TMPLS:传送网演进尖兵

在和IETF就MPLS争执很久之后,ITU(国际电信联盟)终于另立炉灶制定了T-MPLS标准,专门针对可用、可管、可运营的运营商需求。T-MPLS被认为是目前运营商分组传送网建设的最佳选择。

■ 李玉华

传统运营商正面临严峻挑战:新业务的部署,需要提供更高带宽,这意味着投入成本的上升。对传输网络进行大规模升级或新建叠加网,成为必然;同时,传 统的诸如语音和视频等这些对实时性敏感的业务,在可测量性、可确定的服务质量(QoS)方面,对网络性能有严格的要求,传统的尽力而为型的汇聚和传送网络 已无法满足这些需求。运营商必须在网络建设上两种方式共同推进:一是组建多业务、QoS保证的传输架构,以使收入最大化;二是尽量采用单一硬件平台,以降 低总成本。

T-MPLS(Transport-MPLS)作为ITU-T标准化的一种分组传送网技术,能够有效解决传统SDH技术在以分组交换为主的网络环境中所暴露的效率低下缺陷,已成为业界、特别是运营商认可的主流分组传送网(PTN)技术。

T-MPLS特征明确

在 和IETF就MPLS争执很久之后,ITU-T SG15终于从2005年开始另立炉灶,其结果,就是诞生了T-MPLS。针对电信级网络传输,业界普遍认可的主流方式有4~5种,例如T-MPLS、 PBT/PBB、RPR等,其中又以T-MPLS和PBT之间的争夺较为激烈。由于PBT还处于标准起草的初级阶段,而T-MPLS已被大部分厂商所接 受,因此其推动力更为明显。

T-MPLS是ITU-T SG15定义的基于MPLS技术的一项面向连接的包传送技术,是MPLS的一个子集。它是将数据通信技术同电信网络有效结合的一种技术。由于同IP/MPLS网络具有一致的基础技术,它被看做MPLS从核心网络向城域网和接入网的自然延伸。

根 据ITU-T SG15的描述,IETF所定义的MPLS由于过多地考虑了三层功能、IP功能,很难建立面向链接的传送技术,特别是控制协议族过于烦琐,导致了将 MPLS应用于电信级网当中容易产生一系列问题,T-MPLS简化了这一规则,将控制协议族、转发处理等特征放弃,例如T-MPLS放弃了PHP、 ECMP、标签合并和精细的包丢弃处理等功能,利用MPLS/PW 伪线技术对任何业务进行传送,同时相对于PW,吸收了多业务承载、TDM 业务仿真等技术,还增加了有利于传送的保护倒换(<50ms)和OAM(Operation、Administration、 Maintenance)功能,定义了符合传送网特点的线性保护和环网保护机制。根据T-MPLS的设计,其客户信号和控制网络(如MCN、SCN)各自 独立,同时不限定使用特定的控制协议和管理防范,这使得运营商可以根据自身网络特点,选择不同的控制平面和管理平面,也为网络承载多种用户业务留下空间, 承载客户信号可以是IP/MPLS,也可以是以太网。

电信网络经过长期发展,已经转变为复杂技术组合体。 从目前看,运营商网络至少可以分为线路功能部分和节点功能部分:线路功能主要实现层网络信息从源点到终点的透明传送,因此相关技术应当包括诸如映射方式、 线路成帧方式、光电口的物理参数、波分复用系统等技术;节点功能是真正体现网络功能、实现相应层面信号的交换/交叉、疏导、整合等。分组传送网通过引入分 组传送层,实现了业务网络和传送网络的信号适配以及分组传送层内的分组业务的处理和管理。分组传送网的特点之一就是建立端到端面向连接的分组传送通道,将 面向无连接的数据网改造成面向连接的网络。这些通道可以通过网络管理系统或智能的控制平面建立和释放,这些分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢 复,而T-MPLS正是分组传送层的核心技术选择之一。

尽管T-MPLS是ITU-T组织建立起来的单个 标准集,但从其源头考虑,也可以将其视为MPLS 的扩展子集。但是和MPLS不同的在于,T-MPLS将网络也分为传送平面、管理平面、和控制平面三个各自独立分离的平面,将数据平面从网络资源管理中分 离出来,使得T-MPLS传送平面可以完全独立于其业务网络和相关的控制网络,更加便于网络的建设和扩容,也更符合电信网络的可管理需求。T-MPLS的 传送平面引入了面向连接的OAM和保护恢复功能,控制面为GMPLS/ASON,进行标签的分发、建立标签转发通道,可以和全光交换、TDM 交换的控制面融合,也可以实现类似目前基于SDH的ASON网络的业务的恢复和保护,体现了分组和传送的完全融合。并且,T-MPLS传送平面继承了传送 网络分层的架构特征,实现了逻辑分层和嵌套,T-MPLS通路层可实现对网络业务层多点业务或点到点业务的逻辑映射,实现业务的端到端OAM和保护,多个 T-MPLS通路可以被复用至T-MPLS通道(T-MPLS Path),在该层面上实现汇聚层OAM和保护恢复。

分组传送新需求

分 组传送网是面向下一代电信网络的新型传送网技术,是在网络和业务转型和融合期,顺应时代发展的网络建设和发展方向的。各种新兴的业务,例如三重播放、 NGN、电信级以太网(Carrier Ethernet)、FTTx等,无一例外都对传送网络的投资成本、运维成本、QoS保证、全业务接入、网络扩展性、网络可靠性和网络可管理性等提出了更 高的要求,而既具有传送网特性、又支持分组业务处理能力的分组传送网无疑是运营商最佳的选择。

在迈向全 IP业务架构的过程中,为保护已有的、基于电路业务的收入和盈利,运营商需要将网络投资专注于未来可用、可使其对每比特成本结构优化的新技术上。与目前位 于核心网的WDM一起,SDH将通过其已被了解和标准化的操作模式,继续处理带宽要求中的主要内容。然而,还需要由基于T-MPLS/MPLS的分组传送 网络进行补充。

尽管ITU-T长期致力于将MPLS技术融入到“电信级”的传送网中,但是由于MPLS的 局限性导致技术实现难度大,最终ITU-T还是下决心重新构建T-MPLS的网络架构,T-MPLS在标准制定中严格按照ITU-T G.805和G.809中为传送网定义的层网络架构,在清晰的和继承性的架构定义下,可以保证传送网具有良好的低成本的演进路线,继续沿用现有的传送网的 建设、运营和维护体系,确保网络的平滑转型。

智能化作为传送网发展的重点方向,从初期的基于SDH和 OTN的自动交换光网络概念逐步延伸,进一步将PTN等都作为传送平面纳入进来,对GMPLS协议进行不同的扩展和延伸,以便能够对多种传送颗粒进行控 制,达到传送网智能化的目标,同时还需进一步提高网络保护恢复的性能。

分组传送网作为满足下一代网络分组 传送需求的传送网解决方案,目前主要关注的是T-MPLS和PBT技术,对比而言,T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征,抛弃 了IETF为MPLS定义的繁复的控制协议族,简化了数据平面,去掉了不必要的转发处理。PBT技术则是关闭传统以太网的地址学习、地址广播以及STP功 能,以太网的转发表完全由管理平面(将来控制平面)进行控制。具有面向连接的特性,使得以太网业务具有连接性,以便实现保护倒换、OAM、QoS、流量工 程等传送网络的功能。PBT技术的缺点是标准化工作刚刚开始,标准化的程度较低。未来分组传送网的技术拟在城域的汇聚和接入层开始应用,同时还取决于产品 化、实用化的程度和如何适应网络的应用。

当然,T-MPLS在实际应用中,也不会像理论上这样简便,比如 如何实现与MPLS、PBT等的互通,业界还存在不同观点,并且IETF组织以及一些选择其他技术的厂商,也针对T-MPLS是否“过于简单地对待问题” 提出了质疑。但有一点是肯定的,就是大部分厂商已经开始针对T-MPLS推出产品,解决互联互通问题,也必然会成为产业演进的方向——这一点和其他技术标 准的演进没有太多差别。

此外,还有一个好消息是ITU-T SG15已经和IETF进行协商,双方共同努力,着手制定和补充更为通用的技术细节的相关标准。

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