Podręcznik

5.5. GMPLS

Sieci, niezależnie od rodzaju służą do przesyłania sygnałów/danych mających różne źródło między określonymi dwoma, albo wieloma punktami/urządzeniami sieci. W tym celu są tworzone połączenia stałe albo zmieniane dynamicznie, w zależności od potrzeb albo czasowego obciążenia. Wadą połączeń stałych jest konieczność ich utrzymywania także wtedy, gdy nie ma zapotrzebowania na przesyłanie sygnałów/danych. Tak się dzieje, na przykład w przypadku ścieżek transmisyjnych sieci SDH, które są tworzone w czasie projektowania sieci. Fizyczna trasa przebiegu ścieżki pozostaje niezmienna, aż do czasu przeprojektowania sieci, albo przełączenia w wyniku awarii.
Zanim przejdziemy do omówienia istoty rozwiązania GMPLS przypomnijmy siedmiowarstwowy model sieciowy OSI. W modelu tym na realizacje zadań w ramach warstwy nie narzuca się wymagań poza tymi, które dotyczą wymiany danych/sygnałów między sąsiednimi warstwami. Z punktu widzenia poruszanej w tym punkcie tematyki interesować nas będą tylko trzy najniższe warstwy, to jest warstwa sieciowa, warstwa łącza danych i warstwa fizyczna. Role tych warstw wyjaśnimy na przykładzie Internetu i sieci SDH. Fizycznymi elementami warstwy sieciowej są rutery, które równocześnie są podstawowymi elementami rozległych sieci Internet. W ramach tej warstwy dane są umieszczane w strukturach informacyjnych (przede wszystkim pakietach) właściwych dla warstwy niższej. Proces ten nazywa się enkapsulacją. Warstwa sieciowa ma informacje o strukturze fizycznej sieci oraz o adresie przeznaczenia danych. Korzystając z tablic rutingu decyduje o kierunku nadania. Warstwa łącza danych komunikuje się zarówno z warstwą sieciową, jak i warstwą fizyczną.  Elementami tej warstwy są mosty i przełączniki (switch’e), ale także niektóre bloki funkcjonalne multiplekserów i przełącznic sieci SDH. W warstwie tej tworzy się ramki zawierające adresy nadawcy i odbiorcy, dodaje się informacje sterujące i mechanizmy (kod) pozwalające wykrywać błędy transmisyjne. Typowym przykładem tej warstwy są ramki ethernetowe, a w przypadku sieci SDH ramki modułów transportowych STM-N. W przypadku tych drugich, na przykład ramki ethernetowe są umieszczane w polu użytkowym modułów transportowych. W warstwie fizycznej ramki utworzone wcześniej są zamieniane na fizyczną postać sygnału zależną od rodzaju medium transmisyjnego i bit po bicie nadawane. W przypadku sieci SDH elementami warstwy fizycznej są regeneratory i bloki regeneracyjne multiplekserów i przełącznic. 
Technika GMPLS jest rozszerzeniem techniki MPLS, która dotyczyła tylko warstwy trzeciej, czyli warstwy sieci. Przełączanie (łączenie) z wykorzystaniem techniki MPLS dotyczyło ścieżek opartych na IP i przypisywanych im etykiet. Przypisywanie etykiet może być dokonywane statycznie, albo dynamicznie. Wszystko to dotyczy jednak tylko warstwy trzeciej. Technika GMPLS idzie dalej i rozszerza tę koncepcją na warstwy drugą i pierwszą. Węzły sieci GMPLS mogą wtedy tworzyć połączenia między sobą korzystają z:

• przełączania (zmiany) włókien światłowodowych (FSC – Fiber Switched Capable) 
• przełączania (zmiany) długości fali (LSC – Lambda Switched Capable)
• przełączania szczelin czasowych w sieciach z multipleksacją TDM (TSC – Time Devision Multiplexing Switched Capable)
• przełączania pakietów (PSC – Packet Switched Capable), tak jak w przypadku MPLS.

Przełączanie odbywa się na podstawie nadanej etykiety. Oczywiście utworzone połączenie LSP (Label Switched Path) musi po obydwu stronach dotyczyć tego samego mechanizmu, na przykład PSC ruter-ruter. Etykieta uogólniona zawiera informacje o zastosowaniu, na przykład czy przełączanie dotyczy pakietów, fali, kontenerów SDH, czy włókna światłowodowego, a także o tym czy węzeł może przełączać dany ruch.