分組傳送網技術(PTN)若干問題分析
對于普通數據業(yè)務,設置CIR等于0,并設置最高速率PIR,采用缺省的轉發(fā)行為(DF)。
當網絡中發(fā)生擁塞時,對于采用EF PHB和AF PHB的流量部分的業(yè)務帶寬將始終得到保障。對于普通數據業(yè)務可以首先進行丟棄,或是與AF PHB的流量部分進行加權處理,以便即使在擁塞時普通數據業(yè)務也能得到一定的帶寬。
2 PTN網絡分層結構
IETF RFC5654將MPLS-TP分為傳送業(yè)務層、傳送通道層和段層。其中傳送業(yè)務層可以是PW或業(yè)務LSP,類似于同步數字體系(SDH)網絡中的VC- 12。PW用于提供時分復用(TDM)、以太網和異步傳輸模式(ATM)等仿真業(yè)務;業(yè)務LSP用于提供IP和MPLS等網絡層業(yè)務。傳送通道層是指 LSP層,類似于SDH網絡中的VC-4。段層用于在兩個相鄰MPLS-TP節(jié)點之間匯聚傳送業(yè)務層或傳送通道層的信息。段層可以是采用MPLS-TP技術實現,也可以采用其他技術來實現,如采用同步數字體系/以太網/光傳送網(SDH/ETH/OTN)。PTN通過采用多層網絡的架構,可以實現與同步數字體系/光傳送網類似的可擴展性。
除了MPLS-TP關注的3層網絡之外,PTN設備還需要支持業(yè)務層和段層技術的相關功能。如以太網業(yè)務層的OAM(屬于IEEE802.1ag和Y.1731)、以太網鏈路層OAM(屬于IEEE 802.3ah)、SDH業(yè)務和鏈路的開銷處理和保護功能等。
目前的PTN設備是通過PW支持各種仿真業(yè)務,還不支持通過業(yè)務LSP支持IP/MPLS業(yè)務。對于IP/MPLS業(yè)務,采用以太網PW仿真實現,優(yōu)點是業(yè)務的透明性好,缺點是傳送效率較低(需要傳送以太網幀頭),對于較短的數據包尤其明顯。如果采用TDM PW仿真實現,將對網絡性能提出較高要求,并可能增加設備的成本。如果采用業(yè)務LSP實現,則可以避免上述問題,但是業(yè)務透明性較差,可能需要處理部分 L3協議。具體方式的選擇需要綜合考慮業(yè)務的透明性、傳送效率和成本等因素。
目前的PTN設備只支持單段偽線(SS-PW),即PW和LSP的源宿點重合。SS-PW無法實現多個LSP所承載的PW的匯聚,從而對PTN 設備的LSP容量提出了很高的要求。另外只能采用端到端的LSP保護,無法應對多點故障。而通過引入多段偽線(MS-PW),則可以克服SS-PW存在的上述問題,提高PTN網絡的可擴展性。IETF已經將MS-PW列為MPLS-TP的可選項。
3 PTN對L3功能和業(yè)務的支持
目前的PTN主要定位于提供二層(L2)的業(yè)務,包括E1/ATM仿真業(yè)務、E-Line/E- LAN/E-Tree以太網業(yè)務等。PTN的主要應用場景是移動網絡的回傳,包括目前的3G網絡,以及未來的長期演進(LTE)。PTN可以很好地滿足現有3G網絡回傳的承載需求,但是否能夠滿足LTE的需求人們還心存疑慮。
由于LTE階段出現了基站之間的互聯需求(X2接口),以及基站到服務網關(SGW)的多歸屬需求,因此與3G對承載網的需求將有所不同。針對上述需求,目前有兩種主要的解決方案。一種是建議采用端到端的路由器組網方案;一種是采用L3+L2的組網方案,即核心層采用L3技術組網,接入匯聚層采用L2技術組網。由于端到端的路由器方案在網絡擴展性、可管理性和可控性方面存在問題,因此L3+L2的組網方案得到更多的認可和支持。該方案中的核心層可以采用路由器組網,也可以通過在PTN中引入L3功能來實現。下面主要對后一種方式進行討論。
L3功能主要包括IP路由和轉發(fā)功能,以及L3 MPLS VPN和L3組播功能。由于IP流量和組播存在流量帶寬和路由的不確定性,因此很難提供嚴格的QoS保障能力。如果在PTN中引入這兩種業(yè)務,為了避免對原有L2業(yè)務的影響,只能將這兩種業(yè)務設置為最低等級的業(yè)務。而L3 MPLS虛擬專用網(VPN)由于是基于MPLS實現,因此可以采用前面提到的基于MPLS的流量工程和區(qū)分服務機制來保障業(yè)務的服務質量。同時還可以在 MPLS VPN中支持L3組播,同樣可以保證服務質量。
綜上所述,對于需要提供有質量保證的L3業(yè)務,建議在PTN中以L3 MPLS VPN的方式提供。而對服務質量沒有要求的L3業(yè)務,可以直接采用IP路由和轉發(fā)功能來實現。
4 數據平面環(huán)回功能
現有的PTN設備只支持OAM的環(huán)回功能(LB)。通過OAM LB可以驗證源、宿維護端點間的雙向連通性,以檢測節(jié)點間及節(jié)點內部故障,但是并不能對故障進行準確的定位。如圖1所示,如果PE2-PE3之間的鏈路發(fā)生故障,通過OAM LB并不能確定是PE3出現故障還是PE2-PE3之間的鏈路發(fā)生故障。而如果支持類似SDH設備的數據平面環(huán)回,即業(yè)務環(huán)回,則可以通過對不同的點進行環(huán)回,實現對故障的準確定位。
與SDH類似,目前提出的PTN的數據平面環(huán)回包括遠端環(huán)回(入口環(huán)回)、近端環(huán)回(出口環(huán)回)和光纖環(huán)回(客戶環(huán)回)3種方式。除了進行故障定位,光纖環(huán)回還可以進行單端業(yè)務性能測試,如雙向時延、丟包率和吞吐量測試,以方便進行現網測試。
由于分組傳送網已經支持OAM的遠端和近端環(huán)回,可以實現與數據平面的遠端和近端環(huán)回類似的功能。因此本文認為應首先實現光纖環(huán)回功能,以便能夠實現準確的故障定位和單端測試。是否需要支持數據平面的遠端和近端環(huán)回功能還需要進一步研究。目前IETF和ITU-T正在對數據平面環(huán)回功能的標準化進行討論。
5 結束語
PTN是運營商從現有2G移動回傳的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)網絡演進的最佳方案,定位于滿足 3G移動回傳、企事業(yè)專線/專網等高品質業(yè)務需求。2008—2009年,中國三大運營商紛紛針對PTN承載3G移動回傳進行了全面的實驗室測試和現網試點應用,大力推進了設備商PTN產品成熟和商用化進展。中國移動已于2009年10—12月開始大規(guī)模集采基于MPLS-TP的PTN設備,標志著PTN 進入產業(yè)化的關鍵期。2010年,MPLS-TP的國際標準化進展問題是業(yè)內最關心的熱點問題,并且MPLS-TP的國際標準何時穩(wěn)定將直接影響PTN何時能從新技術引入發(fā)展到大規(guī)模應用階段。本文對PTN技術發(fā)展中幾個問題進行了探討,希望可以對PTN技術的發(fā)展和完善有所貢獻。
評論