承載網控制平面技術的發展
標簽:承載網 WDM
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/154183.htm網絡融合趨勢
多年以來,承載網一直采用基于時分復用TDM的SDH技術和基于波分復用的WDM技術來進行業務的承載,而對于網絡中的分組業務基本上是在網絡的邊緣通過IP路由器或以太網交換機的方式來承載,其所承載的分組業務也多來源于單一類型的、盡力而為的Internet業務。隨著IP技術及寬帶網絡的發展,基于IP的語音、視頻、數據三重播放業務引起了運營商和用戶的廣泛關注。為滿足多重播放業務需要,需建設基于IP的統一核心網。業務的承載傳送網要求能夠經濟地支撐持續的業務量增長,特別是IP數據業務的增長,并具有高QoS和業務可用性的功能,滿足網絡邊緣對業務的感知和控制能力,并能滿足的安全性要求。伴隨技術演進與電信業務IP化的變革,傳送網作為基礎的承載網必須適應上層業務的轉型和發展,表現在傳送設備從“分組的接口適應性”向“分組的內核適應性”的演進。
承載網的分組化導致傳統承載網向分組化方向演進,同時將向更高速的接口、更大的容量、更強的組網能力、更智能化的管理方向演進。
這種趨勢下,分組傳送網PTN也因此成為業界研究的熱點問題。PTN滿足了業務發展的需求,代表了承載網絡融合的一種趨勢,而未來承載網的組網模式也將以IP over PTN over OTN(WDM)為主。
在網絡日趨融合的環境下,針對業務進行配置已經逐漸取代針對網絡(或網元)進行配置,而成為網絡運營商在進行網絡管理時的一個主要目標,而實現這個目標的關鍵就是網絡的控制平面技術。
快速建立連接,特別是基于管理平面的SPC(Soft Permanent Connectiont)的快速建立連接的需求,以及網絡故障情況下動態靈活的恢復機制是驅動基于SDH/OTN的ASON產生和發展的主要動力,經過近10年的發展,基于SDH/OTN的控制平面技術已經基本成熟并得到商用。
應該說ASON中的很多思想都來源于數據網絡中(包括IP/MPLS、ATM等)的控制平面思想,比如連接管理、呼叫控制等。在具體實現的協議上,在去掉了MPLS中的一些面向無連接的特性后,IETF將其擴展為GMPLS,使之能處理多種交換技術,包括包交換、L2層交換和電路交換,并增加了雙向LSP(Label Switched Path)、非編號鏈路、鏈路綁定、層次LSP等特征,同時增強了網絡的保護/恢復特性,這使得網絡可靠性大為提高,因此基于SDH的ASON在推出的初期就受到了運營商的青睞。
未來承載網技術的選擇要適應業務的發展,一方面基于話音業務的SDH等TDM網絡會隨著分組業務的增長而變得越來越邊緣化,另一方面當網絡業務量大到出網端口需要由光路來承載時,WDM/OTN也會成為未來骨干承載網的主選技術。
這種情況下,承載網控制平面實現技術無論是在標準方面還是在設備實現方面都會逐漸向上、向下延伸,向上將延伸到Packet(即面向連接的以太網或MPLS-TP)一層,實現分組交換傳送網的智能化;向下則將延伸到WDM層,針對ROADM或OXC這樣的可重配及可交換的WDM設備進行智能化。
從標準角度看,在分組傳送部分,ITU-T已經完成了對G.8080 ASON框架的修改,主要集中在對ASON控制組件TAP、LRM等的修改,包括資源管理、帶寬分配、標簽綁定等內容,使之適于分組傳送網絡的控制平面。IETF則重點開展了針對以太網的控制平面的規范,即基于GMPLS的以太網控制技術GELS;而在WDM部分,WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個熱點論題??刂破矫婕夹g現狀如表1所示。
表1 控制平面技術現狀

從ASON框架的具體實現方面來看,GMPLS由于其適用范圍廣泛,是未來承載網控制平面技術的首選。
在分組傳送網絡層面,將ASON框架應用于分組傳送網絡也是一種必然的選擇,但也面臨著一些挑戰。首先是控制范圍的擴大,比如進行SNC連接建立時,必須考慮SDH剛性管道和分組傳輸網柔性管道之間的區別,同時在對分組傳輸網的OAM參數的配置方面,也將需要控制平面的參與;其次在資源管理方面,為適應分組交換網面向連接的特點,網絡子網點SNP必須與網絡資源進行綁定,因而必須采用狀態機的方式對網絡資源進行管理,而在TDM中SNP與資源的綁定關系是天然存在的,不存在綁定關系;第三,在QoS方面,分組傳送網絡的QoS要求比TDM復雜得多,反映到控制平面上,對應著QoS信令、QoS路由以及CAC(Connection Admission Control)等功能;第四,在網絡互通方面,必須考慮分組傳送網與IP/MPLS網絡的互通,這不僅是傳送平面的互通,也包括控制平面的互通,這即需要協調IP/MPLS與GMPLS在協議以及應用方面的差異性;最后,必須考慮的控制平面的性能,在分組傳送網中,其網絡連接數將遠超由同等容量的TDM設備所組成的網絡,因此在網絡故障恢復時對控制平面將會是一個極大的挑戰。基于這樣的考慮,分組傳送網中控制平面的產品化以及商用化都會是一個長期的過程,早期的應用也只會涉及到PW(Pseudo Wire)及LSP的控制方面。
承載網控制平面技術發展趨勢
網絡融合趨勢的發展使得目前在建的網絡很少是由單層的數據轉發平面技術組成的,對這些具有多種交換層次的網絡進行控制,特別是對具有多種交換能力的網元設備進行多層統一控制,是目前承載網控制平面技術的主要發展趨勢。
對于這樣一個具有多層交換能力的網絡進行控制的一個基本要求是:在框架和協議方面,它必須適合于CO-CS和CO-PS兩種網絡應用模型。
框架方面,ITU-T G.8080所定義的ASON是一個比較好的選擇,但其目前的范圍僅僅涵蓋了SDH和OTN,因此目前的ASON框架只適合于CO-CS網絡模型。對G.8080進行擴展使之適合于分組傳送網絡也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點。
在協議方面,IETF的GMPLS擴展了MPLS來處理多種交換技術,完整地定義了從分組、L2到TDM、子波長、波長/波帶、光纖等業務的統一控制機制,從而能滿足CO-CS和CO-PS兩種網絡應用模型的控制需求。目前針對分組傳送網主流技術MPLS-TP的控制平面的技術規范也在制訂當中。
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