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走向融合的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)

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作者: 時間:2007-05-21 來源:中國聯(lián)通網(wǎng)站 收藏
最簡單的解決辦法就是在所有中部署IP,所有人都已經(jīng)認識到IP的優(yōu)勢,并且試圖充分利用這些優(yōu)勢應對轉(zhuǎn)型。但是傳統(tǒng)運營商基于電路的一系列現(xiàn)有服務(wù)(如ATM、FR和租用線)仍然有著相當高的投資回報,企業(yè)用戶也仍需依賴這些服務(wù)來支撐它們的業(yè)務(wù)需求。

一、融合要考慮的問題

1.1統(tǒng)一的承載平臺

對于提供多種業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)營運者來說,統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺只需要規(guī)劃、建設(shè)、運營、管理和維護一個網(wǎng)絡(luò),要比多個并行或重疊的網(wǎng)絡(luò),如話音網(wǎng)絡(luò)、FR網(wǎng)絡(luò)和Internet,更加經(jīng)濟、有效。多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向一個網(wǎng)絡(luò)匯聚,從技術(shù)上可以分為三個階段:第一階段是基于TDM的技術(shù),采用固定帶寬的時隙劃分,它不支持突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計復用;第二階段是基于ATM技術(shù),采用定長的包頭和定長載荷的信元為基本傳送單元,除了ATM信元長度較小帶來的開銷之外,還有ATM分段和重組(SAR,Segmentation and Reassembly)過程,特別是在向高速率演進時面臨著相當?shù)碾y度;第三階段是基于優(yōu)化的PSN(Packet Switching Network),這種網(wǎng)絡(luò)能夠支持可變長度的業(yè)務(wù)流,具備實施優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)流量工程(TE)的能力,并且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流進行分類、執(zhí)行流量管理控制以及按QoS優(yōu)先等級提供保障機制,例如MPLS網(wǎng)絡(luò)、按流量工程要求路由和提供區(qū)分服務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)。

1.2高回報的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)

隨著分組業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò)帶寬的比率越來越大,針對IP協(xié)議對公用網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化也就變得更加具有實際意義。但在部署分組優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)時,運營商又正面臨一些障礙,盡管Internet業(yè)務(wù)的增長速度在遠高于所有其他的業(yè)務(wù),但其每比特的回報卻不是最高的,依照目前情況,甚至可以說其回報是最低的。例如目前FR業(yè)務(wù)每比特的回報是比IP業(yè)務(wù)更高的,而TDM專線業(yè)務(wù)依舊保持著每比特最高的回報,甚至要比FR業(yè)務(wù)還高。因此,在部署優(yōu)化的PSN時,必須考慮網(wǎng)絡(luò)能否提供這些高回報的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

1.3網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的后向兼容性

現(xiàn)有的公用電信網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)部署了數(shù)量龐大的傳統(tǒng)設(shè)備-包括TDM、ATM和FR等,這些設(shè)備內(nèi)部不使用IP進行信息處理,設(shè)備之間也不是使用 IP協(xié)議來進行通信的,但是,運營商還要繼續(xù)利用這些設(shè)備構(gòu)建各種不同的網(wǎng)絡(luò)并提供各種應用業(yè)務(wù)。因此,必須考慮在優(yōu)化的分組核心網(wǎng)絡(luò)上互連這些傳統(tǒng)的設(shè)備,保證分組設(shè)備能與這些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互通以及通過分組核心網(wǎng)后傳統(tǒng)設(shè)備之間的互通,從而達到網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的后向兼容。

二、解決之道

如何一方面保留這些高回報的現(xiàn)有服務(wù),同時遷移到融合的IP/MPLS骨干網(wǎng),滿足對基于IP的新型以太網(wǎng)服務(wù)的需求呢?IETF的端到端偽線仿真(PWE3,Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)為運營商提供了一種選擇。

作為一種關(guān)鍵技術(shù),偽線(Pseudo wire)允許服務(wù)供應商利用一個基于分組技術(shù)的匯聚網(wǎng)絡(luò)替代目前基于電路的網(wǎng)絡(luò),來提供全面的傳統(tǒng)以及新興業(yè)務(wù)。

IETF下屬的端到端的偽線仿真(PWE3,Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)工作組負責制定分組交換網(wǎng)(PSN)上仿真第一層(L1)和第二層(L2)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的機制。PSN包括IPv4、IPv6和 MPLS網(wǎng)絡(luò);被仿真的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)包括數(shù)字TDM專線、幀中繼(FR)、ATM(信元及ATM適配層)、HDLC、Ethernet和Ethernet VLAN、PPP等網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

在制定和修改PWE3相關(guān)協(xié)議標準的同時,許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商無論是在新一代的路由器產(chǎn)品,或者MPLS交換路由器產(chǎn)品上,都已經(jīng)能夠提供各種不同的偽線業(yè)務(wù)。

PWE3其初衷是在MPLS上仿真以太網(wǎng),它是一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)(PSN)上模擬各種點到點業(yè)務(wù)的機制,被模擬的業(yè)務(wù)可以通過TDM專線、 ATM、FR或以太網(wǎng)等傳輸。PWE3利用PSN上的隧道機制來模擬一種業(yè)務(wù)的必要屬性,這里的隧道稱為虛擬線(PW)。PWE3可以對特定服務(wù)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)進行封裝,PDU里面含有仿真特定服務(wù)所必需的數(shù)據(jù)和控制信息。使用PWE3機制,運營商可以將所有的傳送業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到一個融合的網(wǎng)絡(luò)(如 IP/MPLS)之中。從用戶的角度來看,可以認為PWE3模擬的虛擬線是一種專用的鏈路或電路。

盡管PWE3對IP/MPS革命來說是一種可靠的機制,但不是所有網(wǎng)絡(luò)都是基于IP的,實際上,通過其他的技術(shù),服務(wù)提供商可以擴大PWE3的用途、仿真這些網(wǎng)絡(luò),又用不著在每個節(jié)點之間安裝IP/MPLS層。

雖然PWE3在從市場部署的角度看,仍然處于發(fā)展初期,但有許多應用可能非常適用于PWE3。包括阿爾卡特在內(nèi)的越來越多的廠商正在為這些應用開發(fā)基于PWE3的解決方案,以期利用這塊新興市場。另外,除了仿真有線服務(wù)外,PWE3還可以仿真backhauling、FTTX和DSLAM backhauling。

越來越多的運營商開始認識到,PWE3極可能帶來更廣泛的一系列網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)。上個世紀90年代末MPLS剛出來時,早期的應用之一就是用于 VLAN服務(wù)。后來,在IEEE內(nèi)部出現(xiàn)了點對點以及點對多點的二層仿真草案,雖然這些草案最初針對的是MPLS上仿真以太網(wǎng),但最終經(jīng)推廣后成了 PWE3。

三、MPLS上的PWE3概述

作為點到多點二層仿真草案的主要制定者,阿爾卡特朗訊提供了端到端的偽線互連方案,通過7750SR上的 ATM/FR業(yè)務(wù)端口,用戶基于電路連接的CE設(shè)備可以連接到運營商IP/MPLS網(wǎng)中,在7750SR的業(yè)務(wù)端口上進行標識后,每一個用戶的電路業(yè)務(wù)流都會在7750SR中生成一個對應的偽線,這些偽線是承載于運營商網(wǎng)IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中的LSP上的,每條LSP可以容納多條偽線。除 了連接性以外,阿爾卡特朗訊的7750SR構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)還能夠為偽線提供差分的QoS,這里的差分主要是指區(qū)別于普通IP業(yè)務(wù);因為通常FR、ATM承載的業(yè)務(wù)對于時延、抖動有更高的要求,通過7750SR的QoS調(diào)度機制可以獨立的為每個偽線業(yè)務(wù)劃撥獨立的帶寬資源,保證面相連接的業(yè)務(wù)以更高的優(yōu)先級通過運營商網(wǎng)絡(luò)。

利用PWE3提供跨越IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)連續(xù)性
圖一:利用PWE3提供跨越IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)連續(xù)性

MPLS上的PWE3邏輯協(xié)議分層表現(xiàn)出緊湊的形式,使得線路的利用率得到提高。MPLS外部標簽提供了PSN隧道功能,使用MPLS內(nèi)部標簽提供了PW復用功能。隧道標簽和PW標簽構(gòu)成標簽棧,遵照的是MPLS標簽堆棧的概念。我們知道在向著目的地方向上,MPLS允許在標簽交換通路(LSP)的倒數(shù)第二跳實行標簽彈出,這樣PWE3達到MPLS邊緣PE時就有可能看不到外部標簽。使用內(nèi)、外部兩層標簽,使得邊緣PE在任何情況下均能至少接收到一個標簽,能獲取足夠的執(zhí)行輸出操作的信息。

在內(nèi)部標簽的上面是一種緊湊的格式的控制字,使用控制字攜帶PWE3包裝層和PSN匯聚層所需要的許多信息。控制字中的標記域提供了所需要的凈荷匯聚功能;順序域支持凈荷按序地傳送和PSN匯聚層中的PSN分段兩方面的功能,PSN匯聚層中的PSN分段功能還需要控制字中的分段控制比特域支持;為了MPLS上的PWE3能夠正確地使用Ethernet數(shù)據(jù)鏈路傳送,控制字中需要有長度校正域。

某些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,可能需要使用PWE3/MPLS/IP攜帶方式,即由IP PSN攜帶MPLS,再由MPLS攜帶PWE3。包裝后的MPLS幀作為合成的PW-PDU,再使用標準的協(xié)議在IP PSN上傳送。

結(jié)束語

偽線解決方案正迅速成為運營商服務(wù)項目中的必備要素,旨在保證通過基于分組網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)完整的多業(yè)務(wù)項目。在傳統(tǒng)電信運營商網(wǎng)絡(luò)情況日趨復雜,網(wǎng)絡(luò)種類不斷增加的情況下,阿爾卡特朗訊基于7750SR的IP/MPLS承載偽線的解決方案能夠顯著降低網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)投資和運營成本,能夠成為運營商網(wǎng)絡(luò)融合的利器。



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