基于XML的光交叉連接節(jié)點描述

喬慶學，侯韶華

（南京郵電大學 電子科學與工程學院，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項目、甚長基線干涉技術與高速網(wǎng)絡技術相結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)絡網(wǎng)絡帶寬和路由選擇的要求越來越高，對網(wǎng)絡帶寬和智能化控制的要求也越來越高，按需的分配網(wǎng)絡資源、動態(tài)的創(chuàng)建路由必定會成為今后網(wǎng)絡發(fā)展的一種趨勢。目前，人們提出一種新型的網(wǎng)絡體系概念，最具代表性的是加拿大第四代網(wǎng)絡UCLP[1-2]系統(tǒng)，主要目標是要實現(xiàn)用戶可通過網(wǎng)絡來提供，管理和控制自己的光路路由。實質性工作為把光路和光路連接交叉節(jié)點虛擬為Web服務單元，確立各個Web服務模塊。

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

Web Service[6-7]是一個向外部暴露出的能夠通過Internet進行調用的API或者應用程序接口，OXC Web Service是利用Web服務模塊的形式把OXC節(jié)點相關信息發(fā)布Internet上，把OXC的節(jié)點信息或者在某些新型的網(wǎng)格架構體系如UCLP[7]中的OXC控制權和管理權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)絡服務的初始步驟，體系結構緊湊的XML標記體系能夠為信息的呈現(xiàn)鑒定良好的基礎。

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設備的光纖數(shù)為M，每條光纖復用N個波長。這些波分復用光信號首先進入放大器放大，然后經(jīng)解復用器把每一條光纖中的復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進行波長變換。然后再進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，防止非均衡增益經(jīng)光纖放大器放大導致比較嚴重的非線性效應。最后光信號經(jīng)復用器把相應的波長復用到同一光纖中，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

可擴展標記語言（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，可以用來標記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種擴展性標識語言，以便于軟件開發(fā)人員和內容創(chuàng)作者在網(wǎng)頁上組織信息，是一種允許用戶對自己的標記語言進行定義的源語言。XML是標準通用標記語言 (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用程序或供應商的結構化數(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備的分析，創(chuàng)建以下光交叉連接節(jié)點數(shù)據(jù)體系結構，如圖2所示。

圖2 節(jié)點元素標記體系

采用 XML對節(jié)點抽象出來的數(shù)據(jù)進行描述，實際應用中，可將各類單板的共同屬性設定為必選選項，將各類單板獨自的屬性設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)元素的標記定義如表1所示。

表1 光交叉連接節(jié)點的標記定義列表

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

2.3 光網(wǎng)絡服務質量等級虛擬及其描述

隨著光網(wǎng)絡網(wǎng)絡規(guī)模的不斷升級和整體性能的不斷提高，光網(wǎng)絡提供的服務質量也越來越高。但是不同用戶間對光網(wǎng)絡服務質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描述架構中提供一種劃分不同光網(wǎng)絡服務質量的方案，對于解決用戶的對網(wǎng)絡質量的差異性需求會有極大的參考價值，依據(jù)目前光網(wǎng)絡服務等級協(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 服務等級劃分方案

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

表3 服務等級元素標記表

以level 1為例，對其進行XML描述示例如下：

3 結語

本文首先分析了光網(wǎng)絡中光交叉連接的主要過程，通過對光交叉連接節(jié)點設備的分析，對其物理模塊進行抽象、描述；對光網(wǎng)絡的服務質量提出一種等級劃分方案，并對其進行虛擬描述。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)絡的QoS等級服務，再通過Web Service技術中的注冊和發(fā)現(xiàn)、調用技術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)上的構建。下一代用戶自控制及管理的光網(wǎng)絡體系[2]就是基于網(wǎng)格技術[11]和Web技術來實現(xiàn)對光路的控制。用戶可通過網(wǎng)絡來提供，管理和控制自己的光路路由，其實質規(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，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)絡服務資源，為整個光網(wǎng)絡虛擬化物理資源的發(fā)現(xiàn)提供支持。

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