A arquitectura GMPLS separa claramente o plano de controlo do plano de expedição de dados. O plano de controlo é ainda separado em plano de sinalização, que contém os protocolos de sinalização, e plano de encaminhamento, que contém os protocolos de encaminhamento.
O GMPLS extende os planos de controlo MPLS para suportar as cinco classes de interfaces definidas na secção anterior.
O plano de controlo GMPLS suporta um modelo overlay, um modelo
augmented, e um modelo peer (integrated) [1].
O modelo peer (apenas GMPLS) assume que todos os dispositivos na rede têm uma visão topológica completa, e que participam de forma semelhante no processo de encaminhamento. É um modelo semelhante ao existente nas redes IP/MPLS. Apesar deste modelo possibilitar uma optimização do uso dos recursos de rede, pode não ser apropriado se o operador não desejar expor informação crítica (largura de banda da rede, capacidade, topologia) aos operadores das camadas protocolares superiores.
O modelo overlay permite ao cliente (o requisitante do serviço) adicionar, modificar, apagar ligações à rede do operador, sem que o cliente tenha qualquer tipo de conhecimento da topologia de rede do operador. O modelo
overlay mantém a separação na interface cliente-rede, continuando a existir o
encaminhamento IP do cliente, os protocolos de sinalização, a distribuição topológica, e o esquema de endereçamento, independentes dos usados na rede do operador.
O modelo augmented fornece um mecanismo para a partilha limitada de informação, tipicamente usando Border Gateway Protocol version 4 (BGP-4) para passar a informação de acesso entre as redes.
De modo a facilitar o encaminhamento Constrained-Based Shortest-Path First dos LSPs, os nós que estabelecem o LSP têm de ter mais informação sobre as ligações da rede do que aquela que os protocolos actuais das redes IP podem fornecer. Estes atributos das ligações são distribuídos usando os mecanismos de transporte já disponíveis e tidos em conta pelo algoritmo de encaminhamento do LSP.
Para transportar e codificar uniformemente a informação de caracterização das ligações, são necessárias extensões aos protocolos e algoritmos de encaminhamento tradicionais. A sinalização tem também de ser capaz de transportar os parâmetros do circuito requerido (LSP), tais como largura de banda, tipo de sinal, a protecção e/ou restauro desejado, a posição num
multiplex em particular, etc. A maioria destas extensões foram definidas para
encaminhamento constraint-based em interfaces PSC e L2SC em MPLS. O GMPLS define extensões adicionais adequadas às interfaces TDM, LSC e FSC.
O GMPLS extende os dois protocolos de sinalização definidos para sinalização em MPLS, i.e., RSVP-TE e CR-LDP mas não específica qual dos dois protocolos de sinalização deverá ser usado (são os fabricantes e operadores que avaliam a melhor solução a adoptar no seu caso). O GMPLS extende também dois protocolos de encaminhamento link-state intra-domínio, i.e., OSPF-TE e IS-IS-TE.
As interfaces TDM, LSC e FSC introduzem novas restrições ao modelo IP de endereçamento e de encaminhamento, dado que, por exemplo, dois nós podem estar ligados por várias centenas de ligações paralelas (muitos dos operadores têm várias dezenas de comprimentos de onda por fibra entre dois nós e as novas gerações de sistemas DWDM permitirão centenas de comprimentos de onda por fibra). Nestes casos, o uso de endereços IP em cada extremo da ligação física é impraticável.
Dois mecanismos podem ser usados e combinados para aumentar a escalabilidade de endereçamento e encaminhamento: ligações inumeradas (ligações ou interfaces que não têm endereços IP) e conjunto de ligações (link bundling) (ligações paralelas, por exemplo wavelengths que são vistos
como uma única ligação). Foram introduzidas extensões aos protocolos de sinalização (RSVP-TE e CR-LDP) e de encaminhamento (OSPF-TE e IS-IS- TE) [1] para suportar estes mecanismos. No entanto, é necessário um novo protocolo para suportar as operações GMPLS, um protocolo de sinalização para gestão de ligações – Link Management Protocol (LMP).
Link Management Protocol (LMP)
O Link Management Protocol (LMP) foi especificado para efectuar as operações GMPLS, nomeadamente, na configuração e controlo de conjuntos de ligações (link bundling). O plano de controlo MPLS ou IP não foi concebido para poder suportar um elevado número de ligações paralelas. Portanto, para determinados casos em que o número de ligações paralelas é elevado, por exemplo DWDM, o GMPLS tem de recorrer ao LMP.
O LMP corre entre nós adjacentes no plano de dados, sendo usado para gerir as ligações. O LMP fornece mecanismos para manter a conectividade no canal de controlo (IP Control Channel Maintenance), verificar a conectividade física das ligações que transportam dados (Link Verification), correlacionar a informação das propriedades da ligação (Link Property Correlation), e gerir falhas da ligação (Fault Localization e Fault Notification). Uma particularidade do LMP é a sua capacidade para localizar falhas em redes opacas ou transparentes (i.e., independente do esquema de codificação e taxa de transmissão usada para os dados).
O LMP é definido no contexto GMPLS, mas é especificado independentemente das especificações de sinalização GMPLS dado que é um protocolo local a correr entre nós adjacentes no plano de dados. Assim, o LMP pode ser usado noutros contextos com protocolos de sinalização que não o GMPLS.
O GMPLS não especifica como é que os canais de controlo devem ser implementados, mas requer o IP para encaminhar os pacotes relativos aos protocolos de sinalização e de encaminhamento. Os canais de controlo podem ser in-band ou out-of-band, e várias soluções podem ser usadas para transportar IP. Notar que um tipo de mensagens LMP (mensagem de Teste) é usada in-band no plano de dados e não pode ser transportada sobre IP; isto
é um caso particular, necessário para verificar a conectividade no plano de dados.
Os canais de controlo entre dois nós, têm de ser estabelecidos para permitir a comunicação de informação de encaminhamento, de sinalização e de gestão de ligação entre nós.
Em GMPLS, os canais de controlo entre dois nós adjacentes não têm de usar o mesmo meio físico que as ligações de dados entre esses nós. Para além disso, os canais de controlo que são usados para trocar a informação do plano de controlo GMPLS existem independentemente das ligações que gerem. Desta forma, o LMP foi desenhado para gerir as ligações de dados, independentemente das capacidades de terminação dessas ligações de dados. Por exemplo, um canal de controlo pode usar um comprimento de onda ou fibra separados, uma ligação Ethernet, ou um túnel IP através de uma rede de gestão separada.
Uma consequência de permitir que o canal ou canais de controlo entre dois nós estejam fisicamente separados das ligações de dados associadas, é que o estado do canal de controlo não se correlaciona necessariamente com o estado das ligações de dados e vice-versa. Desta forma, foram desenvolvidos novos mecanismos em LMP para gerir as ligações, quer em termos de aprovisionamento de ligações quer em isolamento de falhas.