走向融合的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )
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一、融合要考慮的問(wèn)題
1.1統一的承載平臺
對于提供多種網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )營(yíng)運者來(lái)說(shuō)，統一的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )平臺只需要規劃、建設、運營(yíng)、管理和維護一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，要比多個(gè)并行或重疊的網(wǎng)絡(luò )，如話(huà)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(gè)網(wǎng)絡(luò )匯聚，從技術(shù)上可以分為三個(gè)階段：第一階段是基于TDM的技術(shù)，采用固定帶寬的時(shí)隙劃分，它不支持突發(fā)數據業(yè)務(wù)的統計復用；第二階段是基于A(yíng)TM技術(shù)，采用定長(cháng)的包頭和定長(cháng)載荷的信元為基本傳送單元，除了ATM信元長(cháng)度較小帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)之外，還有ATM分段和重組（SAR，Segmentation and Reassembly）過(guò)程，特別是在向高速率演進(jìn)時(shí)面臨著(zhù)相當的難度；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(cháng)度的業(yè)務(wù)流，具備實(shí)施優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )流量工程（TE）的能力，并且能夠對網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類(lèi)、執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(zhù)分組業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò )帶寬的比率越來(lái)越大，針對IP協(xié)議對公用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行優(yōu)化也就變得更加具有實(shí)際意義。但在部署分組優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )時(shí)，運營(yíng)商又正面臨一些障礙，盡管Internet業(yè)務(wù)的增長(cháng)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(shuō)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(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)依舊保持著(zhù)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(shí)，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
現有的公用電信網(wǎng)絡(luò )中已經(jīng)部署了數量龐大的傳統設備－包括TDM、ATM和FR等，這些設備內部不使用IP進(jìn)行信息處理，設備之間也不是使用 IP協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信的，但是，運營(yíng)商還要繼續利用這些設備構建各種不同的網(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 )上互連這些傳統的設備，保證分組設備能與這些傳統的網(wǎng)絡(luò )設備互通以及通過(guò)分組核心網(wǎng)后傳統設備之間的互通，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有服務(wù)，同時(shí)遷移到融合的IP/MPLS骨干網(wǎng)，滿(mǎn)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(xiàn)仿真（PWE3，Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge）為運營(yíng)商提供了一種選擇。
作為一種關(guān)鍵技術(shù)，偽線(xiàn)（Pseudo wire）允許服務(wù)供應商利用一個(gè)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(lái)提供全面的傳統以及新興業(yè)務(wù)。
IETF下屬的端到端的偽線(xiàn)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)包括數字TDM專(zhuān)線(xiàn)、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(shí)，許多網(wǎng)絡(luò )設備制造商無(wú)論是在新一代的路由器產(chǎn)品，或者M(jìn)PLS交換路由器產(chǎn)品上，都已經(jīng)能夠提供各種不同的偽線(xiàn)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(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)的機制，被模擬的業(yè)務(wù)可以通過(guò)TDM專(zhuān)線(xiàn)、 ATM、FR或以太網(wǎng)等傳輸。PWE3利用PSN上的隧道機制來(lái)模擬一種業(yè)務(wù)的必要屬性，這里的隧道稱(chēng)為虛擬線(xiàn)(PW)。PWE3可以對特定服務(wù)的協(xié)議數據單元（PDU）進(jìn)行封裝，PDU里面含有仿真特定服務(wù)所必需的數據和控制信息。使用PWE3機制，運營(yíng)商可以將所有的傳送業(yè)務(wù)轉移到一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò )(如 IP/MPLS)之中。從用戶(hù)的角度來(lái)看，可以認為PWE3模擬的虛擬線(xiàn)是一種專(zhuān)用的鏈路或電路。
盡管PWE3對IP/MPS革命來(lái)說(shuō)是一種可靠的機制，但不是所有網(wǎng)絡(luò )都是基于IP的，實(shí)際上，通過(guò)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(zhù)在每個(gè)節點(diǎn)之間安裝IP/MPLS層。
雖然PWE3在從市場(chǎng)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。包括阿爾卡特在內的越來(lái)越多的廠(chǎng)商正在為這些應用開(kāi)發(fā)基于PWE3的解決方案，以期利用這塊新興市場(chǎng)。另外，除了仿真有線(xiàn)服務(wù)外，PWE3還可以仿真無(wú)線(xiàn)backhauling、FTTX和DSLAM backhauling。
越來(lái)越多的運營(yíng)商開(kāi)始認識到，PWE3極可能帶來(lái)更廣泛的一系列網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)。上個(gè)世紀90年代末MPLS剛出來(lái)時(shí)，早期的應用之一就是用于 VLAN服務(wù)。后來(lái)，在IEEE內部出現了點(diǎn)對點(diǎn)以及點(diǎn)對多點(diǎn)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(diǎn)到多點(diǎn)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(xiàn)互連方案，通過(guò)7750SR上的 ATM/FR業(yè)務(wù)端口，用戶(hù)基于電路連接的CE設備可以連接到運營(yíng)商IP/MPLS網(wǎng)中，在7750SR的業(yè)務(wù)端口上進(jìn)行標識后，每一個(gè)用戶(hù)的電路業(yè)務(wù)流都會(huì )在7750SR中生成一個(gè)對應的偽線(xiàn)，這些偽線(xiàn)是承載于運營(yíng)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(xiàn)。除 了連接性以外，阿爾卡特朗訊的7750SR構建的網(wǎng)絡(luò )還能夠為偽線(xiàn)提供差分的QoS，這里的差分主要是指區別于普通IP業(yè)務(wù)；因為通常FR、ATM承載的業(yè)務(wù)對于時(shí)延、抖動(dòng)有更高的要求，通過(guò)7750SR的QoS調度機制可以獨立的為每個(gè)偽線(xiàn)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(guò)運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )。
圖一：利用PWE3提供跨越IP/MPLS網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)連續性
MPLS上的PWE3邏輯協(xié)議分層表現出緊湊的形式，使得線(xiàn)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內部標簽提供了PW復用功能。隧道標簽和PW標簽構成標簽棧，遵照的是MPLS標簽堆棧的概念。我們知道在向著(zhù)目的地方向上，MPLS允許在標簽交換通路（LSP）的倒數第二跳實(shí)行標簽彈出，這樣PWE3達到MPLS邊緣PE時(shí)就有可能看不到外部標簽。使用內、外部?jì)蓪訕撕?，使得邊緣PE在任何情況下均能至少接收到一個(gè)標簽，能獲取足夠的執行輸出操作的信息。
在內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?？刂谱种械臉擞浻蛱峁┝怂枰膬艉蓞R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數據鏈路傳送，控制字中需要有長(cháng)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。
結束語(yǔ)
偽線(xiàn)解決方案正迅速成為運營(yíng)商服務(wù)項目中的必備要素，旨在保證通過(guò)基于分組網(wǎng)絡(luò )實(shí)現完整的多業(yè)務(wù)項目。在傳統電信運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )情況日趨復雜，網(wǎng)絡(luò )種類(lèi)不斷增加的情況下，阿爾卡特朗訊基于7750SR的IP/MPLS承載偽線(xiàn)的解決方案能夠顯著(zhù)降低網(wǎng)絡(luò )的基礎投資和運營(yíng)成本，能夠成為運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )融合的利器。
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