5/27/2004， 作者，清華大學(xué)，高志國(guó)博士。

ASON和GMPLS協(xié)議
自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）是能根據(jù)用戶請(qǐng)求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的控制以及各種信令的傳輸，自動(dòng)進(jìn)行光路連接的革命性光網(wǎng)絡(luò)。它不僅能為客戶提供更快的速率、更靈活的組網(wǎng)方式以及對(duì)新業(yè)務(wù)的后向支持、對(duì)多廠商多運(yùn)營(yíng)商互操作的能力，還能提供更強(qiáng)大的生存性和更加智能的網(wǎng)絡(luò)管理。但是，所有這些智能都是建立在光網(wǎng)絡(luò)的控制平面基礎(chǔ)之上的。
這個(gè)控制平面便是光網(wǎng)絡(luò)的核心，但這個(gè)控制平面又是怎樣具體實(shí)現(xiàn)的呢？
現(xiàn)在通用的解決方案通常是借助于另外一項(xiàng)重大技術(shù)——通用多協(xié)議標(biāo)記交換（GMPLS）。GMPLS從功能平面對(duì)MPLS進(jìn)行了擴(kuò)展，可以支持基于非分組（例如波長(zhǎng)、波帶和光纖）交換接口的通信系統(tǒng)。GMPLS在設(shè)計(jì)方面的先導(dǎo)性和靈活性使得其非常適用于ASON控制平面的具體實(shí)現(xiàn)。
一個(gè)ASON控制平面需要具備多種功能，其中有三種是最基本的，它們是：
1）資源發(fā)現(xiàn)功能：提供一種能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可使用資源的能力；
2）路由控制功能：提供路由能力、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)能力和流量工程能力；
3）連接管理功能：利用前面所提到的功能來(lái)為不同業(yè)務(wù)提供端到端連接服務(wù)的能力，可分為連接的建立、刪除、修改和查詢等幾種不同的操作。
除了上述幾種基本功能之外，由于現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存性有越來(lái)越高的要求，所以還要求控制平面具備良好的連接保護(hù)與恢復(fù)功能。
引入控制平面后，連接建立所需時(shí)間（從幾個(gè)小時(shí)甚至幾天）將被大幅度地縮短到幾秒鐘，操作人員所要做的只是確定連接所需的參數(shù)，并通過(guò)圖形用戶接口（GUI）方式或命令行的方式把這些參數(shù)傳到輸入節(jié)點(diǎn)中去。輸入節(jié)點(diǎn)在接到用戶傳遞過(guò)來(lái)的連接參數(shù)后，就能自動(dòng)決定整條通路的路徑并利用信令自動(dòng)建立起一條端到端的通路。
GMPLS在ASON中的應(yīng)用主要集中在ASON控制平面，是實(shí)現(xiàn)ASON網(wǎng)絡(luò)控制平面的核心協(xié)議，它提供了構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)的一種全新方法。
JIT vs GMPLS
但是GMPLS過(guò)于復(fù)雜，通常鏈路的建立，拆除時(shí)間都需要數(shù)秒，甚至數(shù)分鐘，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比較大的時(shí)候這個(gè)時(shí)間還會(huì)更長(zhǎng)。因此在諸如網(wǎng)格計(jì)算，高性能計(jì)算這些應(yīng)用中，有大量突發(fā)的數(shù)據(jù)需要在幾臺(tái)計(jì)算機(jī)之間傳送的時(shí)候，通過(guò)GMPLS來(lái)做連接管理就有些力不從心。最近北卡萊羅納州立大學(xué)和MCNC實(shí)驗(yàn)室的為美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)演示了基于JIT(just in time)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該協(xié)議可以在10微秒的時(shí)間間隔內(nèi)提供光路的連接。在高性能計(jì)算領(lǐng)域，JIT協(xié)議相對(duì)于GMPLS協(xié)議有明顯的優(yōu)勢(shì)。JIT協(xié)議提供了高速的連接建立，管理功能，減小了網(wǎng)絡(luò)中的通信時(shí)延，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室(NRL)高性能計(jì)算領(lǐng)域的首席科學(xué)家Hank Dardy博士這樣來(lái)比較JIT協(xié)議和GMPLS協(xié)議：“如果在傳送網(wǎng)上配置一條光通路可能需要幾周時(shí)間，如果采用工業(yè)界的GMPLS標(biāo)準(zhǔn)則可能需要幾分鐘。但是如果采用JIT協(xié)議配合高速光開(kāi)關(guān)則可以在幾個(gè)微秒內(nèi)建好一條光通路，即使采用微機(jī)械的光開(kāi)關(guān)也可以在幾個(gè)毫秒內(nèi)建立光通路�！盢RL已經(jīng)通過(guò)JIT協(xié)議演示了速率1.5G/s高清晰電視，IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。
由于JIT協(xié)議簡(jiǎn)單，高速，有望被提議為通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。但是也有一些保守主義這認(rèn)為JIT協(xié)議不會(huì)輕易的成為GMPLS協(xié)議的競(jìng)爭(zhēng)者。由于GMPLS的靈活性，使得他可以通過(guò)其它很多種信令協(xié)議來(lái)建立連接，將來(lái)GMPLS可能就可以通過(guò)JIT協(xié)議來(lái)建立鏈接。而且如果邊緣設(shè)備可以自動(dòng)的按需要建立和拆除鏈路，傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)失去對(duì)容量的規(guī)劃控制，這對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商將是一個(gè)挑戰(zhàn)。
JIT協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：
1， 傳統(tǒng)的控制平面協(xié)議（例如ATM，GMPLS）都需要幾次握手。在每次握手期間網(wǎng)絡(luò)資源必須預(yù)留，而且只有當(dāng)上游節(jié)點(diǎn)得到確認(rèn)消息后才能后開(kāi)始下一步的操作，釋放多余的預(yù)留資源。而JIT協(xié)議省略了握手過(guò)程，當(dāng)上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請(qǐng)求消息時(shí)鏈路會(huì)被同時(shí)建立。這種機(jī)制減少了因?yàn)槲帐衷斐傻倪B接請(qǐng)求時(shí)延，因此JIT協(xié)議相對(duì)于GMPLS，ATM在速度上有明顯的優(yōu)勢(shì)。
2， JIT協(xié)議將采用帶外信令，將復(fù)雜的控制轉(zhuǎn)交給邊緣設(shè)備，核心節(jié)點(diǎn)處功能簡(jiǎn)單，而且對(duì)數(shù)據(jù)完全透明。可以通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)議，增加節(jié)點(diǎn)的處理能力。節(jié)點(diǎn)之間不需要有時(shí)鐘同步。
JIT協(xié)議的缺點(diǎn)：
JIT協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小的時(shí)候工作良好，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大的時(shí)候，沖突的發(fā)生幾率大大增加。為了解決沖突某些數(shù)據(jù)就要被丟棄，但是這種情況對(duì)于某些用戶某些場(chǎng)合都是不允許的。JIT協(xié)議首先是在OBS網(wǎng)絡(luò)中提出來(lái)的，但是過(guò)去一直不能被接受，其主要問(wèn)題在于鏈接狀態(tài)的改變很難獲知。
JIT協(xié)議的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)：
MCNC實(shí)驗(yàn)室的Stevenson宣稱通過(guò)JIT協(xié)議作為管理平面的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以把網(wǎng)絡(luò)的阻塞率降到可以接受的水平。當(dāng)接入網(wǎng)負(fù)載為60%，核心網(wǎng)負(fù)載為40%時(shí)，JIT協(xié)議可以保證網(wǎng)絡(luò)的QOS（IP網(wǎng)絡(luò)中的典型值：接入網(wǎng)負(fù)載10%，核心網(wǎng)15%）。為了降低網(wǎng)絡(luò)的阻塞率，網(wǎng)絡(luò)中必須有比較多的波長(zhǎng)數(shù)（例如每根光纖16個(gè)波長(zhǎng)或者32以上）。還有一些其他的手段，例如在節(jié)點(diǎn)處采用波長(zhǎng)變換器（可以避免關(guān)網(wǎng)絡(luò)中波長(zhǎng)連續(xù)性的限制），偏轉(zhuǎn)路由（當(dāng)端口被占用時(shí)數(shù)據(jù)被發(fā)送到其他相鄰的節(jié)點(diǎn)）算法。MNCN實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了JIT協(xié)議的硬件模塊（JITPAC），在OAMD中加裝JITPAC模塊，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有JIT協(xié)議控制的智能光節(jié)點(diǎn)，只要為其指配信令通道便可以開(kāi)始工作。MNCN開(kāi)發(fā)的JITPAC模塊內(nèi)置了與TL1，SNMP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的接口，現(xiàn)在正在努力的是這個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)化，期望可以得到Cisco， Calient Networks Inc.， Glimmerglass Networks.等公司的支持。盡管JIT協(xié)議是基于光網(wǎng)絡(luò)研發(fā)，但是本質(zhì)上確實(shí)媒質(zhì)無(wú)關(guān)的，可以應(yīng)用到無(wú)線和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，有效改善現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的利用率，解決頻譜資源有限的問(wèn)題。