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IP/MPLS和T-MPLS端到端组网

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当网络融合趋势越来越明显,作为其中关键一环的承载网备受瞩目。历经多年争论和发展,建设一个综合的统一的电信级承载网得到的一致的认同。

作者:黄峰 来源:泰尔网 2008年6月19日

关键字: MPLS T-MPLS

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  1.电信级承载网

  当网络融合趋势越来越明显,作为其中关键一环的承载网备受瞩目。历经多年争论和发展,建设一个综合的统一的电信级承载网得到的一致的认同。电信级承载网必须具有电信级特征:QoS保证、多业务支持、可扩展性、可管理性、强壮性。

  从目前的研究情况看,可以从两方面入手建设综合电信级承载网:

  一方面是改造IP层,增加电信级特征,即IP承载网:

  IP层无法保证QoS和提供快速的保护倒换。可以设计网络时利用轻载来保证QoS,即以更大的带宽传送相对更小的流量。但是由于路由器根本无法感知网络的实时拥塞、中断状况,轻载势必无法保证QoS。业界比较认同的思路是改进IP技术,增加其电信级特性,提供类似ATM的流量工程即MPLS技术,增加OAM功能,比如双向BFD,提供快速保护倒换,比如IP/MPLSFRR等,使其作为电信级承载网。

  另一方面是改进传送层,使其适合分组传送,即分组传送网:

  传送网络的最大的优点是可以提供小于50ms的保护,同时可以提供大带宽、带宽保证、强大的OAM和多业务支持,但是其在灵活性和满足突发业务对带宽的需求明显不足。必须改进传送网适应突发灵活的分组业务,即分组传送网,分组的传送网是建立端到端面向连接的分组的传送通道,该通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特性,可以作为综合的电信级承载网。

  两方面在QoS、保护和恢复方面相互补充,IP承载层离不开传送层,承载层设备的IP层带宽容量无法与光传送层的超大带宽容量相比;IP承载层缺乏有效的保护恢复机制、难以提供电信级QoS保证以及安全机制等,而传送层可以在一定程度上弥补这一不足。如果仅在单一的IP层面进行保护恢复,造成IP网极度轻载,骨干网链路带宽利用率很低,将导致网络利用率急剧下降。相反,通过分组传送网为IP网链路保护恢复,可以提高链路带宽资源利用率,全网的安全性将会大为改善,实现IP网与传送网综合建设成本的降低。

  2.T-MPLS分组传送网

  T-MPLS是ITU-T推荐的分组传送技术,其建立端到端面向连接的分组的传送管道,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。T-MPLS是MPLS的一个子集,去掉了无连接基于IP的转发,增加端到端的OAM功能。可以简单的表述为:

  T-MPLS=MPLS+ OAM – IP

  其主要特征为:

  ·引入传送风格的OAM机制

  ·结合2层和3层协议的一种面向连接的分组交换传送技术

  ·避免对三层IP不必要的处理

  ·提供线形保护倒换和环网保护

  ·具有兼容分组交换、TDM/波长技术的通用的分布控制面-ASON/GMPLS

  T-MPLS网络分为电路层(T-MPLSP)、通道层(T-MPLST)、段层和媒质层,电路层表示业务的特性,比如连接的类型和拓扑类型(点到点、点到多点、多点到多点),业务的类型等,等效于PWE3种的伪线层(或虚电路层)。通道层表示端到端的逻辑连接的特性,等效于IETFMPLS中的隧道层。段层可选,表示物理连接,比如SDH、OTH、以太网或者波长通道。物理媒介层表示传送的媒介,比如:光纤、铜缆或无线等。

  3.IP/MPLS和T-MPLS端到端组网

  T-MPLS是MPLS的一个子集,其实面向连接的MPLS,其在数据面上是MPLS的一个子集,在数据转发上和MPLS完全兼容,其天然的可以和MPLS网络无缝连接。T-MPLS增加了OAM功能,可以提供IP/MPLS承载层的管理监测功能。对于控制平面,T-MPLS采用GMPLS信令,GMPLS协议和MPLS协议都是IETF发展起来的,在联合组网和互联互通方面,IETF已经很好的考虑到。

  根据ITU-TG.8110.1的规定,采用Client/server模型来进行T-MPLS和IP/MPLS端到端的组网,包括,T-MPLS作为MPLS的客户信号或者MPLS作为T-MPLS的客户信号两者方式,其示意图如图1:

图1:IP/MPLS和T-MPLS端到端组网

  在T-MPLSoverMPLS方式,T-MPLS应用在接入层,T-MPLS提供多业务电信级承载网,核心网使用MPLS技术,T-MPLS通过MPLS隧道技术,通过MPLS核心网。在边缘节点,提供GMPLS协议和MPLS协议的互通。

  在MPLSoverT-MPLS方式中,MPLS提供IP信号接入,IP/MPLS作为T-MPLS的客户信号,在T-MPLS网络中传送。在边缘节点,提供MPLS协议和GMPLS协议的互通。

  T-MPLS作为承载网,承载MPLS层,MPLS可以承载IP信号,也可以通过伪线技术承载多种业务。这种组网方式是更为普遍的方式。这种方式可以细分为:

  方式a)MPLS隧道作为T-MPLS的客户层

  方式b)MPLS伪线作为T-MPLS的客户层

  在方式a)中,MPLS隧道作为T-MPLS的客户信号,当T-MPLS设备接收到通过RSVP-TE建立的MPLS隧道信号时,将MPLS隧道信号当作为T-MPLS的客户信号,即电路层,复用到T-MPLS隧道(通道)中,通过T-MPLS网络。即MPLSPW/MPLSTunnel/T-MPLSP/T-MPLS T。

  从OAM的观点看,IP/MPLS通过BFD提供端到端的OAM,T-MPLS通过Y.17tom中定义的功能提供T-MPLS层的OAM。对于控制面,IP/MPLS路由器间通过RSVP-TE信令建立MPLSLSP,T-MPLS设备间通过GMPLS-RSVP-TE建立T-MPLSLSP。

  其示意图如图2:

图2:MPLS隧道作为T-MPLS客户信号的端到端的组网方式

  对于方式b)不同点在于IP/MPLS信号剥离MPLS隧道信息,将MPLS伪线信号作为T-MPLS的客户信号,这里就不在详细描述。

  4.小结

  IP承载网和传送网在QoS、多业务支持、保护和恢复方面相互补充,相互融合。传送网向分组传送网演进,T-MPLS发源于IETF的MPLS,由国际电信联盟进行标准化。T-MPLS是面向连接的MPLS,其和IP/MPLS可以无缝的组网,端到端的组网方式采用客户/服务模型,有T-MPLS承载MPLS(主要有MPLS隧道作为T-MPLS客户信号和MPLS伪线作为T-MPLS客户信号两者方式)或MPLS承载T-MPLS两种组网模式。

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