标签交换技术在全光互联网中的应用

　　3.2 基于全光标签分组交换（OLPS）的光互联网技术

　　所谓全光标签分组交换技术就是在光分组信息上利用光技术附加可有效改变光分组交换性能的光标签技术。目前关于光标签头和光分组的复用技术主要是利用副载波复用SCM技术实现。如图5所示它将副载波复用光头粘在每个分组上，即标签头采用与分组净荷传输所用的波长相同的波长的带内方式，但是为了有效利用带宽，使用带外调制来转发分组数据。这种方法中数据头和净荷信息被复用在同一个波长上，但数据是调制在基带上，而包头信息承载于一个合适的副载波上。这样克服了传统分组交换需要承受的光缓存（消除了迟延线的使用）和比特同步的限制。

　　图5 光标签的随路和共路复用方式－副载波复用SCM

　　OLPS光标签分组交换技术将目前普遍接纳的IP寻址、标签交换与光波长交换技术有机结合起来。采用标签交换技术，可发挥其支持组播（Multicast）、合并（Merge）和约束选路（constraint-based routing）等特点。通过优化设计分组交换字节结构避免了同期到达的去往同一目的地的数据包对资源的竞争问题，改善了端对端的时延特性，简化了路由器入口处处理包头信息和转发等价类（FEC）分配的过程，改善了选路的性能和成本，从而实现了快速有效地分组转发。

　　OLPS网由光标签边缘路由交换机OLER和光标签核心路由交换机OLSR组成。在MPLS原理中我们提到，的三层地址（IP）地址被映射成第二层地址（即就是标签，当在OLPS网络中时时光虚道路标识OVPI）。这种对等的多层映射（MLM）方法将第三层的路由和第二层的交换有机的结合在一起。路由信息被第三层IP选路协议分发到相邻路由交换机，以便使分组转发只按照第二层信息来执行。按照激发本地映射的方式的不同，可将MLM分为流驱动和控制驱动两种：1）流驱动MLM遵循"次选路，全部交换"的方针。只分析数据流中开始的一些数据包，将持续期长的数据流映射到本地直通连接上，而将持续期短的数据流一个包一个包地进行逐包处理。基于这种方法的著名的方案就是Toshiba的"元交换路由"方案和由Ipsilon开发的"P Switch"方案；2）控制驱动MLM是由路由更新激发地址映射。控制驱动意味着每一次映射要么是诸如IP包的路由信息报文驱动的，要么就是由路由器或IP RSVP包控制报文来驱动的。相关的一些公司如Cisco（Tag Switching）、Asend（IP Navigator）和IBM（ARIS）均开发了此类技术以满足骨干网络的要求。在网络设计中必须遵循现在已经被工人是未来发展方向的一种优选网络设计原则，即"高网络边缘的智能化，以换取骨干网络性能的提高"的设计原则。

　　全光标签分组交换网络中的核心光标签路由器OLSR即可以使用空分交换也可以使用波分交换，并且仅对带有路由信息的光分组头进行高速处理而为光分组的有效负载提供透明路径，因此他具有高速、大吞吐量、低延时、业务和比特率透明等突出特点，嫩高效的承载IP业务，同时它还能灵活地组网和实现网络升级，大幅度提高网络适应性和生存能力。光核心路由器主要有光分组头识别和重置、冲突解决、分组路由和传输控制等光信号处理功能模块组成。同时，目前基于光标签交换的分组光网络研究在网络管理和控制方面，充分吸收了IETF（Internet Engineer Task Force）开发地MPLS技术的一些技术优势。