智能光網(wǎng)絡(luò)中的BoD業(yè)務(wù).ppt

1、一、智能光網(wǎng)絡(luò)中的BoD業(yè)務(wù),杜書(shū),2020/10/8,1,什么是BoD業(yè)務(wù),BoD：Bandwidth on Demand 網(wǎng)絡(luò)根據(jù)客戶的需要?jiǎng)討B(tài)的為他分配帶寬。 帶來(lái)的好處： 對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，他們需要多少才分配得到多少帶寬，不必為不需要的帶寬付錢。 對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，同樣能獲得更多的利潤(rùn)。,2020/10/8,2,一個(gè)例子,2020/10/8,3,實(shí)現(xiàn)BoD業(yè)務(wù)的方法1：make-before-break,當(dāng)需要調(diào)整帶寬容量的時(shí)候，先建立一條新的連接，這條連接能夠滿足新的帶寬需要。 把業(yè)務(wù)倒換到新的連接上，再將舊的連接拆除。 這種方法在包網(wǎng)絡(luò)中對(duì)業(yè)務(wù)沒(méi)有影響，但是在光網(wǎng)絡(luò)中

2、會(huì)造成業(yè)務(wù)的短暫中斷（ms量級(jí)，主要因?yàn)榈箵Q有一定時(shí)延）,2020/10/8,4,實(shí)現(xiàn)BoD業(yè)務(wù)的方法2： VCat & LCAS,VCat: Virtual Concatenation 在SDH網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)可以由多個(gè)不同的虛容器（VC:virtual container，實(shí)際上就是時(shí)分復(fù)用里的時(shí)間片）承載，這些虛容器可以通過(guò)獨(dú)立的連接通路進(jìn)行傳送，最后在目的節(jié)點(diǎn)端重新組合起來(lái)。 LCAS: Link Capacity Adjustment Scheme 當(dāng)需要調(diào)整帶寬時(shí)，只需要增加或者減少一個(gè)或者幾個(gè)VC。,2020/10/8,5,這種方法最大的特點(diǎn)： 不同的VC可以走不同的路徑，靈活； 不

3、會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷。 目前最常見(jiàn)的MSTP(多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）中都是采用的這種方法,2020/10/8,6,VCat & LCAS 的問(wèn)題,優(yōu)點(diǎn)其實(shí)也正是它的缺點(diǎn)。多條路徑支持一個(gè)連接會(huì)帶來(lái)問(wèn)題： 增加網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性； 不同路徑長(zhǎng)度不同，需要在目的節(jié)點(diǎn)端對(duì)時(shí)延進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)霓k法通常都是采用buffer，而且對(duì)buffer 的需求可能非常大。Why？ 舉一個(gè)例：兩條路徑上傳輸時(shí)延差10ms，每條路徑傳10Gb/s，在目的節(jié)點(diǎn)端就需要100Mb的buffer。如果這個(gè)連接走的不同路徑很多？,2020/10/8,7,兩種方法結(jié)合,解決一個(gè)連接多條路徑的辦法：設(shè)一個(gè)路徑數(shù)門限。 BoD中業(yè)務(wù)是動(dòng)態(tài)變化的

4、。當(dāng)一個(gè)連接的路徑數(shù)已經(jīng)達(dá)到門限值，還需要增加帶寬，且這些路徑上都沒(méi)有足夠的資源-這個(gè)增加帶寬的請(qǐng)求就要被拒絕 可以考慮將make-before-break與虛級(jí)聯(lián)的方式結(jié)合：當(dāng)一個(gè)新的增加帶寬的請(qǐng)求到來(lái)，使得路徑數(shù)要超過(guò)門限，使用make-before-break重新配置一部分業(yè)務(wù)的路由。,2020/10/8,8,Cross-Virtual Concatenation（1）,虛級(jí)聯(lián)要求所有的VC都是相同的類型，即容量大小相同，都必須是VC-3(45Mb/s),或者都是VC-12(2Mb/s) 如果已經(jīng)有了90兆的帶寬，是通過(guò)兩個(gè)VC-3提供，但是想升級(jí)到100兆去，傳統(tǒng)的方法只有再增加一個(gè)V

5、C-3，這樣就只有向運(yùn)營(yíng)商購(gòu)買135兆的帶寬-不劃算 Satyajeet 等人提出了Cross Virtual Concatenation的概念。,2020/10/8,9,Cross-Virtual Concatenation（2）,相比虛級(jí)聯(lián)：在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上做了改進(jìn)，使得不同類型的VC可以級(jí)聯(lián)。 優(yōu)點(diǎn)：提高了帶寬利用率。 上面提到的問(wèn)題可以這樣來(lái)解決：從90兆升級(jí)到100兆，只需要增加5個(gè)VC-12. 同樣面臨一個(gè)連接多條路徑帶來(lái)的問(wèn)題 同時(shí)還有一個(gè)新問(wèn)題：如何選擇帶寬調(diào)整時(shí)的粒度？,2020/10/8,10,帶寬調(diào)整粒度的選擇(1),粒度的選擇在與用戶 太?。簬捫枨髣?dòng)態(tài)變化，可能會(huì)頻

6、繁觸發(fā)帶寬調(diào)整，增加網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)擔(dān)。 太大：為不需要的帶寬買單，花冤枉錢。,2020/10/8,11,帶寬調(diào)整粒度的選擇(2),從用戶的角度來(lái)看，為了盡量減少自己的成本，一定會(huì)選擇最小的帶寬調(diào)整粒度 但是這樣運(yùn)營(yíng)商肯定不干 管理的負(fù)擔(dān) 每個(gè)VC都可能走不同的路徑，VC數(shù)量多了之后，可能造成路徑數(shù)會(huì)很多 辦法：定價(jià)。 這樣粒度選擇的可以看成用戶和運(yùn)營(yíng)商博弈的問(wèn)題,2020/10/8,12,自適應(yīng)的選擇帶寬調(diào)整粒度,假設(shè) 運(yùn)營(yíng)商采用的定價(jià)策略是：每調(diào)整一次帶寬收取一定費(fèi)用+傳統(tǒng)的按時(shí)間和帶寬分配情況收費(fèi)； 用戶的業(yè)務(wù)量曲線是相對(duì)平滑的。 我認(rèn)為可以考慮一種自適應(yīng)的粒度選擇方法： 當(dāng)業(yè)務(wù)量將要超過(guò)所

7、分配的帶寬時(shí)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)前一段時(shí)間內(nèi)的業(yè)務(wù)量變化來(lái)選擇粒度大?。涸黾涌欤x擇一個(gè)大的粒度；增加慢，選一個(gè)小的粒度。 當(dāng)需要減少分配的帶寬時(shí)，采用同樣的道理：下降快，大的粒度；慢，小的粒度。,2020/10/8,13,2020/10/8,14,需要做的工作,需要找到一種根據(jù)之前的業(yè)務(wù)量變化預(yù)測(cè)最近的將來(lái)業(yè)務(wù)量的變化趨勢(shì)。 業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)的方法很多，最不好處理的是業(yè)務(wù)量曲線抖動(dòng)比較大的情況。 前面講到的快、慢、大、小都是模糊的概念，需要找到一個(gè) “快慢大小” 這之間的一個(gè)映射關(guān)系。 可以考慮用模糊數(shù)學(xué)的辦法，關(guān)鍵是找一個(gè)合適的隸屬函數(shù)。,二、在已知業(yè)務(wù)持續(xù)時(shí)間的情況下的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)問(wèn)題,杜書(shū),2020/10

8、/8,16,概念：holding-time-aware,看論文的時(shí)候，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)仿真部分會(huì)假設(shè)業(yè)務(wù)到達(dá)是一個(gè)泊松過(guò)程：請(qǐng)求的到達(dá)時(shí)間是滿足泊松分布，每個(gè)請(qǐng)求的持續(xù)時(shí)間是負(fù)指數(shù)分布。 實(shí)際的情況是，很多用戶在向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商購(gòu)買服務(wù)的時(shí)候都會(huì)在SLA(服務(wù)等級(jí)協(xié)議）上注明他們的業(yè)務(wù)具體的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、需要多少帶寬 例如：奧運(yùn)會(huì)的轉(zhuǎn)播需要巨量的帶寬，但是只是在奧運(yùn)會(huì)進(jìn)行的這段時(shí)間內(nèi)。,2020/10/8,17,概念：業(yè)務(wù)疏導(dǎo)（traffic grooming),單個(gè)波長(zhǎng)通道的容量巨大 實(shí)驗(yàn)室的最新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以達(dá)到Tbps的量級(jí)。 一般來(lái)說(shuō)，單個(gè)業(yè)務(wù)連接遠(yuǎn)達(dá)不到波長(zhǎng)通道的容量 要提高波長(zhǎng)通道的利用率

9、，怎么辦？ 把多個(gè)有相同源/目的節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)通過(guò)疏導(dǎo)的方式放到一個(gè)波長(zhǎng)通道中傳輸,2020/10/8,18,Grooming on existing lightpath? Creat a new lightpath?,當(dāng)一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求到來(lái)的時(shí)候，是把它疏導(dǎo)到一條（或者多條首尾相連的）已經(jīng)建立的光路上去，還是為它建立一條新的光路？ 前者：提高了波長(zhǎng)通道的利用率，但是往往并不是最短路徑。 引入業(yè)務(wù)持續(xù)時(shí)間的概念后，考慮一種情況：當(dāng)一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求持續(xù)時(shí)間非常長(zhǎng)，而已建立的光路上的業(yè)務(wù)持續(xù)時(shí)間非常短。 建立一條新的光路的辦法其實(shí)更好,2020/10/8,19,M.Tornatore等人的方法（1）,JSAC

10、 2008第三期 采用了業(yè)務(wù)疏導(dǎo)里一個(gè)比較經(jīng)典的節(jié)點(diǎn)輔助圖模型。 對(duì)模型中不同的link分別賦不同的cost，其中l(wèi)ightpath layer上link的cost比在wavelength layer上link的cost小得多。 利用最短路徑算法求解業(yè)務(wù)疏導(dǎo)問(wèn)題。,2020/10/8,20,M.Tornatore等人的方法（2）,對(duì)lightpaht layer上link的cost賦值：,2020/10/8,21,問(wèn)題,M.Tornatore的方法還是有一個(gè)思想：首先選擇把業(yè)務(wù)疏導(dǎo)到已經(jīng)建立的光路上去。 是否總是有效？一個(gè)例子,2020/10/8,22,我的一個(gè)想法,我的想法： 主要思想：當(dāng)一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求到達(dá)，如果它的持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)且需求的帶寬很大，盡量為它建立一條新的光路；如果它的持續(xù)時(shí)間很短且需求的帶寬很小，盡量把它疏導(dǎo)到已經(jīng)建立的光路上去。 實(shí)現(xiàn)：仍然采用M.Tornatore方法里的節(jié)點(diǎn)輔助圖模型，仍然利用調(diào)整lightpath layer上link的cost的辦法。,2020/10/8,23,調(diào)整lightpath layer 上link的co