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Plano de Controle GMPLS para Redes Ópticas de Transporte
Neste trabalho é apresentada a proposta de estudo do plano de controle de redes ópticas de transporte, OTN, e sua automação a partir dos padrões e protocolos propostos pelos principais órgãos de padronização na área de telecomunicações e redes de dados: a ITU-T, que define uma arquitetura para redes ópticas automaticamente comutadas (ASON), e o IETF, que propõe uma generalização do MPLS para o controle de redes não-pacotes (GMPLS). O objetivo do trabalho é estudar como esses padrões e protocolos podem ser utilizados para controlar as redes OTN e desenvolver uma proposta de interação entre o plano de controle e a rede óptica, a fim de que seja possível fornecer uma rede de transporte confiável, convergente e focada em serviços
Encaminhamento robusto em redes GMPLS sobre SDH
Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesEsta dissertação endereça o problema do encaminhamento robusto em redes
GMPLS (Generalised Multi-Protocol Label Switching) sobre SDH (Synchronous
Digital Hierarchy). Actualmente, o encaminhamento das redes SDH é feito de
forma centralizada e por gestão. As redes SDH têm requisitos de recuperação
a falhas muito exigentes pelo que a robustez da rede é tipicamente
implementada por mecanismos de protecção. Os mecanismos mais simples e
de melhor desempenho em termos de tempo de recuperação a falhas são os
que por cada VC (Virtual Container) de serviço também estabelecem um VC
de protecção cujo percurso na rede não inclui nenhum dos comutadores do
percurso de serviço (excepto os comutadores extremo). Estes mecanismos
garantem a robustez completa da rede no caso de falha de um único elemento
quer seja um comutador ou uma ligação.
A motivação para acrescentar a camada protocolar GMPLS às redes SDH é a
de dotar estas redes com a capacidade do estabelecimento de VCs por
sinalização e de permitir que o encaminhamento seja implementado o mais
possível de uma forma distribuída diminuindo assim a sua dependência de um
sistema centralizado de gestão. Os protocolos de encaminhamento GMPLS
baseiam-se na atribuição de um custo a cada ligação de rede, fixo ou variável
no tempo, e na determinação do encaminhamento pelos percursos cuja soma
dos custos das ligações que o compõem é mínima. Nesta dissertação propõese
a utilização de um algoritmo de pares de percursos disjuntos de custo
mínimo no estabelecimento do par VC de serviço, VC de protecção. Quando
existem restrições ao encaminhamento, a determinação do percurso de custo
mínimo considera apenas as ligações que cumprem com as restrições.
Neste trabalho, propõe-se uma estratégia de atribuição de custos que não só
depende da carga da ligação mas também do número e tipo de VCs que a
ligação em cada momento suporta. Por simulação, mostra-se que esta
estratégia tem melhor desempenho que as estratégias tradicionais de um
custo fixo inversamente proporcional à capacidade da ligação ou de um custo
que em cada instante é proporcional à carga de cada ligação.
Finalmente, propõe-se um esquema centralizado adicional que, sempre que
um VC é libertado, recalcula os percursos de todos os VCs de protecção por
forma a diminuir a probabilidade de bloqueio global da rede. O objectivo é
obter uma melhoria adicional do desempenho não causando nenhuma
interrupção de serviço pois, no estado normal da rede, apenas os VCs de
serviço suportam efectivamente o tráfego.
No âmbito desta dissertação, o desempenho dos diferentes algoritmos de
encaminhamento é analisado por simulação pelo que foi desenvolvido um
simulador de eventos discretos adequado.This work addresses the problem of survivable routing in SDH (Synchronous
Digital Hierarchy) networks with a GMPLS (Generalised Multi-Protocol Label
Switching) routing plane. Currently, routing in SDH networks is done in a
centralized way by management means. SDH networks have failure recovery
exigent requirements so that network survivability is tipically implemented with
protection mechanisms. The most simple and efficient mechanisms are the
ones that for each service VC (Virtual Container) also establish one protection
VC through a path that does not include any of the nodes of the service VC
(besides the origin and destination nodes). These mechanisms garanty the
network survivability in case of a single node or link failure.
The motivation to add the GMPLS control plane on SDH networks is to enable
these networks to establish VCs by signalling and to allow as far as possible
routing in a distributed way reducing the network dependence on centralized
management systems. The GMPLS routing protocols are based on minimum
cost routing where either a static or variable cost value is assigned to each
network link and the routing paths are given by the minimum cost paths. When
there are routing constraints, the determination of the minimal cost paths is
applied only to links that observe the constraints.
In this work, it is proposed a strategy of cost assignement that depends not
only on the link load but also of the number and type of VCs that the link
suppports at each time. By simulation, it is shown that this strategy has better
performance than the traditional strategies of a static cost inversely proportional
to link capacity or of a cost that is proportional to link load at each time.
The proposed strategies use a routing algorithm that determines a minimal cost
node-disjoint pair of paths in the establishment of the pair service VC and
protection VC.
Finally, it is proposed an additional centralized scheme that when one VC is
released, all protection VCs are recalculated in order to reduce the network
overall blocking probability. This scheme allows an additional performance
improvement and does not cause any service disruption because in normal
operation the service VC’s are the only ones supporting traffic.
The performance of all routing algorithms are determined by simulation with a
discret event simulator developed for this purpose