Построение сигнальной сети и ее функции

Сигнальное управление в ASON охватывает все участки транспортировки: секцию передачи OTS, секцию мультиплексирования оптических волн OMS, отдельные волны или оптические каналы ОСЬ и т.д. В отличие от сетей передачи данных сети ASON имеют специфические особенности, отразившиеся в сигнальном управле­нии:

- ASON служит в качестве основы для переноса пользовательского трафика; при этом структура сети не зависит от динамики трафика, его переключений и т.д.;

- тракты ASON могут принадлежать различным группам постоянных, полупо­стоянных и временно создаваемых связей;

- в ASON могут предусматриваться услуги с различными показателями качест­ва и соглашениями по услугам CoS/SLAs (Class of Service/Service Level Agreement);

- каналы передачи имеют ряд возможных технологических ограничений, кото­рые связаны с модуляцией, контролем и исправлением ошибок;

- тракты передачи данных, например LSP (Label Switched Path — тракт, комму­тируемый по меткам), односторонние, однако на основе двух однонаправлен­ных трактов организуются двунаправленные каналы;

- проблемным является преобразование волн, т.е. волновой канал может быть реализован на разных участках разными волнами. При этом необходима оценка каждого участка на предмет пригодности по уровням помех, искажений, пере­дачи и т.д.

Ключевыми составляющими ASON признаны маршрутизация, сигнальные со­общения и поддерживающие их протоколы.

Маршрутизация, т.е. выбор наилучшего пути в сети, предполагает достаточно полное представление о топологии и ресурсах сети при составлении заявки на уста­новление соединения.

Для реализации заявки должна существовать информационная база маршрути­зации каждого сетевого элемента во взаимосвязи с другими сетевыми элементами. При этом особенностью оптической маршрутизации является то, что она тесно свя­зана с устройствами физического уровня (волокнами, волновыми каналами, пере­ключателями волн, конверторами волн, оптическими регенераторами и т.д.).

Информация по маршрутизации подразделяется на статическую и динамиче­скую.

Статическая информаг/ия необходима для поддержки канала. Она включает сведения о соседнем узле с точки зрения его ресурса (полосы пропускания, скоро­стного режима, логического состояния). Эта информация фиксирована и редко из­меняется.

Динамическая информация необходима для организации канала сигнализации, поддержки таблиц маршрутизации и готовности к установлению соединения.

Топология сети, прописанная в сетевых элементах ASON, может модернизиро­ваться (обновляться) через определенное время, что обусловлено необходимостью развития сети и поддержания в исправном состоянии каждого сетевого элемента.

Маршрутизации в сети ASON реализуется на основе различных парадигм: ие­рархической, пошаговой, от источника. Эти парадигмы абстрагированы от разли­чий в представлении информации маршрутизации.

Маршрутизация происходит после того, как сеть разделена на зоны маршрути­зации и назначены необходимые сетевые ресурсы (рис. 5.56). Оператор может вы­брать вариант разделения своей сети, исходя из собственной политики маршрутиза­ции, которая включает в себя такие критерии, как география, административное управление, технология транспортной сети и др. По решению оператора домены се­ти могут рассматриваться в качестве зон маршрутизации.

Услуга, предоставляемая зоной маршрутизации (например, выбор пути), реа­лизуется исполнителем маршрутизации RP (Routing Performer) (объединением контроллеров маршрутизации), а каждый исполнитель маршрутизации отвечает за одну зону маршрутизации. Исполнитель RP поддерживает функции определе­ния пути, согласующиеся с одной или большим числом парадигм маршрутиза­ции.

Зоны маршрутизации могут иерархически входить одна в другую, а отдельный исполнитель маршрутизации связан с каждой зоной маршрутизации в иерархии маршрутизации. Для каждого уровня иерархии могут использоваться исполнители маршрутизации, которые поддерживают различныеы парадигмы маршрутизации. Исполнители маршрутизации реализуются путем создания распределенных кон­троллеров маршрутизации.

Контроллер маршрутизации RC обеспечивает интерфейс услуги маршрутиза­ции, т.е. точку доступа к услуге. Он также отвечает за координацию и распростра­нение информации маршрутизации. Интерфейсы контроллера маршрутизации обеспечивают услугу маршрутизации через эталонные точки NNI.

Политика маршрутизации может быть реализована посредством различных ме­ханизмов, например путем использования различных протоколов. Контроллер RC может быть реализован как кластер распределенных объектов. Такой кластер назы­вается доменом управления маршрутизацией RCD (Routing Control Domain). По­следний является абстрактным объектом, который скрывает подробности распреде­ления внутри кластера. Он предоставляет распределительные интерфейсы с харак­теристиками, идентичными характеристикам распределительных интерфейсов RC.

Маршрутизаторы содержат не зависящие от протокола компоненты (LRM, RC) и специфические компоненты протокола. Контроллер протокола обрабатывает не­обходимую абстрактную информацию для маршрутизации, а также специфические сообщения протокола, соответствующие эталонной точке, через которую произво­дится обмен информацией, и пересылает примитивы маршрутизации контроллеру маршрутизации. Контроллер RC поддерживает обмен информацией маршрутиза­ции с RC-партнерами и формирование ответов на запросы выбора пути благодаря взаимодействию с базой данных информации маршрутизации (RDB).

RDB — это хранилище информации о местной топологии, сетевой топологии и другой информации, обновление которой производится в рамках маршрутизации. RDB может содержать информацию для нескольких зон маршрутизации. Контрол­лер маршрутизации имеет возможность доступа для просмотра RDB.

Администратор ресурсов линии (LRM) поставляет контроллеру маршрутизации всю информацию о любом оптическом канале. Он информирует RC о всех измене­ниях состояния оптических каналов, которыми он управляет.

Контроллер PC преобразует примитивы контроллера маршрутизации в прото­кольные сообщения конкретного протокола маршрутизации.

В типичном варианте входные данные для пошагового выбора пути включают в себя следующие сведения: топологическое окружение, пункт назначения, узел ис­точника, набор ограничений, указывающих порядок действий в случае возникнове­ния множественных выходных вариантов.

Пошаговый выбор пути выполняется в каждом узле для получения следующего канала на пути к пункту назначения. Если в качестве входных данных предоставля­ется узел источника, то это подразумевает, что выбор пути может производиться на основе пары источник/пункт назначения, а не только на основе пункта назначения. Также это означает, что адрес источника включается в контекст принятия решения о следующем транзитном участке.

Пошаговый выбор пути производится несколько раз из различных точек сети, и каждый раз входные параметры должны быть одними и теми же. Необходимо так­же, чтобы набор выполненных реализаций выбора пути дал путь, который не со­держит в себе петель.

Маршрутизация от источника и иерархическая маршрутизация имеют анало­гичные требования к выбору пути.

Входные данные для выбора пути с маршрутизацией от источника включают в себя следующие сведения: топологическое окружение, пункт назначения, источ­ник, ограничения на разнесение выходных путей, ограничения на включение кана­лов в выходные пути, ограничения на исключение каналов, метрику минимизации, определяющую метрику канала, которую функция выбора пути должна минимизи­ровать для выходных путей и т.д.

Контекстом для выбора пути с маршрутизацией от источника обычно явля­ется узел источника. Это может быть также промежуточный узел в определяемом пути. Он может располагаться на границе зоны маршрутизации, где выполняется функция выбора пути для этой зоны маршрутизации с целью получения подробных сведений о том, как пройти через эту зону маршрутизации.

Выбор пути с иерархической маршрутизацией начинается в верхней части ие­рархии и определяет последовательность подсетей (подсеть цифровых каналов, подсеть оптических каналов и т.д.), через которые может быть найден путь между узлом источника и узлом назначения. Для каждой из задействованных подсетей требуется дальнейший выбор пути, который определяется возможностями внутрен­ней топологии подсети. По сути, происходит обращение до тех пор, пока функции маршрутизации не предоставят необходимые каналы.

Конечный результат этих процедур также изменяется в зависимости от парадиг­мы маршрутизации. Результаты формирования пути схожи между собой при выбо­ре пути с маршрутизацией от источника и с иерархической маршрутизацией, в то время как от пошаговой маршрутизации в качестве конечного результата требуется только следующий канал. Конечными результатами при такой классификации мо­гут быть: канал следующего транзитного участка, одиночный путь, два или более путей.