Mục đích của kỹ thuật điều khiển l−u l−ợng là tăng khả năng cung cấp băng thông của mạng WDM. Điều khiển l−u l−ợng sử dụng và phát triển các ph−ơng pháp định tuyến nhằm tận dụng các tài nguyên IP/WDM một cách hiệu quả để truyền dẫn các gói tin và các luồng IP.
Mạng IP/WDM có mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu. Mặt phẳng điều khiển quản lý bởi thông tin định tuyến và trạng thái đ−ờng truyền và tạo ra lightpath. Các mô hình chia xẻ thông tin giữa mạng IP và mạng WDM phụ thuộc vào loại thông tin mà nó chia xẻ nh− thế nào. Trong mặt phẳng dữ liệu của mạng IP/WDM đ−ợc sử dụng nh− là mạng truyền dẫn lớp 2 khác nh− mạng Ethernet và ATM.
Điều khiển l−u l−ợng IP/WDM bao gồm điều khiển l−u l−ợng IP/MPLS và điều khiển l−u l−ợng WDM.
Điều khiển l−u l−ợng MPLS giải quyết vấn đề phân bố luồng và nhãn đ−ờng đi. Điều khiển l−u l−ợng MPLS cho phép cân bằng tải qua topo mạng IP hiện tại. Các MPLS LSP hoạt động nh− là đ−ờng đi ảo chia sẻ topo IP đã đ−ợc thiết lập.
Dựa vào mô hình mạng IP/WDM tập trung vào vấn đề thông tin chia sẻ giữa mạng IP và mạng WDM; ph−ơng pháp định tuyến cho mạng IP/WDM từ đó đ−a ra hai cách điều khiển l−u l−ợng trong các mạng IP/WDM đó là điều khiển l−u l−ợng chồng lấn và tích hợp.
Điều khiển l−u l−ợng WDM đ−a ra giả thiết của topo mạng IP tĩnh trong mạng WDM. Điều khiển l−u l−ợng WDM giải quyết các vấn đề về thiết kế topo lighpath và việc dịch chuyển topo IP. Trong các mạng WDM có khả năng tái cấu hình, điều khiển l−u l−ợng MPLS và WDM hoạt động trong các lớp khác nhau. Trong mạng chuyển mạch gói quang, điều khiển l−u l−ợng
MPLS và WDM có thể thực hiện theo ph−ơng pháp chồng lấn hoặc theo mô hình tích hợp. Ph−ơng pháp chồng lấn giống nh− chồng lấn IP trong các mạng WDM có khả năng tái cấu hình, trong đó các MPLS LSP đ−ợc phân bố cho các kênh WDM đã đ−ợc thiết lập. Mô hình tích hợp xây dựng nên các lightpath, phân bổ các luồng trên các lightpath và chuyển tiếp dữ liệu theo mô hình tích hợp.
4-2 Điều khiển l−u l−ợng mạng IP/WDM theo mô hình chồng lấn.
Có một khối điều khiển l−u l−ợng cho mỗi lớp IP và WDM. Các hoạt động trong một mạng có thể độc lập so mới các hoạt động của mạng kia. Các giải pháp điều khiển l−u l−ợng phát triển hoặc là cho mạng IP hoặc là cho mạng WDM có thể áp dụng trực tiếp cho từng lớp. Mạng chồng lấn client- server phù hợp với khái niệm về điều khiển l−u l−ợng chồng lấn.
Điều khiển l−u l−ợng chồng lấn có thể đ−ợc xây dựng bằng cách kết nối các bộ định tuyến IP với mạng WDM thông qua một OADM. Các mạng IP/WDM đ−ợc xây dựng theo cách này đóng vai một mạng WDM dựa trên OXC, lớp server đ−ợc tạo bởi mạng vật lý bao gồm các phần tử mạng quang và các sợi quang. Mỗi sợi vận chuyển nhiều b−ớc sóng mà đ−ờng đi của chúng có thể cấu hình lại một cách linh hoạt. Lớp client đ−ợc tạo nên bởi các bộ định tuyến IP đ−ợc kết nối bởi các lightpath gắn vào mạng vật lý.
Topo của mạng ảo có thể đ−ợc cấp hình lại do khả năng tái cấu hình của các lightpath trong lớp server. Các giao diện của bộ định tuyến IP đ−ợc nối với OADM là các giao diện có khả năng tái cấu hình. Trong các mạng IP/WDM, điều khiển tắc nghẽn có thể đ−ợc thực hiện không chỉ ở mức luồng sử dụng cùng topo mà còn ở mức topo sử dụng tái cấu hình ligthpath. Do đó, không chỉ nguồn l−u l−ợng điều chỉnh dòng gói tin tr−ớc khi chúng đ−ợc gửi qua mạng, mà mạng còn có thể tự thay đổi thích nghi theo mẫu hình l−u l−ợng theo các giai đoạn có thể lựa chọn. Trong lớp IP điều khiển phân bổ đ−ợc dùng để quản lý tài nguyên mạng và cấp phát chúng cho các liên kết IP ảo.
Điều khiển phân bổ lớp WDM có thể là tĩnh (tức là cố định ở thời điểm bắt đầu yêu cầu kết nối) hoặc động (bị thay đổi trong thời gian tồn tại của kết nối). Nó cũng có tính linh hoạt là cho phép lớp WDM cung cấp các kết nối cho các lớp cao hơn với chất l−ợng dịch vụ khác nhau.
Hình 4-1 Mô hình mạng chồng lấn
Hình 4-1 là một ví dụ về mạng chồng lấn. Trong mô hình chồng lấn không có thông tin mạng nào đ−ợc chia xẻ giữa lớp IP và lớp WDM. Mạng WDM và mạng IP có mặt phẳng điều khiển riêng. Giao thức định tuyến, thông tin về tôpô mạng và giao thức báo hiệu trong mạng IP độc lập với mạng WDM. Lớp IP và lớp WDM làm việc nh− mô hình Client-server. Mạng IP gửi yêu cầu khởi tạo một lightpath theo h−ớng từ UNI tới server, điều này có nghĩa là lớp WDM phải cấu hình một lightpath theo yêu cầu.
Trong mô hình này topo logic đầu tiên đ−ợc xây dựng bởi lightpath giữa các node trong mạng WDM và sau đó qui −ớc giao thức định tuyến IP nh− OSPF và IS-IS làm việc trên mạng logic đó. Trong tr−ờng hợp này giao thức định tuyến đ−ợc thực hiện không mở rộng cho mạng WDM. Tuy nhiên kỹ thuật định tuyến IP và kỹ thuật định tuyến WDM đ−ợc thiết kế độc lập do đó Mạng IP không lựa chọn kết nối tối −u đã đ−ợc cung cấp bởi mạng WDM.
Hình 4-2: Ví dụ về định tuyến IP không lựa chọn link cung cấp bởi mạng WDM
Ví dụ trên hình 4.3. Trong ví dụ này mỗi một sợi quang có 2 b−ớc sóng và và trễ đ−ờng truyền trên mỗi sợi quang là một đơn vị thời gian; Trễ định tuyến IP bao gồm trễ xử lý và trễ hàng đợi cũng là một đơn vị thời gian; Trễ cho OXC không đáng kể. Trong hình vẽ ta thấy có sáu lightpath đ−ợc cấu hình trong mạng WDM mạng logic có 6 kết nối logic. Chặng lightpath l5 đ−ợc cấu hình giữa node N2và N4 sử dụng b−ớc sóng λ2 bởi vì λ2 trong sợi quang giữa node N2 và N3 đ−ợc sử dụng cho l2 . Có hai định tuyến có thể từ node N2 đến node N4 là R1 và R2. R1 có một chặng sử dụng l5 và R2 có hai chặng N2 đến N3
và N3 đến N4 sử dụng l2 và l3. Trễ của R1 là 4 và của R2 là 3. Do đó nếu sử dụng định tuyến với metric là delay thi R1 sẽ không đ−ợc sử dụng để định tuyến từ N2 đến N4. Vì vậy không hiệu quả về tận dụng tài nguyên các b−ớc sóng quang. Từ ví dụ minh hoạ trên dẫn đến cần thiết phải kết hợp kỹ thuật định tuyến h−ớng tới tận dụng tài nguyên đó là sử dụng thông tin của cả hai mạng IP và WDM nh− thông tin về băng thông hiệu dụng của mạng IP và b−ớc sóng hiệu dụng của mạng WDM. Phần định tuyến trong mô hình ngang hàng sẽ đề cập vấn đề này.
4-3 Điều khiển l−u l−ợng mạng IP/WDM tích hợp
Đ−ợc sử dụng cho mô hình ngang hàng: Trong mô hình ngang hàng, topo và các thông tin khác của mạng nh− thông tin định tuyến và trạng thái đ−ờng truyền đ−ợc chia sẻ trên cả hai lớp và điều khiển định tuyến đ−ợc thống nhất trên toàn mạng. Hình 4.2 chỉ ra mô hình này.
Nguyên tắc của điều khiển l−u l−ợng tích hợp là việc tối −u hoá các phần tử đ−ợc thực hiện đồng thời ở cả mạng IP và WDM. Điều này có nghĩa là giải pháp tối −u toàn cục đ−ợc tìm kiếm trong một không gian nhiều chiều.
Điều khiển l−u l−ợng tích hợp có thể đ−ợc áp dụng vào các mạng mà trong đó tính năng IP và WDM đ−ợc tích hợp tại mỗi phần tử mạng.Việc xuất hiện của phần cứng tích hợp tính năng của cả IP và WDM vào mỗi phần tử mạng dẫn đến việc điều khiển l−u l−ợng tích hợp có thể đ−ợc thực hiện hiệu quả hơn. Khi đó một mặt phẳng điều khiển tích hợp cho mạng trở nên khả thi.