下一代分組傳送網(wǎng)的新技術發(fā)展走向

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摘要 本文從分析現(xiàn)有傳送技術所面臨的挑戰(zhàn)入手,研究和分析了分組傳送網(wǎng)應有的處理對象和相應的處理原則等核心問題,進而指出了分組傳送網(wǎng)體系架構對下一代傳送新技術的要求。本文還對主流的分組傳送網(wǎng)新技術進行分析與討論,總結了這些新技術的發(fā)展軌跡,相互融合的能力和分層與綜合的特點,為從整體上把握下一代分組傳送網(wǎng)新技術競爭和融合的發(fā)展趨勢提供了參考。

1、傳送網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)

1.1從MSTP談起

以MSTP/ASON為代表的傳送網(wǎng)技術有許多新特點。MSTP在傳統(tǒng)SDH基礎上,通過IP/ATM等多業(yè)務接入能力的引入,在業(yè)務接口上提供了以太網(wǎng)類接口和ATM類接口,是一個可以直接同數(shù)據(jù)業(yè)務進行接口的傳送平臺。在現(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境下,MSTP在承載原有TDM業(yè)務的同時,可以開展多種高可靠性、大容量的新業(yè)務,如以太網(wǎng)專線、點到多點以太網(wǎng)、以太環(huán)網(wǎng)等業(yè)務;為大客戶提供綜合接入;實現(xiàn)DSLAM到BRAS的接入與匯聚;作為3G業(yè)務的傳輸手段等。

無論從提供的業(yè)務還是從名字上看,這種系統(tǒng)已經(jīng)在傳送上實現(xiàn)了多種業(yè)務的相對融合。當新業(yè)務(或者其接口)出現(xiàn)的時候,系統(tǒng)似乎只需要添加相應的接口便可以了。那么為什么說從發(fā)展的角度看,這種已經(jīng)比較完善的架構不是下一代的方向呢?

在回答這個問題之前,我們先來回顧一下傳送網(wǎng)發(fā)展的歷史。圖1抽象地顯示了傳送網(wǎng)發(fā)展的歷史。光通信伊始,人們開發(fā)了PDH設備(圖1a),該類設備在業(yè)務接口側提供了2Mbit/s(或1.5Mbit/s)的基群接口。雖然有被稱作是光的處理,但基本上是5B/6B碼型和1B1H碼型的電信號層處理。

圖1 傳送網(wǎng)的演進

自20世紀90年代開始,SDH設備(圖1b)通過同步性能的改善,首次提供了靈活的業(yè)務顆粒(如虛容器VC-12和虛容器VC-4)調(diào)度能力,將傳送網(wǎng)的組網(wǎng)和保護功能發(fā)揮的淋漓盡致。因而,SDH技術作為傳送網(wǎng)主體技術以其特有的優(yōu)勢在傳送網(wǎng)中占據(jù)了絕對主導地位,為電信運營商業(yè)務的發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。

WDM設備(圖1c)則首次拓展了光領域,充分利用光纖通信的波分特性,大大提高了傳送網(wǎng)的容量。自20世紀90年代中期商用以來,WDM系統(tǒng)發(fā)展極為迅速,已成為實現(xiàn)大容量長途傳輸?shù)闹髁魇侄。不過,現(xiàn)階段大多數(shù)WDM系統(tǒng)主要用在點對點的長途傳輸上,聯(lián)網(wǎng)依然在SDH電層上完成。在條件許可和業(yè)務需要的情況下,在WDM系統(tǒng)中有業(yè)務上下的中間節(jié)點可采用OADM設備(圖1e),從而避免使用昂貴的OTU進行OEO變換,節(jié)省網(wǎng)絡建設成本,增強網(wǎng)絡靈活性。目前具有固定波長上下的OADM已經(jīng)廣泛商用,而能夠通過軟件配置靈活上下波長的動態(tài)可重構OADM(ROADM)也開始步入市場。同時隨著160×10Gbit/sDWDM系統(tǒng)的成熟,在業(yè)務量大的地區(qū)新建WDM系統(tǒng)已越來越多地引入80/160×10Gbit/s的系統(tǒng)。

面對電信業(yè)務的加速數(shù)據(jù)化和IP化以及多樣化的業(yè)務環(huán)境,SDH技術加強了支撐數(shù)據(jù)業(yè)務的能力并向多業(yè)務平臺發(fā)展,形成SDH多業(yè)務平臺(MSTP)(圖1d)。SDH多業(yè)務平臺的基本思路是將不同的業(yè)務,通過VC級聯(lián)等方式映射進不同的SDH時隙,而SDH設備與二層設備乃至三層分組設備在物理上集成為一個實體,構成具有業(yè)務層和傳送層一體化的網(wǎng)絡節(jié)點。

作為SDH設備的改進,MSTP所改善的是在用戶接口一側,但是內(nèi)核一側卻仍然是電路結構。因此,可以說MSTP技術向包處理或IP化的程度不夠徹底。隨著TDM業(yè)務的相對萎縮及“全IP環(huán)境”的逐漸成熟,傳送設備要從“多業(yè)務的接口適應性”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;多業(yè)務的內(nèi)核適應性”(圖1e),分組傳送網(wǎng)迎合了這種趨勢。

1.2下一代傳送網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

當以“三超”(超大容量、超高速、超長距離)DWDM為代表的傳輸技術在擴展著自己領域的時候,傳送技術在業(yè)務接口側出現(xiàn)的問題——業(yè)務的接口不匹配導致業(yè)界必須重新審視和探索新的傳送網(wǎng)結構。

隨著以Internet為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務和多媒體業(yè)務的不斷發(fā)展,電信運營格局的變化,業(yè)務的傳送環(huán)境發(fā)生了很大變化。傳送網(wǎng)在圖1所示業(yè)務接口層的基礎結構被打破了,以2Mbit/s(或1.5Mbit/s,或SDH155Mbit/s)為顆粒的基本單位不再是普遍的用戶接口。新業(yè)務的接口主要是針對數(shù)據(jù)應用,同時一些傳統(tǒng)的業(yè)務也轉(zhuǎn)移到IP的承載方式,如VoIP語音業(yè)務。業(yè)務的接口形式也變成了以太網(wǎng)接口、POS接口以及少數(shù)的ATM接口。

應當說,作為傳送技術與數(shù)據(jù)通信技術融合(某種意義上的妥協(xié)),MSTP傳送技術及設備在傳送網(wǎng)向分組傳送(交換)方向前進了一步。MSTP中通過使用GFP封裝、VC虛級聯(lián)、LCAS(鏈路容量調(diào)整)等關鍵技術,對新業(yè)務提供延伸的接口。引入MSTP以后,對于現(xiàn)有的IP城域網(wǎng)和ATM網(wǎng),MSTP可以為其提供接入和匯聚,擴大以太網(wǎng)業(yè)務與ATM業(yè)務的覆蓋范圍,確保各網(wǎng)絡協(xié)調(diào)發(fā)展和相互配合,因而MSTP上通過數(shù)據(jù)接口功能的增加,實現(xiàn)了對現(xiàn)有數(shù)據(jù)業(yè)務的有效補充,保護了現(xiàn)有投資。

但是MSTP傳送技術及設備也碰到一些制約因素(障礙)。首先,利用MSTP實現(xiàn)各類業(yè)務網(wǎng)在匯聚層和接入層的合網(wǎng)建設,必然會帶來如何進行網(wǎng)絡和業(yè)務管理等問題,因此在引入MSTP的同時,還要注意適當重組業(yè)務流程和網(wǎng)絡管理流程,以適應業(yè)務綜合和網(wǎng)絡融合的趨勢。其次是MSTP處理顆粒(接口速度)的不匹配:MSTP以2Mbit/s速率及其虛級鏈來轉(zhuǎn)送以太網(wǎng)業(yè)務,這就如同拿一把尺子來稱蘋果的重量一樣不太合適。事實上,MSTP的內(nèi)核是VC-12或者VC-4的交叉粒度來完成以太網(wǎng)的分組傳送。在面向群路側的處理對象是VC-4,不清楚也不能適應VC-4內(nèi)包的傳送。對于以太網(wǎng)而言,包長是變化的,流量是突發(fā)的。傳統(tǒng)的SDH傳送網(wǎng)對于基于分組化的業(yè)務和新的業(yè)務提供方式,存在著諸如業(yè)務指配處理復雜,帶寬效率低,成本高,網(wǎng)絡擴展性差等缺點。對于MSTP的交換平臺,核心結構為交叉式電路方式的時隙交換,不能有效利用統(tǒng)計復用特性。

既然MSTP在下一代傳送技術候選存在問題,那么當今市場上的寵兒ASON能否就是下一代網(wǎng)的雛形呢?答案也是否定的。ASON嚴格來說不是一種傳送設備,毋寧說它是一種控制平面。而且當今的ASON的連接或是ASON設備的處理粒度也是VC-4,即便是將來可以在基于波分層面的2.5Gbit/s的調(diào)度和基于VC-12顆粒的調(diào)度,其所處理的對象也無根本性的變化。

根本的原因在于,IP包交換無疑已經(jīng)牢牢占據(jù)了現(xiàn)代網(wǎng)絡的統(tǒng)治地位。因此下一代的承載傳送網(wǎng)必然是基于分組的。但是傳送網(wǎng)分組交換的具體方式是怎樣的呢?傳送網(wǎng)在傳送數(shù)據(jù)大量增加,數(shù)據(jù)傳輸容量超過電路交換的同時,專家們開始重新審視下列核心問題:傳送網(wǎng)的核心處理機構是什么?核心處理機構對傳送網(wǎng)新的處理對象是什么?以傳送為目的的處理層次又是什么?

傳送網(wǎng)是否需要將包的處理技術全盤拿來?典型的,是否需要將以太網(wǎng)的2層處理技術,或者是3層處理技術作為傳送的處理,例如可以直接處理IP包呢?

早期的研究提出了IPoverWDM的概念,連所有2層功能都舍棄,將IP包直接調(diào)制到波長上,似乎路由器接一個光接口就是未來的網(wǎng)絡。這種模型認為IP等數(shù)據(jù)包通過相應的封裝技術(例如POS、GFP)就可以直接由WDM或OTN網(wǎng)絡傳送,從而省去了ATM甚至SDH/SONET層面。同時,只需過度建設(Overbuild)超大容量的光傳輸網(wǎng),IP業(yè)務的業(yè)務質(zhì)量(QoS)就可以得到保證。然而,這種網(wǎng)絡模型被證明是一種價格昂貴的建網(wǎng)方式,其主要原因是IP路由器的POS(PacketoverSDH/SONET)接口和WDM系統(tǒng)的波長轉(zhuǎn)換器(OTU)價格都較昂貴,采用過度建設(Overbuild)的策略將使網(wǎng)絡成本居高不下。

另外的研究認為,傳送網(wǎng)如果要發(fā)展,必須要增加傳輸設備的協(xié)議處理層次,到ISO七層協(xié)議的2層和2層以上進行處理。對上述問題的回答可以說是眾說紛紜,莫衷一是。

其實ATM的方向的初衷是對的,那就是使用標簽技術。只不過是,ATM技術考慮對業(yè)務的界面不夠友好,業(yè)務在封裝成53byte信元的時候,有5byte的開銷(被稱為“信元稅”)。其核心原因是只考慮了交換與傳輸技術的技術要求,而對業(yè)務接口的兼容性考慮不夠。其次,由于實際的網(wǎng)絡中人們已經(jīng)普遍采用IP技術,純ATM網(wǎng)絡已經(jīng)不可能。不過既然現(xiàn)有ATM傳送網(wǎng)絡都是用來承載IP,如此人們就希望新建的分組傳送網(wǎng)也能像ATM一樣提供多種類型的承載能力。

2、傳送網(wǎng)體系架構的要求

2.1具有面向包的處理能力通用平臺

盡管IP數(shù)據(jù)業(yè)務所占用的帶寬已經(jīng)在某些運營商的網(wǎng)絡中超出了傳統(tǒng)的語音業(yè)務所占用的帶寬,可是從業(yè)務收入角度來說,語音業(yè)務的收入現(xiàn)階段仍然是運營商最主要的收入來源。因此,有必要建立一個新的傳送網(wǎng)絡體系結構,既可以面向包括傳統(tǒng)語音業(yè)務在內(nèi)各種業(yè)務接口,又可以具有統(tǒng)一的處理平臺,以便更經(jīng)濟有效地支持大容量的多種業(yè)務的應用。

這種新的傳送網(wǎng)絡體系結構不會憑空產(chǎn)生,而應該兼容現(xiàn)有的協(xié)議,在各種協(xié)議“你中有我,我中有你”的現(xiàn)實環(huán)境中定義自己的位置。這就需要傳送網(wǎng)絡體系結構是具有包的通用處理能力的平臺,具有通用的層間接口協(xié)議,既可以接受各種客戶層協(xié)議,也能利用各種下層協(xié)議(服務層)提供的連接路徑(trail)或服務。

同時這種新的傳送網(wǎng)絡體系結構需要考慮IP數(shù)據(jù)業(yè)務量的突發(fā)性和不確定性,這需要為傳送它的光網(wǎng)絡帶寬實行動態(tài)分配和調(diào)度以實現(xiàn)有效的網(wǎng)絡優(yōu)化,這種優(yōu)化可以減少全網(wǎng)中所需光接口(POS接口和OTU接口等)和相應波長的數(shù)目,既大規(guī)模降低建網(wǎng)成本,又提高帶寬利用率。

再者,對于實現(xiàn)TDM業(yè)務的無縫連接來說,可采用電路仿真業(yè)務的方式解決業(yè)已存在的電路型業(yè)務(POTS6,E1/T1和N×64kbit/s等業(yè)務)。

2.2具有極強的可擴展性

目前主流的2層協(xié)議例如以太網(wǎng)協(xié)議的可擴展性存在問題。主要表現(xiàn)在以下4個方面:VLAN的標簽空間太小,只能有4096個VLANID;生成樹過大;MAC地址表巨大(而運營商網(wǎng)絡有幾萬個到幾十萬個主機);安全問題。從數(shù)量來講運營商網(wǎng)絡有幾十萬個虛連接,帶寬在10Gbit/s以上。802.1ad標準通過定義StackVLAN解決了虛擬VLAN的標簽空間太小的問題。

但是上述生成樹過大和MAC地址表巨大的問題依然存在。解決這些問題顯然需要將運營商網(wǎng)絡同用戶的網(wǎng)絡隔離,同時網(wǎng)絡使用層次化結構是解決可擴展性和安全問題所熟知的方法。

2.3具有運營管理維護(OAM)和保護

運營管理維護(OAM)特性上應該具有業(yè)務管理特性,如提供快速業(yè)務生成,運營級的OAM能力以及保護能力等。

快速業(yè)務生成隱含著具有業(yè)務(業(yè)務產(chǎn)品)的再工程設計能力。由于業(yè)務的不確定性,運營者必須快速反應,調(diào)整業(yè)務或有限的擴展業(yè)務。這將增加系統(tǒng)的業(yè)務(業(yè)務產(chǎn)品)的再(重新)工程設計能力,可以平滑過渡到新的運營形式,從而影響成本,降低再投入。

運營級的OAM能力通常需要系統(tǒng)管理業(yè)務具有端到端業(yè)務服務等級協(xié)議(SLA),例如端到端的CIR和EIR,和采取連接故障管理等措施。

保護特性上的典型要求是50ms的保護倒換時間,端到端的通道保護以及群路線路保護和節(jié)點保護。

3、分組傳送網(wǎng)技術的研究走向

今天圍繞分組傳送網(wǎng)架構,只有兩種技術在可擴展性和可管理特性上滿足要求。即以太網(wǎng)包傳送(EOT)技術和多協(xié)議標記交換/偽線仿真(MPLS/PW)技術。這兩種技術都能支持多協(xié)議包的傳送,都具有全球范圍內(nèi)的可擴展性。以太網(wǎng)技術具有成本低、具有本征的多播支持能力和較好的管理能力,所以以太網(wǎng)包傳送(EOT)技術基本上在現(xiàn)有以太網(wǎng)技術上進行改進,添加標簽或幀頭。而MPLS技術則是成熟的標簽交換協(xié)議,具有較為成熟的流量工程(TrafficEngineering)能力和保護機制。

3.1基于以太網(wǎng)的包傳送技術

既然以太網(wǎng)是一種用戶領域的技術選擇,因而排除可能出現(xiàn)的互通問題,利用和保護客戶驅(qū)動的投資,把以太網(wǎng)技術加以改進作為在運營商領域一種選擇,是很自然的事。然而傳送技術的轉(zhuǎn)換是一個長期過程,也意味一種承諾。其結果是新技術大規(guī)模應用的先決條件必須是具有比較綜合全面的功能。從運營商的角度來說,現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術還缺乏上一節(jié)所說的OAM能力,流量管理能力和可擴展性。

近來以太網(wǎng)技術發(fā)展很快,許多以太網(wǎng)的基本問題已經(jīng)得到較充分研究,取得了一些里程碑式的成果。典型地,針對以太網(wǎng)的包傳送技術主要成果(標準)有PBB(ProviderBackboneBridge)、PBT(ProviderBackbone Transport)以及ITU正在定義的EOT(Ethernet over Transport)。

3.1.1PBB技術

所謂PBB又稱為MACinMAC,由IEEE802.1ah工作組制定。PBB以太網(wǎng)的包傳送技術主要目標是允許由802.1ad所規(guī)定的提供商網(wǎng)橋網(wǎng)絡在數(shù)量上支持224個業(yè)務VLAN,同時定義了提供商網(wǎng)橋骨干網(wǎng)絡(PBBN)的架構和橋接協(xié)議,實現(xiàn)多個提供商網(wǎng)橋網(wǎng)絡的兼容和互聯(lián)。其主要方法如下。

為在數(shù)量上提供224個業(yè)務VLAN,制定了業(yè)務VLAN的標簽(Tag)格式I-TAG,用來標識不同業(yè)務VLAN。

規(guī)定了骨干網(wǎng)VLAN的標簽格式B-TAG,用來標識骨干網(wǎng)上不同的VLAN。

規(guī)定了4種類型的提供商骨干網(wǎng)橋(節(jié)點)。第一種網(wǎng)橋包括一個I成份(可以識別和封裝業(yè)務VLAN);第二種網(wǎng)橋包括B成份(只識別B-VLAN);第三種網(wǎng)橋包括一個I成份,一個B成份,這3種是骨干邊沿橋(BackboneEdgeBridge);最后一種就是原來普通的提供商網(wǎng)橋(802.1ad)。

在保留和修改原以太網(wǎng)MAC服務、維護每種業(yè)務的服務質(zhì)量、與用戶的數(shù)據(jù)隔離等功能的基礎上,定義了PBB網(wǎng)絡的操作原理。

規(guī)定了提供商網(wǎng)橋到提供商骨干網(wǎng)橋的接口形式。該接口形式通過I和B成份的配置和操作來構成:

(1)可提供端口形式(PortBased)的透明接口;

(2)可提供一個S-TAG接口;

(3)可提供一個I-TAG接口。

這種在以太網(wǎng)領域新的革新將極大地增強以太網(wǎng)的可擴展性和其作為傳送網(wǎng)絡技術的能力。據(jù)此,以太網(wǎng)取得了允許網(wǎng)絡層次化的可擴展性,實現(xiàn)了完全同用戶廣播域的隔離,是以太網(wǎng)向運營級網(wǎng)絡邁出的重要一步。

在MACinMAC封裝的基礎上,如果采用流量工程一類的功能仍然存在一些缺陷:(1)流量工程要求在多種方式路由交通流量,以便實現(xiàn)運營設施的充分利用。(2)流量工程要求具有強制或約束性的路由管理以及業(yè)務的接入控制,實現(xiàn)業(yè)務保障性。(3)保護能力要求一些業(yè)務具有迅速恢復能力。例如一些網(wǎng)絡要求在20ms的時間內(nèi)從故障中恢復。(4)保護必須支持流量工程,并具有全部的QoS保障。

3.1.2PBT技術

PBT是提供商網(wǎng)橋(PBB)的改進,允許配置流量工程和保護點到點業(yè)務實例(Pt-PtServiceInstance)。PBT在幾乎是標準的提供商骨干網(wǎng)橋(PBBN)上添加路由配置,PBT配置和管理的方式是配置點到點骨干鏈路(Trunks或業(yè)務實例),每個Trunk由16bitVLANID和96bit的源/目的地址對組成標識。

PBT完成上述功能的具體方法如下。

將B-VID地址空間分成一般的802.1ahPBBVID和PBT的VID。

*PBB必須運行在獨立VLAN學習(IVL)模式。

*用于PBT的B-VID的數(shù)量必須至少為2。

*B-VID正常工作不應指配給PBT。

關掉所有PBTB-VID的學習和廣播功能。

*在PBTB-VID內(nèi),以丟棄而不是廣播的方式處理Unknown幀。

*在PBTB-VID內(nèi),以丟棄而不是廣播的方式處理多播/廣播幀。

使用配置和管理系統(tǒng)為指配橋轉(zhuǎn)發(fā)表的PBTB-VID,通過接入橋接的MIB來實現(xiàn)。

每個PBT電路由工作的路徑和保護路徑組成。

*工作和保護的通道通過使用不同的B-VID訪問同一個骨干MAC地址。

使用802.1ag協(xié)議管理共路由的PBT電路束(一組電路)。

*可以使用IEEE802.1ag標準實現(xiàn)單播連續(xù)性檢驗(CC)消息。

*必須對工作路徑和保護路徑同時進行管理。

3.1.3ITU關于EOT的標準制定

ITU-T則運用更為系統(tǒng)的建模方法對以太網(wǎng)傳送架構作系統(tǒng)的研究。研究的基本模型結構是G.805面向連接的模型和G.809面向無連接的模型,著眼點是以太網(wǎng)網(wǎng)絡結構。包括以太網(wǎng)網(wǎng)絡的分層結構、客戶特征信息、客戶層/服務層關系、網(wǎng)絡拓撲,以及提供以太網(wǎng)的信號傳輸、復用、選路、監(jiān)視、性能評估和網(wǎng)絡生存性等以太網(wǎng)層網(wǎng)絡功能。

ITU-T先后制定了G.8010以太網(wǎng)傳送體系架構,G.8011傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)——以太網(wǎng)業(yè)務框架,G.8011.1傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)——以太網(wǎng)專用線業(yè)務和G.8011.2傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)——以太網(wǎng)虛擬專用線業(yè)務等技術標準。

值得注意的是,ITU-TSG15在制定下一版本的傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)——以太網(wǎng)業(yè)務框架G.8010v2遇到一些困難。主要的問題在于連接和流的關系問題和描述VLAN的能力問題。目前ITU-T15組一致同意,先研究有連接和無連接的統(tǒng)一模型或共同架構,再來處理G.8010v2遇到的困難。

以太網(wǎng)在傳送領域應用并不是容易駕馭的一種技術。對于小網(wǎng)絡添加即插即用特性是有用的,但對于大的網(wǎng)絡,所涵蓋的內(nèi)容遠遠要多得多。

至于服務層網(wǎng)絡的功能體系結構則還沒有界定,也可能就是下一節(jié)所說的T-MPLS。

3.2T-MPLS

3.2.1MPLS

多協(xié)議標記交換(MPLS)技術作為一種新興的路由交換技術,越來越受到業(yè)界的關注。MPLS技術是結合二層交換和三層路由的L2/L3集成數(shù)據(jù)傳輸技術,它不僅支持網(wǎng)絡層的多種協(xié)議,還可以兼容第二層的多種鏈路層技術。

MPLS的基本原理是將面向無連接的IP業(yè)務移植到面向連接的標記交換業(yè)務之上,實現(xiàn)上將路由選擇層面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面分離。MPLS網(wǎng)絡中,在入口LSR處分組按照不同轉(zhuǎn)發(fā)要求劃分成不同轉(zhuǎn)發(fā)等價類(FEC),并將每個特定FEC映射到下一跳,即進入網(wǎng)絡的每一特定分組都被指定到某個特定的FEC中。每一特定FEC都被編碼為一個短而定長的值,稱為標記,標記加在分組前成為標記分組,再轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳。在后續(xù)的每一跳上,不再需要分析分組頭,而是用標記作為指針,指向下一跳的輸出端口和一個新的標記,標記分組用新標記替代舊標記后經(jīng)指定的輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)。在出口LSR上,去除標記使用IP路由機制將分組向目的地轉(zhuǎn)發(fā)。

標記是一個長度固定(20bit)、具有本地意義的標識符,和另外12bit控制比特構成MPLS包頭,也稱為墊層(Shim)。MPLS分組上承載一系列按照“后進先出”方式組織起來的標記,該結構稱作標記棧,從棧頂開始處理標記。若一個分組的標記棧深度為m,則位于棧底的標記為1級標記,位于棧頂?shù)臉擞洖閙級標記。未打標記的分組可看作標記棧為空(即標記棧深度為零)的分組。標記分組到達LSR通常先執(zhí)行標記棧頂?shù)某鰲#≒op)操作,然后將一個或多個特定的新標記壓入(Push)標記棧頂。如果分組的下一跳為某個LSR自身,則該LSR將棧頂標記彈出并將由此得到的分組“轉(zhuǎn)發(fā)”給自己。此后,如果標記彈出后標記棧不為空,則LSR根據(jù)標記棧保留信息做出后續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)決定;如果標記彈出后標記棧為空,則LSR根據(jù)IP分組頭路由轉(zhuǎn)發(fā)該分組。

MPLS具有廣泛的應用領域,具有較完整的體系,相對比較復雜,那么能否將MPLS的技術的一些基本功能用于傳送呢?

3.2.2T-MPLS

2006年2月ITU-T在G8110.1等3個標準中定義了T-MPLS。該系列建議力圖從MPLS的協(xié)議體系結構業(yè)已存在的功能中,識別認定那些必須而且是足夠充分的一個子集,以提供一種面向連接的分組傳送網(wǎng)絡技術。T-MPLS將具有和傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡相似的OAM&P能力,端到端的維護,保護和性能監(jiān)測,能夠融合任何L2和L3的協(xié)議,構建于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送平面,能夠利用通用的控制平面GMPLS以及現(xiàn)有的傳送層面(波長和/或TDM),CAPEX和OPEX將低于MPLS。

ITU-T所制定的3個標準都聚焦在T-MPLS的數(shù)據(jù)平面。控制平面的特性將在后續(xù)工作中開發(fā),原則是可以獨立于客戶層業(yè)務和相關的控制平面,實現(xiàn)可靠傳送,例如基于G-MPLS或ASON。這3個標準分別是:

*G.8110.1T-MPLS架構;

*G.8112T-MPLS接口規(guī)范;

*G.8121T-MPLS設備功能規(guī)范。

ITU-TG.8110.1的第6章節(jié)從較高(抽象)的角度描述了T-MPLS的基本特性和選項。ITU-TSG15的目標是使用T-MPLS作為一種面向連接的包傳送技術解決方案,在共同的操作、控制和管理的框架內(nèi)構建一種可以同時支持包和電路傳送(例如SDH,OTHor WDM)的交換技術。

基于此,T-MPLS制定了MPLS幀格式,客戶層到MPLS幀的映射,MPLS幀到MPLS幀的復接以及補充的傳送網(wǎng)OAM(Y.1711),嵌入的連接監(jiān)控所需要的到達最后節(jié)點的標簽(Label)和保護倒換(Y.1720/G.81311),傳送網(wǎng)的控制和管理平面,保證幀的順序以及受限的業(yè)務或隊列的種類等。

T-MPLS的主要的選項是:

*將原有IETFRFC所制定的PHP和ECMP可選項棄為不用,以簡化OAM處理過程。

*將原有IETFRFC所制定的合并(Merging)可選項棄為不用,以簡化OAM處理過程,同時因為降低幾個LSP的數(shù)量相對來說并不是可擴展性的主要問題。

*與IETF相一致,仍然預留下編號16~31的標簽作未來使用。

同時T-MPLS版本注意不引入新的互通性問題,考慮了以下2個互通性問題:在T-MPLS云(T-MPLSbox)和現(xiàn)存的具有全部特征和全部可配制的MPLSbox通過配置T-MPLSProfile實現(xiàn)。在此種情形下,T-MPLS box和現(xiàn)存的具有全部特征和全部可配制的MPLS box的鏈路是一個T-MPLS鏈路,并在T-MPLS標準中予以考慮。在T-MPLS box和現(xiàn)存的具有全部特征和全部可配制的MPLS box在非T-MPLS鏈路上(即其他選項)由傳送平臺來解決。

4、結束語

在分組傳送網(wǎng)逐漸形成的同時,未來傳輸在光領域也將繼續(xù)挺進。面向光領域的新傳送技術(如OTN)將對波長一級或物理層一級的傳送機構產(chǎn)生較深刻的變化,使得物理層具有更多的功能和相對復雜的結構。眾多的新技術的相互融合,相互作用,網(wǎng)絡的分層與分割勢必是統(tǒng)一的分組傳送網(wǎng)考慮的重要問題。一種可能分層結構將是EOToverT-MPLSover OTN/SDH。其中SDH層的功能大大簡化,如同ATM over SDH中的那樣,SDH的功能僅限于段開銷的處理層次。各種層處理(如本文提到的各種傳送技術)都在向完美的方向發(fā)展,形成“你中有我,我中有你”的局面。甚至造成一些重復的功能,例如保護功能,在PBT有,T-MPLS也有,物理層也有。隨著網(wǎng)絡的融合與發(fā)展,一些層的功能很可能逐漸被關掉,以便形成相對簡化的處理。

可擴展性和分層的簡化永遠是一對矛盾。ITU-T已經(jīng)認識到,建立準確的統(tǒng)一的網(wǎng)絡模型是定義好協(xié)議或標準的關鍵,也是解決好上述問題的有效工具。統(tǒng)一的模型可以普遍地適用各種通信網(wǎng)絡,可以給出基本假定的精確性和概括性描述,為分層的簡化提供依據(jù)。因而,統(tǒng)一的網(wǎng)絡模型已被ITU-T15組認定為近一個研究期的首要任務。隨著理論研究的逐漸深入和新技術的運用與實踐,統(tǒng)一的分組傳送網(wǎng)將確定其架構并進一步完善,成為主流的傳送網(wǎng)結構。

   來源:中國聯(lián)通網(wǎng)站
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