分組傳送網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

摘要:全球運(yùn)營(yíng)商正致力于構(gòu)建自己的下一代IP包交換網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)逐步邁向全I(xiàn)P化。不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、操作維護(hù)管理、可靠性等提出了新的要求。IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)融合(如視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)融合)需求以及多業(yè)務(wù)統(tǒng)一的承載需求，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)傳送網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)融合。分組傳送網(wǎng)技術(shù)應(yīng)變化而生，分組傳送網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速。

關(guān)鍵字:分組傳送網(wǎng)；多協(xié)議標(biāo)記交換；流量工程；運(yùn)營(yíng)商骨干橋接

英文摘要:Many global operators are currently constructing next generation IP packet-switched networks, with the view of gradually moving towards full IP-based networks. As data services increase, improvements in bandwidth, Quality of Service (QoS), Operation Administration and Maintenance (OAM), and network reliability are required. The convergence of network data transmission and network communications technology has been driven by IP convergence services (including video, voice, and data), and a unified multi-service load demand. The Packet Transport Network (PTN) has come into being to meet these requirements, and the PTN Standard is developing rapidly.

英文關(guān)鍵字:PTN; MPLS; traffic engineering; provider backbone bridge

分組傳送網(wǎng)(PTN)的代表性技術(shù)主要有兩種：由以太網(wǎng)發(fā)展而來(lái)的支持流量工程的運(yùn)營(yíng)商骨干橋接(PBB-TE)技術(shù)，以及由傳送網(wǎng)和多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的基于傳送的多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS-TP)技術(shù)。

PBB-TE源于運(yùn)營(yíng)商骨干橋接(PBB)技術(shù)。采用在內(nèi)層的用戶媒體訪問(wèn)控制(MAC)地址之外封裝外層的運(yùn)營(yíng)商MAC的結(jié)構(gòu)，取消MAC地址學(xué)習(xí)、生成樹和泛洪等無(wú)連接特性的功能，使其具有面向連接的特性，并提高了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。

MPLS-TP是面向連接的分組交換技術(shù)，具有流量工程能力，能控制和使用網(wǎng)絡(luò)資源。MPLS-TP的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面是因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)定義的MPLS的子集。MPLS-TP是既具備MPLS的特性又滿足傳送需求的技術(shù)。它具有可靠的保護(hù)機(jī)制、保障業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)、具有擴(kuò)展的運(yùn)行維護(hù)管理(OAM)等特性。
從目前產(chǎn)業(yè)化的角度來(lái)看，MPLS-TP技術(shù)相比PBB-TE技術(shù)擁有更多的廠商和運(yùn)營(yíng)商支持，未來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上規(guī)模部署的可能性也更大[1-4]。

1 PBB-TE技術(shù)

IEEE 802.1Qay PBB-TE技術(shù)的基礎(chǔ)是IEEE 802.1ah定義的運(yùn)營(yíng)商骨干橋接(PBB)技術(shù)，通常又稱為MAC-in-MAC，是一種基于MAC堆棧的技術(shù)。用戶MAC被封裝在運(yùn)營(yíng)商MAC內(nèi)，通過(guò)二次封裝對(duì)用戶流量進(jìn)行隔離，增強(qiáng)了以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)的安全性。PBB的關(guān)鍵是在MAC-in-MAC封裝中引入了24比特的業(yè)務(wù)實(shí)例標(biāo)簽(I-TAG)標(biāo)志業(yè)務(wù)。

PBB-TE可為以太網(wǎng)提供面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)模式，使服務(wù)提供商能夠提供專用以太網(wǎng)鏈路，實(shí)現(xiàn)有保證的確定的性能。即PBB-TE能夠在城域以太網(wǎng)上提供嚴(yán)格的QoS。PBB-TE的主要特征是關(guān)閉了MAC地址學(xué)習(xí)、廣播、生成樹協(xié)議、組播功能等傳統(tǒng)以太網(wǎng)功能，從而避免廣播包的泛濫。PBB-TE具有面向連接的特征，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)或控制協(xié)議進(jìn)行連接配置，并可以實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)切換、OAM、QoS、流量工程等電信級(jí)傳送網(wǎng)絡(luò)功能。

PBB-TE技術(shù)采用IEEE 802.1ag作為PBB-TE隧道維持的信令協(xié)議以持續(xù)地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的隧道狀態(tài)。當(dāng)主用隧道失效時(shí)會(huì)把業(yè)務(wù)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到預(yù)先建立的備用電路上，增加了隧道必要的彈性。

2007年3月，IEEE批準(zhǔn)了PBB-TE項(xiàng)目立項(xiàng)授權(quán)申請(qǐng)，并成立了IEEE 802.1Qay項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)組。2007年4月，IEEE 802.1組確定開始PBB-TE(IEEE 802.1Qay)的數(shù)據(jù)平面標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。2008年1月，Draft 1.1通過(guò)了工作組投票。2009年1月，IEEE推出了802.1Qay項(xiàng)目的D5.0版本草案，隨后進(jìn)行了發(fā)起人團(tuán)體投票。2009年8月，IEEE正式發(fā)布了IEEE 802.1Qay-2009標(biāo)準(zhǔn)。

盡管IEEE 802.1Qay已經(jīng)正式發(fā)布了，但在保護(hù)方面其只是規(guī)范了流量工程服務(wù)實(shí)例(TESI)的端到端保護(hù)。為了提高PBB-TE的可靠性和靈活性，許多公司在2008年7月的全會(huì)上提出了關(guān)于PBB-TE段保護(hù)(一種局部保護(hù))的立項(xiàng)申請(qǐng)，并對(duì)是做基礎(chǔ)架構(gòu)的局部保護(hù)還是TESI的局部保護(hù)進(jìn)行了激烈的討論。當(dāng)時(shí)的結(jié)論是目前項(xiàng)目做基礎(chǔ)架構(gòu)保護(hù)，如果后續(xù)有對(duì)TESI進(jìn)行局部保護(hù)的需求，則再對(duì)該項(xiàng)目做改善。在經(jīng)過(guò)了1年的討論之后，最終PBB-TE分段保護(hù)的立項(xiàng)申請(qǐng)?jiān)?009年7月的全會(huì)上獲得了通過(guò)，其項(xiàng)目編號(hào)為IEEE 802.1Qbf。在2009年9月，802.1工作組推出了該標(biāo)準(zhǔn)的第一版本D0.0草案，并進(jìn)行了第一次任務(wù)組投票。在2009年11月全會(huì)上，主要討論熱點(diǎn)是關(guān)于重疊的保護(hù)組問(wèn)題。

關(guān)于PBB-TE控制平面，目前有兩種可用于動(dòng)態(tài)配置PBB-TE隧道的技術(shù)：提供商鏈路狀態(tài)橋(PLSB)技術(shù)和通用多協(xié)議標(biāo)記交換(GMPLS)技術(shù)。其中PLSB技術(shù)是IEEE 802.1工作組正在制訂的802.1aq協(xié)議；而GMPLS是IETF通用控制與測(cè)量平面(CCAMP)工作組正在制訂的PBB-TE的相關(guān)內(nèi)容，此工作需要和IEEE在數(shù)據(jù)平面的標(biāo)準(zhǔn)化工作相協(xié)調(diào)。目前IETF CCAMP工作組中關(guān)于PBB-TE控制平面的文稿主要有使用GMPLS控制以太網(wǎng)的需求、架構(gòu)、控制協(xié)議等幾篇草案。

2 MPLS-TP技術(shù)

2.1 發(fā)展歷程

早在2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門(ITU-T)SG15就開始了T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化工作。T-MPLS即傳送多協(xié)議標(biāo)記交換，是在MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。T-MPLS對(duì)MPLS進(jìn)行了簡(jiǎn)化，去掉了與面向連接無(wú)關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和復(fù)雜的協(xié)議族，增加了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)風(fēng)格的OAM和保護(hù)方面的內(nèi)容。

2006年，ITU首次通過(guò)了關(guān)于T-MPLS的架構(gòu)、接口、設(shè)備功能特性等3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建議，隨后OAM、保護(hù)方面、網(wǎng)絡(luò)管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)建議相繼制訂。

2007年9月份，在德國(guó)斯圖加特舉行的ITU-T SG15 Q12+Q14中間會(huì)議上，IETF派出的代表小組指出ITU-T目前已有的和正在發(fā)展的T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)仍存在許多問(wèn)題。例如使用了MPLS協(xié)議的保留字節(jié)、保留編號(hào)等，但是沒(méi)有和IETF協(xié)商，造成沖突，而MPLS協(xié)議的核心是由IETF定義的。

2008年2月份，在日內(nèi)瓦舉行的ITU-T SG15全會(huì)上，Q12和Q14小組報(bào)告了關(guān)于T-MPLS協(xié)議的爭(zhēng)論。大會(huì)為此專門成立了聯(lián)合工作小組(JWT)，由ITU-T的T-MPLS Ad Hoc組和IETF的MPLS互操作性設(shè)計(jì)組(MEAD)組成，專門做T-MPLS的評(píng)估工作。JWT的主席由Q12的報(bào)告人Malcolm Betts和IETF代表David Ward共同擔(dān)任。
2008年4月JWT經(jīng)過(guò)一系列的電話會(huì)議討論，決定ITU-T與IETF合作開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T將傳送的需求提供給IETF，并通過(guò)IETF的標(biāo)準(zhǔn)程序擴(kuò)展MPLS的運(yùn)行維護(hù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理和控制平面協(xié)議等，使之滿足傳送的需求。技術(shù)名稱更改為MPLS-TP，由IETF定義MPLS-TP，MEAD負(fù)責(zé)。

2008年7月，IETF 72次會(huì)議上MPLS-TP相關(guān)個(gè)人草案首次發(fā)布，包括MPLS-TP需求、MPL-TP框架、MPLS通用隨路信道、MPLS TP網(wǎng)絡(luò)管理需求、MPLS-TP OAM分析、MPLS-TP可生存性框架、MPLS-TP OAM需求等。
2008年12月ITU-T SG15全會(huì)上，WP3公開討論了T-MPLS/MPLS-TP的相關(guān)文稿及聯(lián)絡(luò)函。為了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，消除偏差，WP3主席使用JWT提供的PPT中的7到10頁(yè)的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行解釋。MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)由IETF和ITU-T聯(lián)合開發(fā)。圖1所示為IETF和ITU-T在MPLS-TP方面的關(guān)系。ITU-T暫停T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)工作，已發(fā)布的T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)保持不變，直到IETF相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定后，ITU-T再據(jù)此進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂或開發(fā)新的標(biāo)準(zhǔn)，并更名為MPLS-TP。
2009年3月IETF 74次會(huì)議前MPLS-TP需求、MPLS-TP框架、MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)管理需求、MPLS通用隨路信道、MPLS-TP OAM需求等草案成為工作組文稿。

2009年5月ITU-T SG15 Q9、Q10、Q12、Q14舉行聯(lián)合會(huì)議討論MPLS-TP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。編輯者(Editor)們提供了G.8110.1、G.8110.1 amd1、G.8112、G.8121、G.8131、G.8151、G.8101標(biāo)準(zhǔn)的修訂版本及G.8132草案、G.mpls-tp oam草案。會(huì)議同意按照G.8110.1、G.8101、G.7712、G.8112、G.8121、G.8131、G.8151的順序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的通過(guò)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

2.2.1 ITU-T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

2009年9月28日至10月9日在瑞士日內(nèi)瓦召開了(2008—2012年)研究期第二次會(huì)議。開展Q9、Q10、Q12和Q14關(guān)于MPLS-TP的聯(lián)席會(huì)議，討論了多份IETF聯(lián)絡(luò)函，且產(chǎn)生了多份聯(lián)絡(luò)函。

(1)TD218-WP3“LS：IETF中MPLS-TP工作的重新架構(gòu)”。IETF通知ITU-T，將撤銷IETF MEAD工作組。目的是將MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化工作，按照正常的IETF標(biāo)準(zhǔn)化程序來(lái)進(jìn)行。這樣，就允許所有參加IETF的成員更早地參與到MPLS-TP的工作中。MPLS-TP的工作將在IETF 5個(gè)相關(guān)工作組中。關(guān)于MPLS-TP的討論可以利用IETF MPLS-TP郵件列表來(lái)進(jìn)行。路由域主席Adrian Farrel代表IETF總體協(xié)調(diào)MPLS-TP的工作，具體的工作計(jì)劃由5個(gè)工作組主席進(jìn)行推進(jìn)。為和ITU進(jìn)行協(xié)調(diào)，建立了協(xié)調(diào)委員會(huì)。會(huì)議成員包括ITU-T各個(gè)研究課題主席、WP3主席、SG15主席，IETF各個(gè)工作組主席、路由域主席。該委員會(huì)定期碰頭，交換信息，促進(jìn)MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)工作。該委員會(huì)成員情況和會(huì)議的情況通過(guò)郵件列表提供給ITU-T參加人員。原來(lái)的JWT和Ad Hoc保持不變，但是Ad Hoc的網(wǎng)站將進(jìn)行更新以反映當(dāng)前的工作。

(2)TD167-WP3“LS - New version of the MPLS-TP process document available”旨在解釋IETF正常的流程，以及和ITU-T的互動(dòng)。這有助于ITU-T成員理解IETF的流程，并根據(jù)流程參與IETF工作。該文檔目前是工作組草案，并將繼續(xù)推進(jìn)，最后可能會(huì)以歷史RFC發(fā)布。該草案應(yīng)根據(jù)TD218-WP3進(jìn)行更新。ITU-T對(duì)該草案提出了一些意見(jiàn)，并向IETF發(fā)送了聯(lián)絡(luò)函。

(3)TD200-WP3“LS：Progress report on MPLS-TP documents”提供了IETF關(guān)于MPLS-TP已發(fā)布的RFC和正在開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)清單。TD201-WP3“LS - Project Process and Outline Schedule”提供了開發(fā)RFC所涉及到的步驟。工作組的最后召集是RFC發(fā)布流程上的關(guān)鍵路徑。RFC的最后召集一般需要兩周時(shí)間。由于最后召集還有可能重復(fù)進(jìn)行一次，那么20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就大約需要80周的時(shí)間。為了節(jié)約時(shí)間，應(yīng)盡可能的避免重新進(jìn)行最后召集。因此，希望ITU-T專家盡可能在MPLS-TP文檔開放的早期就提交非正式意見(jiàn)。這樣就可能排除或最大限度地減少ITU-T在最后召集階段正式審核時(shí)的重大意見(jiàn)分岐。