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面向IP的分组传送网发展思路
2008年8月13日 09:38    通信世界网    评论()    
作 者:徐荣

    综上可知,在对新业务支持中,路由器/交换机技术去实现网络的承载仍然面临建设资金、投资回报等经济压力;在大规模组网时,也存在可扩展性、可靠性、安全性等方面的缺陷。在实际网络建设中,可以考虑通过与现有成熟的传输技术进行融合,用性价比更高的方式去实现下一代分组传送网络。

    2分组传送网技术定位

    可以这样说,网络业务的分组化,促使传送网向分组交换传送网演进。但IP网和传送网的融合并不意味着光层就退化为点到点的传输系统,而是要提供更加灵活的、更适应于IP业务需求的新一代传送网。光传送网业务的分组化趋势并不意味着传送网的完全IP化,在经济有效的使用光层的长距离传送的同时,仍然需要一个智能的传送层面将各类业务高效、灵活地填充到光纤巨大的带宽通道中去,实现带宽复用和光层调度技术。

    理想的分组传送网络应该是一个融合的网络,即使用统一的传送网来承载不同的应用,而建立这样的融合网络的关键在于一个理想的传送平台。该平台应具有以下的特性:有效支持从电路交换网向分组交换网的过渡,特别是IP传送;集数据、电路和光层传送功能于一体;提供快速多业务交换功能;具有光的透明性,适应各种将来可能出现的协议和业务;具有拓扑灵活性,可快速扩展业务,符合网络转型的趋势;网络的链路容量和节点数可以不受限扩展;采用统一的交换层面管理,可实现与与现有的传送网络互联互通;统一的操作管理和维护,提高网络可用性,实现快速故障定位。

    未来光网络将是以传送数据内容为核心业务的网络架构。在核心传送层,将统一传送TDM、IP和波长业务,同一个平台上既可以处理端到端的IP/MPLS业务,也可以同时处理传统的固定比特速率(CBR)业务。在业务汇聚层面,可实现多业务的接入(包括移动业务),而且应该具有可操作管理的能力、QoS保障能力、组播能力以及波长交换能力等。下一代分组传送网络的协议栈层次结构如图3所示,上层业务由IP层统一吸收、汇聚和疏导,下层由光层直接提供长距离传送和交叉调度,并针对不同业务流带宽粒度的需求,在中间层相应地可以分别采用或组合使用分组级、子波长级和波长级等不同的交叉调度组网功能来实现高效组网。

    目前较合适的策略是IP网与传送网同步地发展并逐渐融合,引入针对分组传送而优化的网络层面光传送体系(OTH)或分组传送网(PTN)来降低网络的整体成本。在传送骨干网中首先引入光/电层控制平面,提高网络业务动态智能调度、业务保护恢复和新业务提供的能力,然后向着更大颗粒度和分组化智能的方向发展,逐步引入光信道数据单元(ODU)以及ROADM技术[3],利用OTN的复用和监控功能提升光层的可管理型,在此过程中传送层面将逐步完成向着PTN方向的升级和改造。在城域汇聚网可以率先采用支持完全分组能力的PTN传送节点,彻底打破传统传输网和二层数据网的界限,构建融合的统一网络,承载网络中现有业务和将来可能出现的各种新业务,所有业务都在同一平台上传送,从而形成最佳性能价格比的演进方案。

    面向IP的传送网的发展思路依然是承载效率和业务的可靠性、可管理性和可扩展性。分组交换传送网不仅继承了传送网的基本特征:操作、管理、维护(OAM)和高生存性,还吸收了分组交换对突发业务高效的统计复用和动态控制面的优点。

    3分组传送技术发展历程

    光传送网接入IP/以太网业务、适配与交换IP/以太网业务的传送和交换需求已经成为光通信下一步发展的一个重要议题之一。光传送网从多种角度和多个方面提供了相应的解决方案。

    在兼容现有技术的前提下,由于SDH设备大量应用,为了解决数据业务的处理和传送,在SDH技术的基础上研发了多业务传送平台(MSTP)设备,并已经在网络中大量应用,很好地兼容了现有技术,同时也满足了数据业务的传送功能。但是随着数据业务颗粒的增大和对处理能力更细化的要求,上层业务对传送网提出了两方面的新需求:一方面传送网要提供大的管道,这时的广义的OTN技术[4](在电域为OTH,在光域为ROADM)提供了新的解决方案,它解决了SDH基于VC-12/VC4的交叉颗粒偏小、调度较复杂、不适应大颗粒业务传送需求的问题,也部分克服了WDM系统故障定位困难、以点到点连接为主的组网方式、组网能力较弱、提供的网络生存性手段和能力较弱等缺点。另一方面多业务承载和传送需求对光传送网提出了更加细致的处理要求,业界也提出了分组传送网的解决方案。分组的传送网是建立端到端面向连接的分组的传送管道,将面向无连接的数据网改造成面向连接的网络,该管道可以通过网络管理系统或智能的控制面建立,该分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢复。

    分组传送概念在不同发展阶段和不同网络层次所表现的形式不尽相同,既包括了以MSTP为代表的数据业务的电路型传送平台技术,也包括了以运营商骨干网传送(PBT)和弹性分组环(RPR)为代表的电信级以太网技术[5-7],同时也包括了基于MPLS增强功能的分组传送技术[8-9],甚至还包括了IP over WDM/OTN/ROADM等主要定位于干线和城域网核心层的分组传送技术。图4总结了不同网络领域分组传送网的各种技术演进路线。新一代传送网将全面面向IP业务,在干线传送网采用IP over WDM技术适应业务IP化的需求;在城域传送网也将逐步引入新的PTN技术适应分组传送的需要,并且由表层分组化(MSTP的接口适应性)向内核分组化(PTN的内核适应性)演进。

    主要定位于城域网应用的分组传送网的技术分类也有多种不同的分类方法。如图4所示,如果从实现分组传送网的核心技术来分类,主要有基于以太网的分组传送技术(也有人称其为“电信级以太网”)和基于“传送MPLS”的分组传送技术。以太网技术具有成本低、具有本征的多播支持能力和较好的管理能力,以太网分组传送技术基本上是在现有以太网技术基础上进行改进,通过添加标签或帧头,增加OAM开销等手段来满足可扩展性、可管理、高服务质量和可靠性的分组传送需求的。而传送MPLS技术则是基于成熟的简化了的标签交换协议和伪线仿真(MPLS/PW)的多业务支撑技术,具有较为成熟的TE和保护机制。

    4分组传送网络发展愿景

    业务的IP化将直接影响传送网的演进策略和技术发展。这可以从两个层面来分析:骨干传送层和城域传送层。由于业务的IP化,导致核心层骨干路由器之间的流量大幅度增加,带宽需求较大。此时最有效的传送网建设方案是采用集SDH与WDM优点于一身的OTN技术体制设备组网,能够分别实现电层和光层的交叉连接,并且可以组成自动交换光网络(ASON),能够提供业务的自动多路径保护。对于本地网核心层,业务量较大,节点较多的超大城市,也可以采用OTN设备。除此之外,城域传送网为符合IP化的业务发展需求,传送网应该是基于100%内核的分组传送网。

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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