下一代分组传送网的新技术发展走向(2)

近来以太网技术发展很快，许多以太网的基本问题已经得到较充分研究，取得了一些里程碑式的成果。典型地，针对以太网的包传送技术主要成果（标准）有PBB（ProviderBackboneBridge）、PBT（ProviderBackbone Transport）以及ITU正在定义的EOT（Ethernet over Transport）。

3.1.1PBB技术

所谓PBB又称为MACinMAC，由IEEE802.1ah工作组制定。PBB以太网的包传送技术主要目标是允许由802.1ad所规定的提供商网桥网络在数量上支持224个业务VLAN，同时定义了提供商网桥骨干网络（PBBN）的架构和桥接协议，实现多个提供商网桥网络的兼容和互联。其主要方法如下。

为在数量上提供224个业务VLAN，制定了业务VLAN的标签（Tag）格式I-TAG，用来标识不同业务VLAN。

规定了骨干网VLAN的标签格式B-TAG，用来标识骨干网上不同的VLAN。

规定了4种类型的提供商骨干网桥（节点）。第一种网桥包括一个I成份（可以识别和封装业务VLAN）；第二种网桥包括B成份（只识别B-VLAN）；第三种网桥包括一个I成份，一个B成份，这3种是骨干边沿桥（BackboneEdgeBridge）；最后一种就是原来普通的提供商网桥（802.1ad）。

在保留和修改原以太网MAC服务、维护每种业务的服务质量、与用户的数据隔离等功能的基础上，定义了PBB网络的操作原理。

规定了提供商网桥到提供商骨干网桥的接口形式。该接口形式通过I和B成份的配置和操作来构成：

（1）可提供端口形式（PortBased）的透明接口；

（2）可提供一个S-TAG接口；

（3）可提供一个I-TAG接口。

这种在以太网领域新的革新将极大地增强以太网的可扩展性和其作为传送网络技术的能力。据此，以太网取得了允许网络层次化的可扩展性，实现了完全同用户广播域的隔离，是以太网向运营级网络迈出的重要一步。

在MACinMAC封装的基础上，如果采用流量工程一类的功能仍然存在一些缺陷：（1）流量工程要求在多种方式路由交通流量，以便实现运营设施的充分利用。（2）流量工程要求具有强制或约束性的路由管理以及业务的接入控制，实现业务保障性。（3）保护能力要求一些业务具有迅速恢复能力。例如一些网络要求在20ms的时间内从故障中恢复。（4）保护必须支持流量工程，并具有全部的QoS保障。

3.1.2PBT技术

PBT是提供商网桥（PBB）的改进，允许配置流量工程和保护点到点业务实例（Pt-PtServiceInstance）。PBT在几乎是标准的提供商骨干网桥（PBBN）上添加路由配置，PBT配置和管理的方式是配置点到点骨干链路（Trunks或业务实例），每个Trunk由16bitVLANID和96bit的源/目的地址对组成标识。

PBT完成上述功能的具体方法如下。

将B-VID地址空间分成一般的802.1ahPBBVID和PBT的VID。

*PBB必须运行在独立VLAN学习（IVL）模式。

*用于PBT的B-VID的数量必须至少为2。

*B-VID正常工作不应指配给PBT。

关掉所有PBTB-VID的学习和广播功能。

*在PBTB-VID内，以丢弃而不是广播的方式处理Unknown帧。

*在PBTB-VID内，以丢弃而不是广播的方式处理多播/广播帧。

使用配置和管理系统为指配桥转发表的PBTB-VID，通过接入桥接的MIB来实现。

每个PBT电路由工作的路径和保护路径组成。

*工作和保护的通道通过使用不同的B-VID访问同一个骨干MAC地址。

使用802.1ag协议管理共路由的PBT电路束（一组电路）。

*可以使用IEEE802.1ag标准实现单播连续性检验（CC）消息。

*必须对工作路径和保护路径同时进行管理。

3.1.3ITU关于EOT的标准制定

ITU-T则运用更为系统的建模方法对以太网传送架构作系统的研究。研究的基本模型结构是G.805面向连接的模型和G.809面向无连接的模型，着眼点是以太网网络结构。包括以太网网络的分层结构、客户特征信息、客户层/服务层关系、网络拓扑，以及提供以太网的信号传输、复用、选路、监视、性能评估和网络生存性等以太网层网络功能。

ITU-T先后制定了G.8010以太网传送体系架构，G.8011传送网承载以太网——以太网业务框架，G.8011.1传送网承载以太网——以太网专用线业务和G.8011.2传送网承载以太网——以太网虚拟专用线业务等技术标准。

值得注意的是，ITU-TSG15在制定下一版本的传送网承载以太网——以太网业务框架G.8010v2遇到一些困难。主要的问题在于连接和流的关系问题和描述VLAN的能力问题。目前ITU-T15组一致同意，先研究有连接和无连接的统一模型或共同架构，再来处理G.8010v2遇到的困难。

以太网在传送领域应用并不是容易驾驭的一种技术。对于小网络添加即插即用特性是有用的，但对于大的网络，所涵盖的内容远远要多得多。

至于服务层网络的功能体系结构则还没有界定，也可能就是下一节所说的T-MPLS。

3.2T-MPLS

3.2.1MPLS

多协议标记交换（MPLS）技术作为一种新兴的路由交换技术，越来越受到业界的关注。MPLS技术是结合二层交换和三层路由的L2/L3集成数据传输技术，它不仅支持网络层的多种协议，还可以兼容第二层的多种链路层技术。

MPLS的基本原理是将面向无连接的IP业务移植到面向连接的标记交换业务之上，实现上将路由选择层面与数据转发层面分离。MPLS网络中，在入口LSR处分组按照不同转发要求划分成不同转发等价类（FEC），并将每个特定FEC映射到下一跳，即进入网络的每一特定分组都被指定到某个特定的FEC中。每一特定FEC都被编码为一个短而定长的值，称为标记，标记加在分组前成为标记分组，再转发到下一跳。在后续的每一跳上，不再需要分析分组头，而是用标记作为指针，指向下一跳的输出端口和一个新的标记，标记分组用新标记替代旧标记后经指定的输出端口转发。在出口LSR上，去除标记使用IP路由机制将分组向目的地转发。

标记是一个长度固定（20bit）、具有本地意义的标识符，和另外12bit控制比特构成MPLS包头，也称为垫层（Shim）。MPLS分组上承载一系列按照“后进先出”方式组织起来的标记，该结构称作标记栈，从栈顶开始处理标记。若一个分组的标记栈深度为m，则位于栈底的标记为1级标记，位于栈顶的标记为m级标记。未打标记的分组可看作标记栈为空（即标记栈深度为零）的分组。标记分组到达LSR通常先执行标记栈顶的出栈（Pop）操作，然后将一个或多个特定的新标记压入（Push）标记栈顶。如果分组的下一跳为某个LSR自身，则该LSR将栈顶标记弹出并将由此得到的分组“转发”给自己。此后，如果标记弹出后标记栈不为空，则LSR根据标记栈保留信息做出后续转发决定；如果标记弹出后标记栈为空，则LSR根据IP分组头路由转发该分组。

MPLS具有广泛的应用领域，具有较完整的体系，相对比较复杂，那么能否将MPLS的技术的一些基本功能用于传送呢?

3.2.2T-MPLS

2006年2月ITU-T在G8110.1等3个标准中定义了T-MPLS。该系列建议力图从MPLS的协议体系结构业已存在的功能中，识别认定那些必须而且是足够充分的一个子集，以提供一种面向连接的分组传送网络技术。T-MPLS将具有和传统传送网络相似的OAM&P能力，端到端的维护，保护和性能监测，能够融合任何L2和L3的协议，构建于统一的数据传送平面，能够利用通用的控制平面GMPLS以及现有的传送层面（波长和/或TDM），CAPEX和OPEX将低于MPLS。

ITU-T所制定的3个标准都聚焦在T-MPLS的数据平面。控制平面的特性将在后续工作中开发，原则是可以独立于客户层业务和相关的控制平面，实现可靠传送，例如基于G-MPLS或ASON。这3个标准分别是：

*G.8110.1T-MPLS架构；

*G.8112T-MPLS接口规范；

*G.8121T-MPLS设备功能规范。

ITU-TG.8110.1的第6章节从较高（抽象）的角度描述了T-MPLS的基本特性和选项。ITU-TSG15的目标是使用T-MPLS作为一种面向连接的包传送技术解决方案，在共同的操作、控制和管理的框架内构建一种可以同时支持包和电路传送（例如SDH，OTHor WDM）的交换技术。

基于此，T-MPLS制定了MPLS帧格式，客户层到MPLS帧的映射，MPLS帧到MPLS帧的复接以及补充的传送网OAM（Y.1711），嵌入的连接监控所需要的到达最后节点的标签（Label）和保护倒换（Y.1720/G.81311），传送网的控制和管理平面，保证帧的顺序以及受限的业务或队列的种类等。

T-MPLS的主要的选项是：

*将原有IETFRFC所制定的PHP和ECMP可选项弃为不用，以简化OAM处理过程。

*将原有IETFRFC所制定的合并（Merging）可选项弃为不用，以简化OAM处理过程，同时因为降低几个LSP的数量相对来说并不是可扩展性的主要问题。

*与IETF相一致，仍然预留下编号16～31的标签作未来使用。

同时T-MPLS版本注意不引入新的互通性问题，考虑了以下2个互通性问题：在T-MPLS云（T-MPLSbox）和现存的具有全部特征和全部可配制的MPLSbox通过配置T-MPLSProfile实现。在此种情形下，T-MPLS box和现存的具有全部特征和全部可配制的MPLS box的链路是一个T-MPLS链路，并在T-MPLS标准中予以考虑。在T-MPLS box和现存的具有全部特征和全部可配制的MPLS box在非T-MPLS链路上（即其他选项）由传送平台来解决。

4、结束语

在分组传送网逐渐形成的同时，未来传输在光领域也将继续挺进。面向光领域的新传送技术（如OTN）将对波长一级或物理层一级的传送机构产生较深刻的变化，使得物理层具有更多的功能和相对复杂的结构。众多的新技术的相互融合，相互作用，网络的分层与分割势必是统一的分组传送网考虑的重要问题。一种可能分层结构将是EOToverT-MPLSover OTN/SDH。其中SDH层的功能大大简化，如同ATM over SDH中的那样，SDH的功能仅限于段开销的处理层次。各种层处理（如本文提到的各种传送技术）都在向完美的方向发展，形成“你中有我，我中有你”的局面。甚至造成一些重复的功能，例如保护功能，在PBT有，T-MPLS也有，物理层也有。随着网络的融合与发展，一些层的功能很可能逐渐被关掉，以便形成相对简化的处理。

可扩展性和分层的简化永远是一对矛盾。ITU-T已经认识到，建立准确的统一的网络模型是定义好协议或标准的关键，也是解决好上述问题的有效工具。统一的模型可以普遍地适用各种通信网络，可以给出基本假定的精确性和概括性描述，为分层的简化提供依据。因而，统一的网络模型已被ITU－T15组认定为近一个研究期的首要任务。随着理论研究的逐渐深入和新技术的运用与实践，统一的分组传送网将确定其架构并进一步完善，成为主流的传送网结构。

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