5/27/2004， 作者，清華大學(xué)，高志國博士。

ASON和GMPLS協(xié)議
自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）是能根據(jù)用戶請求，通過網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的控制以及各種信令的傳輸，自動進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)方式以及對新業(yè)務(wù)的后向支持、對多廠商多運營商互操作的能力，還能提供更強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。
這個控制平面便是光網(wǎng)絡(luò)的核心，但這個控制平面又是怎樣具體實現(xiàn)的呢？
現(xiàn)在通用的解決方案通常是借助于另外一項重大技術(shù)——通用多協(xié)議標記交換（GMPLS）。GMPLS從功能平面對MPLS進行了擴展，可以支持基于非分組（例如波長、波帶和光纖）交換接口的通信系統(tǒng)。GMPLS在設(shè)計方面的先導(dǎo)性和靈活性使得其非常適用于ASON控制平面的具體實現(xiàn)。
一個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、拓撲發(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)對網(wǎng)絡(luò)生存性有越來越高的要求，所以還要求控制平面具備良好的連接保護與恢復(fù)功能。
引入控制平面后，連接建立所需時間（從幾個小時甚至幾天）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)點中去。輸入節(jié)點在接到用戶傳遞過來的連接參數(shù)后，就能自動決定整條通路的路徑并利用信令自動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過于復(fù)雜，通常鏈路的建立，拆除時間都需要數(shù)秒，甚至數(shù)分鐘，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比較大的時候這個時間還會更長。因此在諸如網(wǎng)格計算，高性能計算這些應(yīng)用中，有大量突發(fā)的數(shù)據(jù)需要在幾臺計算機之間傳送的時候，通過GMPLS來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實驗室的為美國聯(lián)邦通信委員會(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微秒的時間間隔內(nèi)提供光路的連接。在高性能計算領(lǐng)域，JIT協(xié)議相對于GMPLS協(xié)議有明顯的優(yōu)勢。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)中的通信時延，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。美國海軍實驗室(NRL)高性能計算領(lǐng)域的首席科學(xué)家Hank Dardy博士這樣來比較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間，如果采用工業(yè)界的GMPLS標準則可能需要幾分鐘。但是如果采用JIT協(xié)議配合高速光開關(guān)則可以在幾個微秒內(nèi)建好一條光通路，即使采用微機械的光開關(guān)也可以在幾個毫秒內(nèi)建立光通路�！盢RL已經(jīng)通過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)議簡單，高速，有望被提議為通信領(lǐng)域的標準協(xié)議。但是也有一些保守主義這認為JIT協(xié)議不會輕易的成為GMPLS協(xié)議的競爭者。由于GMPLS的靈活性，使得他可以通過其它很多種信令協(xié)議來建立連接，將來GMPLS可能就可以通過JIT協(xié)議來建立鏈接。而且如果邊緣設(shè)備可以自動的按需要建立和拆除鏈路，傳統(tǒng)的運營商可能會失去對容量的規(guī)劃控制，這對傳統(tǒng)的運營商將是一個挑戰(zhàn)。
JIT協(xié)議的優(yōu)點：
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)點得到確認消息后才能后開始下一步的操作，釋放多余的預(yù)留資源。而JIT協(xié)議省略了握手過程，當(dāng)上游節(jié)點發(fā)送連接請求消息時鏈路會被同時建立。這種機制減少了因為握手造成的連接請求時延，因此JIT協(xié)議相對于GMPLS，ATM在速度上有明顯的優(yōu)勢。
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)點處功能簡單，而且對數(shù)據(jù)完全透明�？梢酝ㄟ^硬件來實現(xiàn)協(xié)議，增加節(jié)點的處理能力。節(jié)點之間不需要有時鐘同步。
JIT協(xié)議的缺點：
JIT協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)負載小的時候工作良好，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負載較大的時候，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，但是這種情況對于某些用戶某些場合都是不允許的。JIT協(xié)議首先是在OBS網(wǎng)絡(luò)中提出來的，但是過去一直不能被接受，其主要問題在于鏈接狀態(tài)的改變很難獲知。
JIT協(xié)議的發(fā)展現(xiàn)狀與未來：
MCNC實驗室的Stevenson宣稱通過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)負載為60%，核心網(wǎng)負載為40%時，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數(shù)（例如每根光纖16個波長或者32以上）。還有一些其他的手段，例如在節(jié)點處采用波長變換器（可以避免關(guān)網(wǎng)絡(luò)中波長連續(xù)性的限制），偏轉(zhuǎn)路由（當(dāng)端口被占用時數(shù)據(jù)被發(fā)送到其他相鄰的節(jié)點）算法。MNCN實驗室實現(xiàn)了JIT協(xié)議的硬件模塊（JITPAC），在OAMD中加裝JITPAC模塊，就可以實現(xiàn)一個具有JIT協(xié)議控制的智能光節(jié)點，只要為其指配信令通道便可以開始工作。MNCN開發(fā)的JITPAC模塊內(nèi)置了與TL1，SNMP標準協(xié)議的接口，現(xiàn)在正在努力的是這個接口標準化，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)上確實媒質(zhì)無關(guān)的，可以應(yīng)用到無線和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，有效改善現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的利用率，解決頻譜資源有限的問題。