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本文关键字:ATM光纤SDH SONET 路由器 MPLS 交换机
传统光网络是围绕SONET/SDH设备采用互连的环形拓扑构建的。
当发生设备故障或者光纤断裂时，这种拓扑可以保证在50毫秒内完成业务恢复。然而，环形网络拓扑具有两大缺陷。首先，当网络规模扩大或者业务模式发生变化时，扩展带宽的难度大、成本高。由于环形拓扑中所有节点的接口必须同时升级到同样的速率，因此费用很高。其次，为了保证50毫秒的业务恢复时间，网络至少需要100％的冗余量。在互连的环形拓扑中，业务沿着两条通路流向目的节点，目的节点选用其中质量较好的一路业务信号──这就是众所周知的SONET的1＋1保护网络配置方式。
另一种使用点到点链路的格形光网络结构也可以实现50毫秒的保护时间，但却能降低投资和运营成本。格形光网络的光传送节点通过点到点链路相连，运营商可以对网络采用合理的配置方式，而网络拓扑也不再局限于环状互联。这种配置方式可以通过增加额外的点到点链路和光传送节点来扩展带宽，而无须对所有的节点进行升级。这样就克服了互连的环形拓扑的第一种缺陷。
通用多协议标记交换
通用多协议标记交换（GMPLS）协议的发展，促成了格形光网络的实现。GMPLS是数据业务和光网络演进和集成的基础，它通过使用一系列协议可以实现对多种不同技术的控制。
路由器提供商和光通信设备提供商正在联合开发这种已经标准化的协议，以便使业务层能够动态地向传送层请求带宽。GMPLS是MPLS控制平面的扩展。它在现有的支持路由器和ATM交换机的MPLS信令和路由协议基础上进行了修改，以适用于光交换。对现有的MPLS 协议的扩展需要考虑到光网络的特性，例如：
● 扩展资源预留协议－流量工程（RSVP-TE），以便在光传送网和面向连接的环境中支持与光通道路径相关的信令和配置。
● 扩展开放式最短路径优先协议（OSPF）、中间系统路由选择协议（IS-IS）和内部网关路由协议（IGP），以便公告可用的光网络资源、其它网络属性和约束条件。
● 制订新的链路管理协议（LMP），以便处理光网络中与链路管理相关的问题。
新增加的GMPLS功能消除了MPLS控制平面的很多限制，例如：在一个信令请求下不能建立一条双向的标记交换通路（LSP）；缺少将保护带宽用于低优先级业务的计算机制；缺少链路保护属性；缺少与用户数据相关的带外信令。
共享型格形网的恢复要使用GMPLS控制平面来建立一条基本光通道路径，并将它配置为格形网中一对端点之间的LSP。这条基本LSP在两个端点之间传送用户数据。为了保护这条基本LSP，需要在这两个端点之间建立一条独立的备用LSP。但是与基本LSP不同的是，在沿通路的各链路和节点处，并不为这条备用LSP分配资源（例如，波长或者时隙）。当基本LSP沿线某处发生网络故障时，保护它的备用LSP就被激活了──一个信令请求将这条备用LSP转变为基本LSP。此时，通路沿线的资源就被分配给这条LSP，并开始传送用户数据。
考虑到单个网络故障的情况，并对基本LSP断裂进行保护和恢复，这种方案允许两条或者多条备用LSP共享格形光网络中的资源。这样，通过共享恢复资源，就克服了互连环形拓扑的第二种缺陷。在网络未发生故障时，这种方案还允许低优先级的、尽力而为的基本LSP使用恢复资源来传送用户数据，直到网络故障发生后需要使用这些资源时为止。
共享型格形拓扑
基于硬件的SONET/SDH网络恢复包含以下四个步骤：故障隔离、故障定位、故障通知和故障解除。在基于控制平面的光网络中，消息在节点之间进行交换，因此这四个步骤不可能在运营商所要求的50毫秒之内完成。然而，共享型格形网络恢复方案可以在恢复时直接驱动光开关，并且在关键通路的恢复过程中取消故障隔离和故障定位步骤。它采用如下方式加快故障通知和故障解除的速度：
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