Jit protokollü süperpaket anahtarlamalı optik ağların modellenmesi ve benzetimi

Abstract

Bu çalışmada, optik süperpaket anahtarlamalı ağlar ve bu ağlar için geliştirilmiş olan protokoller incelenmiştir. Bu protokollerden biri olan JIT protokolü geliştirilen algoritma ile modellenmiş ve belirli bir topoloji üzerinde protokolün başarımı ölçülmüştür. Optik süperpaket anahtarlama (OSA) tekniği, tüm optik ağlarda, veri ve sinyalleşme(kontrol) paketlerinin, farklı kanallardan, belirli bir zaman farkı ile iletilmesine dayanır.Kontrol paketleri düğümlerde optik-elektronik dönüşümüne uğratılıp işlenir ve bu düğümlerdeki optik anahtarlar sinyalleşme mesajının içerdiği bilgiye göre konumlandırılır. Daha sonra kontrol paketi yeniden elektronik-optik dönüşüme uğratılarak bir sonraki düğüme iletilir. OSA'nın amacı, optik veri için gereğinden uzun süreli ışık yollan kurmamak ve ağ kaynaklarını etkin olarak kullanmaktır. Süperpaketler aynı hedefe sahip paketlerin veri kısımlarının birleştirilmesi ile oluşur. Süperpaketlere ait kontrol paketleri, optik-elektronik dönüşüme uğrarlar. Süperpaketler ise tamamen optik domende iletilirler.OSA ağlarda kullanılan protokoller, offsetin belirlenmesi, bağlantının onaylanması ve süresine göre farklılıklar gösterir. Bu amaçla TAG, TAW, JET ve JIT protokolleri kullanılmıştır. Bu protokoller içinde, JIT protokolü var olan altyapılara kolayca entegre olabilmektedir. Yapı lan çalışmada, JIT protokolünün kuralları ile yön bulma ve dalgaboyu seçme işlevlerini gerçekleyen bir algoritma geliştirilmiştir. Bu algoritma ile kafes topolojine sahip, 8 kenar düğüm içeren fıktif bir ağ üzerinde JIT protokolünün başarımı Monte-Carlo simülasyonuyla incelenmiştir. Süperpaket boyutu ve trafik yükü gibi farklı kriterlere göre süperpaket kaybı belirlenmiştir. Ayrıca, düğümlere dalgaboyu dönüşümü yeteneği kazandırılması durumuda xn incelenmiştir. Dalgaboyu dönüşümü ve seyrek dalgaboyu dönüşümü yapılan, durumlar için de simülasyonlar tekrarlanmıştır. Elde edile sonuçlar yorumlanmış ve seçilen topolojide yeterli servis kalitesi için sağlanması gereken kriterler belirlenmiştir. Seyrek dalgaboyu dönüşümünün, süperpaket kaybı ve maliyet kriterleri dikkate alındığında, seçilen topoloji için optimum çözüm olduğu sonucuna varılmıştır.

In this thesis, optical burst switching (OBS) networks and protocols used in these networks, are reviewed. Just in Time (JIT) protocol, is chosen for detailed study and simulation software has been developed for studying its performance. At OBS networks, data and control packets, are transmitted seperately through different X channels. There are two main objectives. Firstly, parsing the control packets at the bit level and using this information to realize the desired routing definitions at the nodes. Secondly, to use the bandwidth efficiently by setting light pathes only when needed. The data contained in the burst is forwarded in the optical domain independent from the modulation and high layer protocols. Bursts are formed, by the aggregation of the packets which have the same destination in the network. The optical-electronic conversion is made only for the signalling messages. The most important issues for the OBS networks are the determination of the offset time between control packet and burst and the scheduling of crossconnect configurations. TAG, TAW, JET and JIT, which are the most known OBS protocols, differ from each other in the way they treat these issues. Among these protocols, JIT protocol has the advantage of allowing easy integration to the existing WDM networks. The algorithm developed in this thesis is based on Monte-Carlo simulation of the control channel and yields the burst loss probability for given topology, routing and traffic assumptions. In the simulation, we have considered a Active mesh topology consisting of 8 edge nodes, fixed routing with/without wavelength conversion and Possion type burst traffic. Based on the results of the performed simulations, we conclude that when considering burst loss