喬慶學(xué)，侯韶華

（南京郵電大學(xué) 電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210003）

0 引言

近幾年來，一些重大的科研項目如歐洲的高能粒子對撞機(jī)項目、甚長基線干涉技術(shù)與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的一種全新天文觀測手段 e-VLBI（e-Very Long Baseline Interferometry)實驗對傳輸網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)帶寬和路由選擇的要求越來越高，對網(wǎng)絡(luò)帶寬和智能化控制的要求也越來越高，按需的分配網(wǎng)絡(luò)資源、動態(tài)的創(chuàng)建路由必定會成為今后網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一種趨勢。目前，人們提出一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系概念，最具代表性的是加拿大第四代網(wǎng)絡(luò)UCLP[1-2]系統(tǒng)，主要目標(biāo)是要實現(xiàn)用戶可通過網(wǎng)絡(luò)來提供，管理和控制自己的光路路由。實質(zhì)性工作為把光路和光路連接交叉節(jié)點虛擬為Web服務(wù)單元，確立各個Web服務(wù)模塊。

OXC[3-5]是用于光纖網(wǎng)絡(luò)交叉連接的節(jié)點裝置，通過對光信號進(jìn)行交叉連接，能靈活有效地管理光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，是實現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/恢復(fù)以及自動配線和監(jiān)控的重要技術(shù)。由于光交叉連接節(jié)點在光網(wǎng)絡(luò)交叉連接中的重要性以及光交叉連接節(jié)點信息的復(fù)雜度，構(gòu)建一個光交叉節(jié)點的Web Service信息系統(tǒng)可以為光網(wǎng)絡(luò)虛擬化和網(wǎng)格應(yīng)用體系下的資源發(fā)現(xiàn)鑒定良好基礎(chǔ)，有助于光網(wǎng)絡(luò)資源的最大化利用。

Web Service[6-7]是一個向外部暴露出的能夠通過Internet進(jìn)行調(diào)用的API或者應(yīng)用程序接口，OXC Web Service是利用Web服務(wù)模塊的形式把OXC節(jié)點相關(guān)信息發(fā)布Internet上，把OXC的節(jié)點信息或者在某些新型的網(wǎng)格架構(gòu)體系如UCLP[7]中的OXC控制權(quán)和管理權(quán)以一種更加開放的方式提供給潛在的用戶?；赬ML的描述是發(fā)布OXC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的初始步驟，體系結(jié)構(gòu)緊湊的XML標(biāo)記體系能夠為信息的呈現(xiàn)鑒定良好的基礎(chǔ)。

1 光交叉連接節(jié)點資源分析

OXC主要由輸入部分，光交叉連接部分(光交叉連接矩陣)，輸出部分，控制和管理監(jiān)控部分組成。

光交叉連接流程如下[8]:輸入輸出OXC設(shè)備的光纖數(shù)為M，每條光纖復(fù)用N個波長。這些波分復(fù)用光信號首先進(jìn)入放大器放大，然后經(jīng)解復(fù)用器把每一條光纖中的復(fù)用光信號分解為單波長信號(λ1-λN)，M條光纖就分解為M×N個單波長光信號。所以信號通過(M×N) × (M×N)的光交叉連接矩陣再控制和管理單元的操作下進(jìn)行波長配置，交叉連接。由于每條光纖不能同時傳輸兩個相同波長的信號(即波長爭用)，所以為了防止出現(xiàn)這種情況，實現(xiàn)無阻塞交叉連接，在連接矩陣的輸出端每波長通道光信號還需要經(jīng)過光波長變換器 OTU進(jìn)行波長變換。然后再進(jìn)入功率分配器把各波長通道的光信號功率控制在可允許的范圍內(nèi)，防止非均衡增益經(jīng)光纖放大器放大導(dǎo)致比較嚴(yán)重的非線性效應(yīng)。最后光信號經(jīng)復(fù)用器把相應(yīng)的波長復(fù)用到同一光纖中，經(jīng)光纖放大器放大到線路所需的功率完成信號的匯接。整個過程所用到的單板如圖1示。

圖1 光交叉連接示例

由上可知，光交叉連接過程主要用到單板有:合波類單板、分波類單板、放大類單板、交叉類單板和系統(tǒng)監(jiān)控類單板。本文抽象出這五大類單板作為光交叉連接節(jié)點的數(shù)據(jù)元素來源，構(gòu)建光交叉連接節(jié)點的Web Service系統(tǒng)。

2 基于XML的數(shù)據(jù)抽象及元素描述

2.1 XML簡介

可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML，Extensible Markup Language）[9]，是互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合組織（w3c）創(chuàng)建的一組規(guī)范，可以用來標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種擴(kuò)展性標(biāo)識語言，以便于軟件開發(fā)人員和內(nèi)容創(chuàng)作者在網(wǎng)頁上組織信息，是一種允許用戶對自己的標(biāo)記語言進(jìn)行定義的源語言。XML是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言 (SGML) 的子集，非常適合Web傳輸。XML提供統(tǒng)一的方法來描述和交換獨立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.2 基于XML的光交叉連接節(jié)點數(shù)據(jù)抽象

通過對光交叉連接設(shè)備的分析，創(chuàng)建以下光交叉連接節(jié)點數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 節(jié)點元素標(biāo)記體系

采用 XML對節(jié)點抽象出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，實際應(yīng)用中，可將各類單板的共同屬性設(shè)定為必選選項，將各類單板獨自的屬性設(shè)置或輔助信息為可選選項[10]。對文中所提的五類單板的數(shù)據(jù)元素的標(biāo)記定義如表1所示。

表1 光交叉連接節(jié)點的標(biāo)記定義列表

下面以華為公司的OSN-8800設(shè)備的分波合波類單板和其單板下的模塊為例，對其進(jìn)行 XML描述示例如下:

2.3 光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等級虛擬及其描述

隨著光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷升級和整體性能的不斷提高，光網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)質(zhì)量也越來越高。但是不同用戶間對光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求也存在著各種差異。如果能在光交叉連接節(jié)點的XML描述架構(gòu)中提供一種劃分不同光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的方案，對于解決用戶的對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的差異性需求會有極大的參考價值，依據(jù)目前光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等級協(xié)議（SLA，Service-Level Agreement）的各種劃分方法，本文使用以下一種劃分方案，如表2所示。

表2 服務(wù)等級劃分方案

現(xiàn)從用戶的角度對數(shù)據(jù)元素的標(biāo)記定義如表3所示。

表3 服務(wù)等級元素標(biāo)記表

以level 1為例，對其進(jìn)行XML描述示例如下：

3 結(jié)語

本文首先分析了光網(wǎng)絡(luò)中光交叉連接的主要過程，通過對光交叉連接節(jié)點設(shè)備的分析，對其物理模塊進(jìn)行抽象、描述；對光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提出一種等級劃分方案，并對其進(jìn)行虛擬描述。整體工作完成了光交叉連接節(jié)點的描述，描述了光交叉連接節(jié)點五大類單板的各類信息和光交叉網(wǎng)絡(luò)的QoS等級服務(wù)，再通過Web Service技術(shù)中的注冊和發(fā)現(xiàn)、調(diào)用技術(shù)即可完成整個光交叉連接節(jié)點Web Service信息系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上的構(gòu)建。下一代用戶自控制及管理的光網(wǎng)絡(luò)體系[2]就是基于網(wǎng)格技術(shù)[11]和Web技術(shù)來實現(xiàn)對光路的控制。用戶可通過網(wǎng)絡(luò)來提供，管理和控制自己的光路路由，其實質(zhì)規(guī)劃就是基于Web Service的多域信息系統(tǒng)。本文的光交叉連接節(jié)點的XML描述可以為光交叉連接節(jié)點的Web Service模塊在互聯(lián)網(wǎng)上的被潛在用戶的發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上把光交叉連接節(jié)點抽象虛擬為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源，為整個光網(wǎng)絡(luò)虛擬化物理資源的發(fā)現(xiàn)提供支持。

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