AB 2009, anlurfa*Optik ouma ve Paket Anahtarlama Tekniklerinin Karlatrlmas M.Ali AYDIN, zgr Can TURNA, A.Halim ZAM stanbul niversitesi, Bilgisayar Mhendislii Blm

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Optik A Nedir?Her trl data, ses ve grntnn k ile iletildii yksek kapasiteli iletiim alardr.Neden Ik?Evrendeki en hzl varlk ktr. Hz saniyede 300.000 kmdir.Ses ve elektrikten sonra k da yksek hz ile iletiimde kullanlmaya balanmtr.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Optik Alara Neden htiya Duyuldu?A hatlar elektronik iaretlerin iletilmesini salayan bakr tellerden oluuyordu.Fakat bu sistem yksek bant genilii gerektiren gnmz uygulamalar iin yeterli gelmediinden yeni bir teknoloji arayna girildi.Bu teknoloji stn nitelie sahip optik fiberleri kullanan optik alardr.Her fiberde yaklak 50 Tb/s bant geniliine ulamak mmkndr. Bakr kablolarda bu say 10 Gb/s a dmektedir.Fiber kablolar sa telinden daha ince olduklarndan az yer kaplarlar ve elektromanyetik etkilerden daha az etkilenir.Veri bozulmas ya da hat dinlenmesi ok daha zordur.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Anahtarlama TeknikleriElektronik ortamda kullanlan anahtarlama teknikleriDevre AnahtarlamaPaket AnahtarlamaOptik ortamda kullanlan anahtarlama teknikleriDalgaboyu Ynlendirme (WR veya OCS)Optik Paket Anahtarlama (OPS)Optik ouma Anahtarlama (OBS)

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Devre Anahtarlama

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Paket Anahtarlama

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Optik Paket Anahtarlama (OPS)Bir optik paket anahtarlama dm gelen paketi alr, baln okur ve onu uygun k portuna atar.Dm bu aamada pakete yeni bir balk da verebilir.Bir optik paket, balk ve veriden oluur.Balk elektronik ortamda,veri optik ortamda ilenir.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Optik Paket Anahtarlama (OPS)

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*OPS Mimarisi

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Optik ouma Anahtarlama (OBS)ouma: lk dmden son dme beraber hareket eden ve ara dmlerde beraber anahtarlanan paketlerin bir dizisidir.Bir OBS anda ilk olarak paketler bir ouma oluturacak ekilde giri dmde birletirilir.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*ouma Oluumuouma Oluturma DmVeri KanalKontrol Kanal

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*ouma Oluumuouma Oluturma DmVeri KanalKontrol Kanal

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*ouma Oluumuouma Oluturma DmVeri KanalKontrol Kanal

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Ayr bir kontrol kanalndan bir kontrol paketi (setup) gnderilir.Kontrol paketi her zaman ardndan gelen veri oumasnn nnde olur.Kontrol paketi yol boyunca bant geniliini ouma iin rezerve eder.Offset ad verilen belirli bir sre gecikmeden sonra rezerve edilen yol zerinden ouma yollanr.Optik ouma Anahtarlama (OBS)

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*OBS Mimarisi

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*OBS Alarda Rezervasyon Yntemleri

Annda rezervasyon-zamanl/aka serbest brakma (Immediate setup-Explicit/Timed release) JIT(Just in Time)Gecikmeli rezervasyon-zamanl/aka serbest brakma (Delayed setup-Explicit/Timed release) JET(Just Enough Time) Horizon

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*

Annda rezervasyon-zamanl serbest brakma

Annda rezervasyon-aka serbest brakma

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Gecikmeli rezervasyon-aka serbest brakmaGecikmeli rezervasyon-zamanl serbest brakma

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*JET(LAUC-VF)

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Paket ve ouma Anahtarlama

AB 2009, anlurfa

Incoming fibers

Fixed-length

(but unaligned)

FDLs

Synchronizer

Header

Payload

Setup

Header recognition,

processing, and generation

Switch

1

B

C

D

New

headers

2

1

2

2

1

(a)

A

Switch

2

1

1

2

(b)

O/E/O

Control packet processing (setup/bandwidth reservation)

2

2

1

1

Control

packets

Data bursts

Control

wavelengths

A

B

C

D

Data

wavelengths

Offset time

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Simlasyon Ortam(1)NSFNET(okgen-Mesh) Topolojisi

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Simlasyon Ortam(2)Halka(Ring) Topolojisi

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Simlasyon Parametreleri8 Adet Veri 1 Adet Kontrol Kanal eit trafik tipiOPSde balk iin uzunluk olarak 48 byte, OBS de ise kontrol paketi iin 64 byte uzunlukOPS zerinde akma olmas durumuna kar her dmde 1.25sec uzunluunda 8 adet FDLOBS(JET) iin sabit bir ilem ve ofset zaman seilmitir. JET iin ilem zaman 25sn ve buna bal olarak ofset zamanda 175sn olarak seilmitir.Kenar dmlerde 500 KB bufferSimlasyon Zaman 5 sn.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Simlasyon SonularOBS(JET) ile Deiken Paket Uzunluklu-OPSin Byte Dme Oranlarnn Karlatrlmas

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*Simlasyon SonularOBS(JET) ile Deiken Paket Uzunluklu-OPSin Hizmet Eriim Srelerinin Karlatrlmas

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*SonularOBS(JET) zellikle a younluunun yksek olduu zamanlarda veri kayplar asndan daha baarlOPS sistemleri dk younluk deerlerinde veri kayb asndan daha baarlOPS sistemler dk younluklarda daha dk hizmet eriim gecikme srelerine ve utan uca gecikme sreleri deerlerine sahiptirOBS iin NSFNET(mesh-okgen) topolojide anahtarlama ileminin daha az olmasndan dolay baarm halka topolojiye nazaran biraz daha iyi kmtr.OPS iin ise kullanlan topoloji younlua bal olarak hem hizmet eriim gecikme srelerini hem de data kayp oranlarn etkilemektedir.Sonu olarak OPS ile elde edilen sonular dk younluklarda OBS(JET)den daha iyi iken yksek younluklarda OBS(JET) ile elde edilen sonular daha iyi kmaktadr. Hizmet eriim gecikme sreleri baznda yaplan karlatrmada ise beklenildii gibi OPS ile elde edilen sonular daha dk kmtr.

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*erikOptik AlarAnahtarlama TeknikleriOptik Paket AnahtarlamaOptik ouma AnahtarlamaSimlasyon OrtamSimlasyon SonularSonularSorular

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*

AB 2009, anlurfa

AB 2009, anlurfa*

TEEKKRLER

AB 2009, anlurfa

**Devre Anahtarlama letiimde bulunacak iki u dm arasnda aktarm ilemine gemeden nce, utan uca bir yol belirlenmesi ve daha sonra aktarmn o yol zerinden yaplmas kuralna dayanr. nceden balant kurulduu iin, aktarm annda veri paketlerinin iine alc ve gnderen adreslerinin konulmasna gerek kalmaz. Gnlk yaamda kullanlan telefon ebekesi de bir devre anahtarlama rneidir.p olarak adlandrlan bir pathe, b olarak adlandrlan bir bandwidthe sahip olduunu varsayarsak, circuit-switching, p boyunca olan her linke b bandwidthini rezerve eder eklinde syleyebiliriz.

Dk gecikme (temel yaylm gecikmesi)letim bir kere temel olarak oluturulur.Bilgi eer bursty ise, bandwidth harcanma gerekleirPathin set-up ve tear-down edilmesine ve bandwidthin rezerve edilmesine ihtiya vardr.

Circuit switching, basit bir anahtarlama teknolojisidir.Uzun arlar iin etkili bir yntemdir.Ancak uzun bir kurma ve serbest brakma zamanna sahiptir.(bu zelliinden dolay ksa sreli kullanmlar iin fakir ve etkisiz kalmaktadr)

*Paket Anahtarlama letiimde bulunacak iki u dm arasnda veri,belirli uzunlukta paralara ayrlr ve her parann nne alc ve gnderici adreslerini ieren bir paket bal eklenir. Internet Protokol (IP) paket anahtarlama rneidir.

Bilindii gibi networkler birbirleri ile balantl olan bilgisayar ve anahtarlar topluluudur ve bu bilgisayarlar/anahtarlar belli destinationlara paketler iletirler.te Packet Switching, bu paketlerin anahtarlanmas esasna dayanr.

Ses iletiimleri iin, belirli uzunlua sahip paketler kullanlr, ancak data (bilgisayar) iletiimleri iin deiik uzunluklu paketler (rn . IP datagramlar) kullanlr.Packet switchingin en nemli avantaj dinamik bir yntem olmasdr.Bufferlara ihtiya duymas ve paketlerin boyut olarak belli bir snrn altnda olma zorunluluu bu yntemin dezavantajlardr.

*Bufferlamaya ihtiya var.

*Burst assembly is a key degree of freedom in OBS networks but also anadditional functional block, which is not needed in OPS networks. Asassembly defines burst traffic characteristics, it has significant impact on theperformance of reservation mechanisms [22]. Assembly algorithms can beclassified based on the decision criteria on when to send out optical bursts,and the order in which they are applied.Time: Assembly schemes can decide on the transmission of a burst basedon the maximum waiting time of the oldest packet in the assembly queue[14, 23] in order to keep delay requirements. This approach has beencomplemented by either padding to obtain a minimum size burst [24], or atoken bucket traffic shaper in order to control the burst transmission process.In [22], upon an assembly time-out, the data volume exceeding themaximum burst size is sent out in a different burst, which is marked noncompliantand may therefore be dropped in the network. Time-basedalgorithms can better control delay requirements, but have to controlunintended synchronisation, which might lead to periodic loss events [25].Size: Assembly schemes which try to form bursts containing a certaindata volume [26] or number of packets [27] can easily control burst lengthcharacteristics. They should be combined with a delay constraint in order toavoid excessive delays in low load situations. In [25], this problem is solvedwithout a timer by adopting the assembly size based on offered load.The influence of burst assembly on traffic characteristics [28] hasmotivated work aiming to exploit assembly in order to reduce the selfsimilarcharacteristic of IP traffic at the ingress of the optical network [24].However, recent studies claim that burst assembly cannot yield lower selfsimilarityof data burst traffic (on a large time-scale) [29, 30].

*Edge Nodes: - Electronic processing.Combine packets (common destination/priorityetc.) to form bursts.Control data sent over different channelwith time offset.Core Nodes: -Fast optical switching with l conversionOne pass reservationBuffer not inherently needed.

*Just In Time (JIT)*Just Enough Time (JET)