面向服務的多粒度光網絡測試控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，包括如下步驟：a)將服務感知邊緣路由器和核心路由器通過信令相連構成光網絡測試系統；b)將光網絡測試系統所認知的QoS以及資源的應用的服務請求轉移到服務感知邊緣路由器上進行網絡參數映射，并轉換為對于該服務的動態配置的直接請求；c)解析面向服務的請求，配置聚合調度器并建立快慢不同的路徑來支持不同的服務。本發明提供的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，通過在應用請求與網絡服務之間的映射過程，將由終端使用者所感知的參數與網絡裝置所需要的技術特定的指令相分離，從而實現自動網絡配置并建立與不同類別服務的隨選連接，便于演示各種多媒體的應用交互。
【專利說明】面向服務的多粒度光網絡測試控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光網絡測試控制方法，尤其涉及一種面向服務的多粒度光網絡測試控制方法。
【背景技術】
[0002]新一代應用正在出現，它們要求接入遠程計算資源、分布式數據存儲設施、媒體服務器、內容存儲庫以及科研儀器，經常是經由高速網絡基礎設施。在開始時是由聯合的虛擬研究社區開發的，這些應用引導了新的面向服務的網絡技術及架構的開發。
[0003]在應用與網絡之間的交互意識(reciprocal awareness)被認為是朝向下一代網絡的實施方案的基礎步驟。正在出現的網絡應用的完整類別(例如，網格、SHD隨選多媒體服務)將依賴于先進的服務與網絡控制平面技術，來實現(調度、接入以及使用)網絡及IT基礎設施的優化管理。
[0004]因此有必要提供用于支持未來互聯網應用的新穎的面向服務的多粒度以太網光突發交換(E-OBS)及傳輸(E-OBT)網絡演示器。此概念的實驗驗證依賴于在E-OBS測試臺上的四HD隨選視頻(VoD)服務的演示。該網絡架構是基于將面向服務的光網絡(SOON)框架功能性與E-OBS-T控制及數據平面技術相整合。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，能夠自動網絡配置并建立與不同類別服務的隨選連接，便于演示各種多媒體的應用交互。
[0006]本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，包括如下步驟:a)將服務感知邊緣路由器和核心路由器通過信令相連構成光網絡測試系統山)將光網絡測試系統所認知的QoS以及資源的應用的服務請求轉移到服務感知邊緣路由器上進行網絡參數映射，并將該映射轉換為對于該服務的動態配置的直接請求；c)解析面向服務的請求，配置聚合調度器并建立快慢不同的路徑來支持不同的服務。
[0007]上述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其中，所述核心路由器包含三個節點，所述三個節點均由集中式的基于FPGA的控制平面模塊來控制，從而產生網狀拓撲，其中兩個節點由微電機系統交換機組成，第三個節點為微電機系統交換機以及聲光交換機，從而形成多粒度光交叉連接。
[0008]上述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其中，所述網絡參數包括突發尺寸、偏移時間、網絡供應服務以及端至端光路。
[0009]上述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其中，所述步驟c)包括如下過程:配置聚合調度器包括設置緩沖器大小和時間，選擇λ /次λ的突發大小。
[0010]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明提供的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，通過在應用請求與網絡服務之間的映射過程，將由終端使用者所感知的參數與網絡裝置所需要的技術特定的指令相分離，有效地在應用層與網絡層之間橋接信息間隙，從而用于預見“應用到網絡”交互的新范式，實現自動網絡配置并建立與不同類別服務的隨選(on-demand)連接,便于演示各種多媒體的應用交互。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為面向服務的以太網光突發交換傳輸測試網絡平臺構架示意圖；
[0012]圖2為本發明面向服務的多粒度光網絡測試控制流程示意圖；
[0013]圖3為面向對象光網絡端到端整體服務提供時間示意圖；
[0014]圖4為本發明對于不同業務的延遲時間示意圖；
[0015]圖5為本發明對于不同業務的抖動時間示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0017]圖1為面向服務的以太網光突發交換傳輸測試網絡平臺構架示意圖，圖2為本發明面向服務的多粒度光網絡測試控制流程示意圖。
[0018]請參見圖1和圖2，本發明提供的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法包括如下步驟:
[0019]步驟S1:將服務感知邊緣路由器和核心路由器通過信令相連構成光網絡測試系統；所述核心路由器包含三個節點，所述三個節點均由集中式的基于FPGA(現場可編程門陣列)的控制平面模塊來控制，從而產生網狀拓撲，其中兩個節點由MEMS交換機(微電機系統，Micro-Electro—Mechanic System)組成,第三個節點為MEMS交換機以及聲光交換機，從而形成多粒度光交叉連接；
[0020]步驟S2:將光網絡測試系統所認知的QoS以及資源的應用的服務請求轉移到服務感知邊緣路由器上進行網絡參數映射，并將該映射轉換為對于該服務的動態配置的直接請求；所述網絡參數包括突發尺寸、偏移時間、網絡供應服務以及端至端光路；
[0021]步驟S3:解析面向服務的請求，配置聚合調度器并建立快慢不同的路徑來支持不同的服務；具體過程如下:配置聚合調度器包括設置緩沖器大小和時間，選擇λ /次λ的突發大小。
[0022]本發明的SOON框架能夠將應用(例如，多媒體)在網絡服務請求內所規定的一組參數映射到由該網絡所使用的一組特定參數(例如，邊緣聚合緩沖閾值、偏移、λ /次λ光路)中，同時隱藏來自該應用的網絡資源技術及拓撲細節。SOON還將該映射轉換為對于該服務的動態配置的直接請求。E-OBS-T網絡然后能夠解析該SOON請求并且在工作進行中(on the fly)配置聚合調度器(緩沖器大小、時間)，選擇恰當的粒度(λ /次λ的突發大小(burst size))并建立相應光路(慢路徑-快路徑)來支持不同的服務。
[0023]SOON實現的E-OBS-T網絡如圖1所示:網絡架構、測試臺設置以及SOON結果如下:所提出的面向服務的網絡架構是基于SOON元件以及E-OBS-T技術，利用了通過JIT-SOON信令互連的服務感知邊緣及核心路由器。該SOON將關于所認知的QoS以及資源的應用的服務請求轉移到在E-OBS-T網絡的邊緣處的技術特定池(technology-specific pool)。通過這種將網絡技術與服務解耦的能力，控制平面(CP)被解除了面向服務的功能性的負擔，因而可以專注于供應連接性服務(connectivity service)。該SOON支持服務抽象及資源虛擬化能力，從而允許將一組應用特定參數映射成由該網絡所使用的一組參數來進行服務的實際配置，同時避免將網絡資源技術細節暴露給應用。網絡特定參數包括:突發尺寸、偏移時間、網絡供應服務(E-OBS-E-OBT)以及端至端光路。
[0024]該SOON框架還具有協調不同的OBS邊緣裝置的能力以建立單向及雙向端至端波長(E-OBT)及次波長(E-OBS)路徑。這是通過在分布式服務元件(distributed serviceelement,DSE)中間的專用信令協議來獲得的，該等分布式服務元件可以交換邊緣特性及可達性信息。該DSE還通過網絡資源DB (NR-DB)內部數據庫來管理涉及邊緣節點裝置的信息的周期性更新，用于解決源/目的地的可達性。為了實現該框架與OBS網絡交互，已經設想了安裝于每一 DSE中的依賴于特定技術的模塊，該模塊將從該DSE接收的信息轉譯成可由E-OBS-T裝置理解的一組特定指令。
[0025]服務感知邊緣OBS路由器利用了以IGE (伺服器/客戶端)以及2.5Gbps (E-OBS-T控制平面以及數據平面)操作的網絡處理器以及FPGA裝置，能夠在服務層消息(基于SOON)、網絡請求以及數據包之間進行差異化處理。在S00N信令消息的情況中，該邊緣路由器將它們轉發給該控制平面。在傳入的S00N網絡請求的情況中，突發聚合調度器被觸發以將服務請求反映到緩沖器大小以及時間閾值中。該S00N消息還用于對網絡供應系統是E-OBS還是E-OBT來做出決策，然后選擇恰當的光路(最多為四中選一)。E-OBS供應系統的建立是通過將突發進行聚合并且提前(5us)產生并傳輸突發控制標頭(BCH)來為每個突發配置聲光切換。E-OBT通過在接收到S00N消息之后產生BCH來在服務進行期間支持端至端光路。最終，通過控制連接到MEMS交換機(涉及與所有核心節點的連接性)的SG-DBR可調諧激光器(在邊緣I處)，連同在核心FPGA處處理的BCH，λ選擇的組合提供了端至端動態光路。最終，數據包在聚合(aggregation) FIFO上得到緩沖，然后在不同的波長或次波長光路上傳輸。E-OBS-T數據平面傳輸機制是基于在突發傳輸之間的保持活動(keep-alive)的消息。
[0026]服務感知核心OBS路由器包含三個節點，這三個節點均由集中式的基于FPGA的控制平面模塊來控制，從而產生網狀拓撲。兩個節點由MEMS交換機(IOms)組成，第三個節點為MEMS交換機以及聲光交換機(4us)從而形成多粒度光交叉連接(mult1-granularoptical cross-connect, MG-0XC)。該控制平面模塊利用網絡處理器以及FPGA,并且它可以處理并轉發在工作進行中的(on the fly)服務層信息，并且分配開關資源來進行E-OBS或E-OBT供應。E-OBS業務是使用特定光路通過MG-OXC節點來傳輸的，并且在聲光交換機支持不同服務。該業務的其余部分是在三個不同的光路上傳輸的，這三個不同的光路具有不同數目的跳，基于Ε-0ΒΤ，在服務進行中使用。不同于現有的面向服務的架構，在現有的面向服務的架構中，使用舊版IP網絡來載運S00N信號及消息，而在所提出的架構中，S00N消息是通過JIT信令在光域中載運以及在突發控制標頭(BCH)中載運。⑶I服務應用將請求發布給S00N框架來達成特定的網絡服務(四個網絡服務)。然后，DSE元件使用專有的信令來觸發另一個所涉及的DSE并配置OBS裝置。該S00N信令為服務特定的并且對于每一種類型的所提供的服務具有不同的消息集合。
[0027]圖3中的第一區段(從左側開始)表示的是在開始信令(峰線3)之前服務請求的S00N處理時間，而第二區塊表示的是從使用者請求中推斷的邊緣節點配置(峰線4)的特定指令的構建的處理。在邊緣配置之后，該SOON從該DSE模塊收集該ACK消息，并且將服務提供(service-provided)的ACK發送給⑶I裝置應用(峰線5)。SOON-JIT控制協議性能已通過測量端至端服務時間而得到評估，該端至端服務時間包括邊緣及核心節點解析及轉發時間。該值最主要取決于SOON元件的端主機性能，而不是實際的E-OBS-T測試平臺。
[0028]網絡服務結果如下:
[0029]在本發明中，演示了在E-OBS-T傳輸上的SOON服務以及連接建立以及高清晰度視頻。在BCH中所囊封的SOON-JIT消息被在E-OBS-T控制平面上發送而所產生的可變光突發則在以太網類型數據平面上發送。為了研究E-OBS-T對高性能媒體的實時傳輸的效應，在OBS網絡測試臺上的不同的流媒體情形中使用了四個預先記錄的具有不同質量的視頻。這些視頻分別從解析度為1280X720以及1440X1080的高解析度以及比特率為27Mbps以及46Mbps變化到2560X1600的四HD以及106和156Mbps的比特率。大約200Mbps的TCP背景業務還通過業務發生器來產生以模擬當前互聯網業務行為(在TCP與UDP數據之間)。所開發的聚合是混合式的并且將大小與時間閾值相組合，大小與時間閾值還會在每個SOON服務上動態改變，其中最大大小閾值為5000字節而時間極限為2ms。圖4中曲線I所示為使用E-OBT的服務1，曲線2所示為使用E-OBS的服務2，對于服務I來說(E-OBT)，UDP包中95 %以上的部分具有小于3ms的延遲，最大延遲小于4ms，處于可接受的水平內，而對于服務2來說，該值小于1.8ms。圖5中曲線I所示為使用E-OBT的服務1，曲線2所示為使用E-OBS的服務2，對于服務2 (E-OBS)來說，對于100%的業務而言抖動(jitter)仍處于
1.4ms以下，并且低于0.9ms，仍然是一個可以接受的值。對于數據總量來說，OBS網絡的包損失為零。
[0030]雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其特征在于，包括如下步驟: a)將服務感知邊緣路由器和核心路由器通過信令相連構成光網絡測試系統； b)將光網絡測試系統所認知的QoS以及資源的應用的服務請求轉移到服務感知邊緣路由器上進行網絡參數映射，并將該映射轉換為對于該服務的動態配置的直接請求； c)解析面向服務的請求，配置聚合調度器并建立快慢不同的路徑來支持不同的服務。
2.如權利要求1所述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其特征在于，所述核心路由器包含三個節點，所述三個節點均由集中式的基于FPGA的控制平面模塊來控制，從而產生網狀拓撲，其中兩個節點由微電機系統交換機組成，第三個節點為微電機系統交換機以及聲光交換機，從而形成多粒度光交叉連接。
3.如權利要求1所述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其特征在于，所述網絡參數包括突發尺寸、偏移時間、網絡供應服務以及端至端光路。
4.如權利要求1所述的面向服務的多粒度光網絡測試控制方法，其特征在于，所述步驟c)包括如下過程:配置聚合調度器包括設置緩沖器大小和時間，選擇λ /次λ的突發大小。
【文檔編號】H04L12/24GK103546212SQ201310521483
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】秦軼軒 申請人:南京艾科朗克信息科技有限公司