Architecture and implementation of a topological information and traffic engineering service to RWA systems

Resumo: Redes totalmente ópticas (fotônicas) controladas por GMPLS (Generalized MultiProtocol Label Switching) são a promessa para lidar com o crescente volume de tráfego IP. Os protocolos de sinalização e roteamento GMPLS, principalmente OSPF (Open Shortest Path First) e RSVP (Resource ReSerVation Protocol), trabalham de tal modo que o cálculo da rota para circuitos ópticos não considera a disponibilidade de comprimentos de onda (labels). Esta solução não é ótima em termos do uso de recursos de rede e da probabilidade de bloqueio de novos circuitos. Para aprimorar este quadro, algoritmos RWA (Routing and Wavelength Assignment) mais eficientes poderiam ser usados para calcular a rota e o comprimento de onda simultaneamente. Estes algoritmos RWA necessitam conhecer a topologia óptica de um modo ainda não descrito pelas atuais especificaçõesdo protocolo OSPF. Esta dissertação propõe extensões de Engenharia de Tráfego para o protocolo OSPF para permitir que o plano de controle GMPLS se beneficie do uso de algoritmos RWA mais eficientes. Um protótipo foi desenvolvido e instalado em uma rede óptica emulada para verificar apraticabilidade da solução proposta baseado na sobrecarga de tráfego gerado no plano de controleAbstract: GMPLS-controlled all-optical networks are the promise to handle the increasing volume of IP traffic. The GMPLS routing and signaling protocols, mainly OSPF and RSVP, work in such a way that the route calculation for optical circuits does not take into account the wavelength (label) availability. This is not optimal in terms of network resources usage and blocking probability of new circuits. To deal with this scenario, more efficient RWA algorithms could be used to calculate the route andthe wavelength assignment at one time. These RWA engines need to know the optical topology in a way that is not described by current OSPF standards. This dissertation proposes Traffic Engineering extensions to the OSPF protocol to enable the GMPLS control plane to take advantage of the most effective RWA classes. A prototype was developed and deployed in an optical-emulated copper-based network to verify its feasibility based on the bandwidth overhead generated in the control plan