni (IER) ruter, dok kada se

Page 4: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

podaci šalju od OBS mreže onda ovaj krajni ruter ima ulogu EER tj. izlaznog rutera. OBS ruteri obavljaju rezličite funkcije (osnovne core , izlazne i odlazne).

Slika 3.

Osnovna arhitektura OBS mreže je prikazana na slici 3. Ulazni (IER) ruter ima zadatak da obezbedi interfejs između OBS mreže i drugih standardnih mreža. Takođe treba da obezbedi signalizacioni interfejs između dve mreže. Kada ulazni ruter primi dolazeće podatke kao sto su IP paketi, ATM ćelije ili voice stream , tada nastupa kreiranje bursta (en. burst) podataka tj. Proces kojim se određuje koji paketi se smeštaju u koji burst podataka. Dolazeći paketi se komutiraju tako sto se zavisno od njihove destinacije i zahtevanog QoS smepštaju prvo u red. Sa nailaskom prvog paketa u red za čekanje inicira se generisanje BCP paketa, kod koga se neka polja kao sto su veličina bursta (burst size), ofset vreme i labela, određuju tek kasnije kada se sastavi burst podataka.

Kada se burst popuni tako da njegova dužina bude optimalna, BCP dobija podatke o vremenu ofseta i dužini samog bursta. Kako bi se izvršilo komutiranje na bazi labele (oznake) upisuje se labela u zavisnosti od rute kojom će se podaci kretati. Ukoliko labela vec postoji (generisana od strane prethodnog BCP) onda se upisuje ta vrednost u novom BCP paketu. Ukoliko ne postoji ili treba da se menja upisuje se nova vrednost (LSP label-switched path). Kako bi se uspostavio LSP, downstream čvorovi (oni koji prenose saobrćaj ka kraju mreže) vrše zamenu labela. Vrši se upisivanje ulazne labele umesto izlazne labele na odgovarajućem cvoru. Prema tome, menja se i informacija o labeli u BCP paketu. Rasporedjivanje i dodela labela se vrsi pomocu protokola kao sto su RSVP-TE i CR-LDP.

BCP paket se na osnovu OBS protokola prenosi ka jezgru OBS mreže tj. ka core ruteru, pre prenosa bursta podataka tačno nakon ofset vremena. U narednom koraku potrebno je dodeliti odgovarajuću talasnu dužinu tj. prenosni kanal. Postoje dve vrsta kanala: kontrolni kanal (control channel) koji služi za prenos BCP kontrolnih paketa i

Page 5: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

ovaj skup kanala se naziva grupa kontrolnih kanala (control channel group CCG). Drugi tip prenosnih kanala je kanal bursta podataka u kojima se prenose burstevi podataka, i ovi kanali se nazivaju grupa data burst kanala (data burst channel group-DCG). Zbog toga se BCP paketu i odgovarajućem mu burstu podataka dodeljuje odgovarajuća talasna dužina. Upravljanje dodelom DCG kanala je veoma važan zadatak kojim se moze poboljšati iskorišćenost mreže. Za ovu namenu vec postoje neki algoritmi, kao sto su first fit , horizon raspoređivanje i tzv. void filling rasporđjivanje. Pošto labele (oznake) sadrže podatke o ruti (LSP), talasne dužine važe samo za taj lokalni čvor. Zbog toga downstream nodovi mogu da dinamički menjaju talasne dužine koje su zauzete samo tokom jednog burst prenosa.

Slika 4.

Arhitektura za EER je prikazana na slici 4. Osnovni zadaci krajnjeg izlaznog rutera je da okonča slanje BCP signala i da razdeli burst podataka na sastavne pakete. Kada pristigne BCP na EER obezbeđuje se bafer prostor na osnovu podataka iz BCP paketa. Taj prostor je veliki koliko i burst podataka i koristi se pri procesu rasparčavanja bursta podataka. Kad pristigne burst podataka on se prevodi u električni oblik i zapocinje se sa njegovom raspodelom na početne pakete. Ovi paketi se potom prosleđuju ka odredišnim pravcima.

Centralni ili core ruteri su smešteni unutar OBS mreže. Nihova osnovna arhitektura je prikazana na slici 5. Ovi ruteri su sastavljeni oda dva dela: kontrolna jedinica za komutiranje i jedinica za burst podataka. Kontrolna jedinica za komutiranje je zadužena za procesiranje BCP paketa i CCG. Jedinica za burst podataka je zaduzena za komutiranje bursta podataka ka odredišnim portovima. Ovu jedinicu kontrolise kontrolna jedinica za komutiranje. Najveci broj funkcija koju obavlja core ruter obavlja se unutar kontrolne jedinice za komutaciju. To podrazumava zamenu labela kako bi se uspostavilo rutiranje na bazi labela(LSP), lokalno raspoređivanje talasnih dužina, razrešavanje burst prioriteta, i generisanje kontrolnih signala ka jedinici za burst podataka. Jedinica bursta podataka sadrži demultipleksere, linije za kašnjenje (FDL fiber delay line) koje se koriste

Page 6: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

za podešavanje tajminga između burstova podataka, optičke komutatore, konvertore talasnih dužina, FDL bafere, i multipleksere. Komponente iz ove jedinice su konfigurisane od strane kontrolne jedinice.

Slika 5.

Važni parametri su kapacitet core rutera, brzina komutacije optičkog komutatora, i prosečna veličina bursta podataka. Kapacitet rutera je odredjen brojem optičkih vlakna koji ulaze u ruter i brojem talasnih dužina svakog vlakna. Npr. core ruter koji ima kapacitet 10 Tbit/s mora da ima 32 ulazna vlakna od kojih svako treba da ima po 32 talasne dužine (kanala) brzine od po 10Gbit/s. Posto su neke talsne dužine namenjene za kontrolne kanale kapacitet rutera se odnosi samo na kanale za burst podataka.

Core ruter mora da ima dva komutatora: jedan u kontrolnoj jedinici i jedan u jedinici za burst podataka. Prvi komutira kontrolne BCP pakete u kontrolnim kanalima i on se može realizovati pomoću malog elektronskog komutatora. Drugi komutator komutira burstove podataka u BCG kanalima i on je optičkog tipa. Veličina optičkog komutatora zavisi od broja talasnih duzina koji su namenjeni za burst podatke. Ovaj optički komutator se može realizovati od samo jednog komutatora ukoliko je dostupan, kao sto je MEMS crosbar komutator, ili od većeg broja manjih komutatora nepraviti mrežu za međupovezivanje u više nivoa, kao sto je to kod ATM optičkog komutatora.

Sto se tiče brzine komutiranja, ona zavisi od vremena koje je potrebno za komutaciju, odnosno vreme koje je potrebno da optički komutator pređe iz jednog stanja u drugo. Brzina komutiranja određuje propusnu moć komutatora. Ukoliko se poveća veličina bursta na određeni nivo, mogu se umanjiti posledice manje brzine komutiranja. Zbog toga se na odgovarajući način određuje prosečna veličina bursta podataka zavisno od toga koji se optički komutator koristi.

Page 7: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

2.3 Signalizacija kod optičkog internetaKako bi se objasnilo međupovezivanje (internetworking), kod optičkog interneta

se definisu dva različita tipa domena: IP domeni i opticki domeni. U toku je standardizacija kako bi se uvela zajednička kontrola nad IP i optičkom mrezom. Na slici 6. je dat primer povezivanja optičkog interneta.

Slika 6.

Prvo ćemo definisati autonomni sistem (AS), kao jedan domen koji se administrira od strane jednog entiteta. Na datoj slici svaki IP ili optički domen predstavlja po jedan AS. Unutar svakog domena se između svakog čvora vrši rutiranje i signalizacija. Unutar AS se primenjuju algoritmi za rutiranje kao što je OSPF ili IS-IS.

Kada je uključeno više AS potreban je drugačiji pristup za rutiranje i signalizaciju kako bi se informacije razmenjivaje između autonomnih sistema. Za ovu namenu se mogu koristiti takozvani korisnik-mreža (user-to-network interface UNI) ili mreža-mreža (network to network interface NNI) interfejs. UNI obezbeđuje razmenu signala između IP domena i OBS domena, dok NNI interfejs povezuje dva OBS domena. NNI interfejs se takođe, može koristiti za povezivanje dve optičke mreže (OBS i ne-OBS) ukoliko obe ove mreže imaju isti kontrolni nivo. Ukoliko dva domena koriste zasebne kontrolne nivoe nezavisno, onda NNI interfejs treba da se nadogradi ili da se koristi UNI interfejs.

Postoje dva pristupa kada se razmatra arhitektura kod međumrežne signalizacije: preklapajući(overlay) model ili pir (peer) model. Kod preklapajućeg modela IP domeni su nezavisni od OBS domena, zato što ova dva domena obavljaju rutiranje i usmeravanje na potpuno različit način. Preklapajući model je praktičan zbog toga što dva domena moraju da ispunjavaju specijalne zahteve i karakteristike na nivou domena. U ovom modelu, dva kontrolna nivoa iz IP mreže i OBS mreže razmenjuju informacije preko UNI interfejsa. Dve OBS mreže razmenjuju signalne podatke preko NNI inerfejsa. I pored praktičnosti ovakvog modela veoma je kompeksno održavati mrežu koja ima dve nezavisne mreže.

Page 8: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Kod pir modela svi domeni (IP ili OBS) dele jedinstveni kontrolni nivo. Sve mreže su integrisane u jedinstvenu mrežu u pogledu kontrole. U pir modelu ne postoji razlika između UNI i NNI interfejsa. Jedan domen dobija informacije o destinacijama unutar drugog domena preko NNI signalizacije. Pošto u ovom slučaju IP domen mora da bude jedinstven sa odgovarajućim OBS domenom i obrnuto, ovakav model je veoma kompleksan. Sve dok je moguće razmenjivati podatke o dostupnosti unutar različitih domena moguće je primenjivati LSP odnosno komutaciju na bazi labela.

2.4 Kreiranje bursta podataka (burst assembly)Proces sastavljanja bursta podataka se vrši u krajnjem ulaznom ruteru (ingress

edge router- IER). Dolazeći IP paketi se enkapsuliraju u „super“ paket koji se nazva burstom podataka (data burst).

Za razliku od starijih telefonskih mreža, saobraćaj unutar internet mreže nije lako predvideti. Unutar optičkog interneta, najčešći oblik saobraćaja je IP. Kod Internet mreža je teže predvideti intenzitet saobraćaja, jer i pored visokog nivoa multipleksiranaja dolazi do razlika u intenzitetu prenosa podataka. Na slici 7. je dat uporedni prikaz eksponencijalne raspodele i tzv. „Pareto“ raspodele. Na ovom primeru se vrši generisanje paketa i prikazano je pristizanje paketskih jedinica kada se agregacija kreće od 1 do 10 000 jedinica. Kako se povećava stepen agregacije kod eksponencijalne šeme se vidi da su nagle promene ublažene i brzina je oko prosečne vrednosti, dok se kod Pareto funkcije mogu primetiti velike varijacije u prenosu. Kod eksponencijalne raspodele Hurst parametar je 0.5, dok je kod Pareto raspodele od 0.5 do 1. Prednost kreiranja bursta podataka je u tome što ublažava velike varijacije u mrežnom saobraćaju (en. burstiness).

Page 9: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Slika 7.

Slika 8.

Zavisno od destinacije dolazećih IP paketa i zahtevanog QoS, IP paketi se stavljaju u red za čekanje i popunjava se tzv. „bafer“ (slika 8.). Generator bursta okida tajmer koji meri unapred definisano vreme. Kada ovo vreme istekne burst podataka(više IP paketa) se šalje na transmisiju. Vreme sastavljanja bursta podataka je važan parametar koji kontroliše veličinu samog bursta, a sve u cilju optimalnog prenosa u OBS mreži. Vreme generisanja bursta podataka može biti unapred određeno, uniformno (CAT constant assemble time) ili se to vreme može menjati (VAT variable assemble time). Kod CAT-a, generator bursta čeka za konstantni interval vremena, dok se kod VAT-a to vreme slučajno (random) menja.

Page 10: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Kako bi se bolje upoznali sa optimizacijom kod generisanja bursta podataka, razmatraćemo samo CAT metodu, pošto je jednostavnija.

U pogledu performansi sistema, kod generisanja bursta podataka razmatraju se dva parametra: promena vremena između dva uzastopna bursta i kašnjenje usled generisanja bursta. Prvi parametar pokazuje regularnost pojavljivanja bursta podataka na izlazu, dok drugi parametar definiše kašnjenje IP paketa usled baferovanja u procesu generisanja bursta. Ovo kašnjenje ne utiče na pojedinačni IP paket ali u grupi od više IP paketa (npr.125 paketa od po 100 bajta) ima uticaja na performanse. Kašnjenje se povećava linearno sa povećanjem vremena generisanja bursta. Kod CAT metode potrebno je napraviti kompromis između ova dva parametara.

3. Obezbeđivanje kvaliteta usluge u OBS mrežiKvalitet usluga (QoS) koje se pružaju putem interneta moze biti različit. Usluge

mogu zahtevati konstantan kvalitet prenosa u toku vremena (real time prenos), primer za to je Internet telefonija i video konferencija. Manje zahtevne usluge ne moraju da zahtevaju konstantni kvalitet prenosa u toku vremena (web pretraživanje i elektronska pošta.). Takođe postoje specijalne usluge kod kojih je pouzdanost glavna karakteristika. QoS kod optičkih mreža se takođe, mora definisati kako bi se kritični saobraćaj (onaj koji se odvija u realnom vremenu) prenosio pouzdanije od onog tzv. nekritičnog. Za razliku od postojećih šema za QoS, kod OBS mreža se primenjuje šema koja koristi prednosti vremena ofseta.

4. Pitanje pouzdanosti OBS mrežaPouzdanost i održivost optičkih mreža postaje veoma važno pitanje. Količina

podataka koja se prenosi kroz optička vlakna se sve više povećava i veoma su veliki protoci podataka kroz samo jedno optičko vlakno, ap mošemo da zamislimo do čega dovodi prekid u sam ojednom vlaknu. Čak i otkaz samo jednog mrežnog elementa može da dovede do mnogobrojnih otkaza i grešaka na višim nivoima. U nstavku će biti pokazan pristup „obnavljanja“ sistema u OBS mrežama. Biće opisani mehanizmi detektovanja ispada u mreži koji se mogu koristiti u ponovnom uspostavljanju OBS sitema.

4.1 Detekcija greške u mrežiKod optičkog interneta, veza između dva čvora ide preko optičkih vlakana, od

kojih svako valakno prenosi više talasnih dužina (tj. kanala). Kanali su podeljeni u dve grupe CCG za transmisiju kontrolnih BCP paketa i DCG kanele koji se koriste za prwenos bursta podataka. Zbog svega toga, mogu se desiti više različitih otkaza, zavisno od toga gde se dogodi greška tj. prekid : otkaz kanala za podatke, otkaz kontrolnog kanala, otkaz optičog vlakna, otkaz linka ili čvora. Na slici 9. prikazani su različite vrste otkaza mreže.

Page 11: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Slika 9.

Kada se otkaz u mreži dogodi, poželjno je da se taj otkaz što pre ukloni i da se ponovo uspostavi rad sistema. Vreme za koje će se ponovo podignuti sistem direktno zavisi od vremena detekcije mreže. Mehanizmi za detekciju koji se koriste na višim nivoima, kao što je npr. korišćenje „hello“ poruke na IP nivou, zahtevaju relativno dugo vreme da bi otkrili grešku u mreži. Zbog toga je potrebno obezbediti mehanizam koji će detektovati grešku na optičkom nivou.

Prvo, otkaz kanala se moše detektovati tako sto se prati optička snaga signala na svakojj talasnoj dužini pomoću analizatora spektra. Zatim, otkaz optičkog vlakna se može detektovati korišćenjem protokola za kontrolu optičkog vlakna, koji prati stanje vlakna tako čto prati postojanje svetlosti, tj. detektuje gubitak svetlosti u vlaknu (LOL loss of light) (slika 10.). Kada se status kanala promeni sa aktivno na stanje „prekid“, zaključuje se da je došlo do otkaza fibera. Treće, otkaz linka se može detektovati tako što se koristi informacija o stanju svih fibera koji pripadaju određenom linku. Kada se ustanovi prekid svih fibera jednog linka onda se zaključi da je došlo do otkaza celog linka. Konačno, otkaz čvora se detektuje na osnovu dve provere. Svaki čvor razmenjuje kontrolne poruke sa okolnim čvorovima i proverava ga periodično. Ukoliko se posle određenog vremena ne primi kontrolna poruka onda se „proglasi“ „poluotkaz“ čvora, zatim se vrši provera da nije došlo do otkaza kontrolnih kanala i ikoliko se ustanovi da su oni u redu zaključuje se da je došlo do otkaza čvora.

Page 12: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Slika 10.

4.2 Ponovno uspstavljanje OBS mrežeKod OBS mreža, ponovno uspostavljanje mreže (oporavak) se može podeliti na

oporavak na nivou linka i oporavak na nivou putanje. Oporavak na nivou linka se vrši na lokalnom čvoru, dok se oporavak na nivou putanje vrši između OPSL I OPML pri čemu OPML predstavlja OBS path switch LSR a OPML je OBS path merge LSR. (da podsetim LSR predstavlja rutiranje na bazi labela i objašnjenje: path switch je kada se putanje prebacuju (komutiraju), dok je path merge kada se putanje pridodaju ). OPSL i OPML su LSR ruteri gde se nalaze aktivna i rezervna putanja. Za oporavak mreže na bazi putanje, OPSL i OPML moraju da budu opremljeni inteligentnim funkcijama, i alternativni kontrolni kanali se moraju uspostaviti za svaki aktivni kontrolni kanal. Takođe, mora da se uspostavi putanja kojom će se slati poruka o indikaciji kvara. Ta putanja se naziva O-RNT ili OBS reverse notification tree (OBS grana za povratnu notifikaciju).

Page 13: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

Slika 11. Procedura za oporavak mreže

Procedura ponovnog uspostavljanja OBS mreže se može objasniti na sledeđi način. Svaki švor u OBS mreži prati stanje mreže na neki od načina koji su objašnjeni ranije u ovom izlaganju. Kada se detektuje otkaz, počinje se sa primenom određenog načina za oporavak mreže zavisno od toga koja je vrsta otkaza. Ukoliko se dogodi otkaz kanala ili fibera onda se započinje sa oporavljanjem na nivou linka dok se za otkaz linka ili čvora započinje oporavak putanje. Ukoliko se desi otkaz linka koji je od izuzetne važnosti onda se oporavak može vršiti i pomoću specijalnog kanala.

Pri otkazu kanala i kanal za prenos podataka i kontrolni kanal se posmatraju zajedno.Ukoliko se dogodi otkaz bilo kanala za podatke bilo kontrolnog kanala počinje se sa oporavkom na nivou linka i tada je dostupan rezervni kanal. Ukoliko se kod otkaza kanala ili otkaza fibera ne može povratiti saobraćaj ni preko rezervnih kanala ili vlakna (npr. u slučaju da sva vlakna budu prekinuta u isto vreme), momentalno se prelazi na oporavak putanje. Kada se dododi otkaz linka ili čvora odmah se ide na oporavak putanje. Prilikom ovakvog otkaza dolazi do gubitka velike količine saobraćaja koji se mora uspostaviti ponovo uz pomoć nekoliko ponovnih putanja koje se moraju preračunati. Ukoliko sve prethodne metode otkažu onda se dinamički preračunava rezervna putanja na

Page 14: Nikola R Stojanovic Seminarski Komutacija i Rutiranje

osnovu podataka o rutiranju. Ukoliko ni ovo ne pomogne, kapacitet mreže se ponovo planira kako bi se obezbedila održivost mreže.

5. ZaključakUz rapidan razvoj optičkih tehnologija, optički internet se veoma učvrstio kao

odlična infrastruktura za internet sledeće generacije. Optičke mreže, koje su odgovorne za prenos velike količine podataka interneta, igraju značajnu ulogu u optičkom internetu i očekuje se da se one još više razviju uz tehnologiju optičkog komutiranja. Iako su zbog ograničenja optičke tehnologije, optičke mreže bazirane na OCS, vrlo je verovatno da one u budućnosti evoluiraju u optičke mreže sa komutacijom bursta ili čak, sa komutacijom paketa. Zbog svojih značajnih karakteristika OBS mreže danas predstavljaju dobar kompromis između OCS i OPS kao prelazno rešenje za optički internet. Zato dok se optička tehnologija usavrši za primenu OPS, OBS će još uvek biti praktičan izbor za optički internet kao alternativa za OCS tehnologiju.