網(wǎng)絡技術：看ASON網(wǎng)絡中的 DCN網(wǎng)絡特征
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來源：千家綜合布線網(wǎng)
摘要： ASON網(wǎng)絡是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡研究的熱點，它是原有光傳送網(wǎng)絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網(wǎng)絡不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡設備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡中。
Abstract：
Key words :
ASON網(wǎng)絡是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡研究的熱點，它是原有光傳送網(wǎng)絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網(wǎng)絡不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡設備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡中。
ASON網(wǎng)絡是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡研究的熱點，它是原有光傳送網(wǎng)絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網(wǎng)絡不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡設備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡中。由于ASON網(wǎng)絡層次中存在控制平面，用來實現(xiàn)光網(wǎng)絡內(nèi)的路由、信令、自動發(fā)現(xiàn)等功能，ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡相對于原有的傳送網(wǎng)絡內(nèi)的信令網(wǎng)具有更為重要的地位。基于這些原因，國際國際電信聯(lián)盟組織（ITU-T）對于ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡進行了大量標準化工作。
ITU-TG.8080建議中給出了ASON網(wǎng)絡的體系結構，對ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡做了總體性的框架性結構。G.807建議中給出了ASON網(wǎng)絡的總體要求，對DCN網(wǎng)絡作了進一步的功能要求。而G.7712建議是關于ASON內(nèi)DCN網(wǎng)絡的最重要的一份草案，它給出了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的整體體系結構與規(guī)范。G.7713草案給出了ASON網(wǎng)絡內(nèi)的分布式呼叫和連接管理。這些草案對研究ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡都有很重要的意義，本文在基于這些草案的基礎上，并結合參與制定中國電信ASON技術規(guī)范和城域傳輸網(wǎng)ASON網(wǎng)絡技術發(fā)展建議的工作，具體描述了ASON網(wǎng)絡中DCN網(wǎng)絡的基本概念、應用、功能結構和所滿足的要求，并初步探討了城域傳輸網(wǎng)中的DCN網(wǎng)絡建設方案。
ASONDCN網(wǎng)絡的描述
一般意義上理解的電信DCN網(wǎng)絡是指為各專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，其主要作用是為各專業(yè)的網(wǎng)管系統(tǒng)提供通用的業(yè)務傳送平臺，為電信管理網(wǎng)的運行提供支撐和保障，傳統(tǒng)意義上的DCN網(wǎng)絡正在逐漸演進成電信企業(yè)內(nèi)部多應用的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡平臺。但本文中提到的DCN網(wǎng)絡是指在ASON網(wǎng)絡內(nèi)部，在控制平面和管理平面中傳遞信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，它所能比較的對象是SDH管理網(wǎng)DCN。例如，SDH管理網(wǎng)是電信管理網(wǎng)的一個子集，網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）和SDH網(wǎng)元（NE）是子網(wǎng)中的節(jié)點，WAN/LAN/DCC在這些節(jié)點間提供物理通道，由節(jié)點間的物理通道結合網(wǎng)絡協(xié)議（例如以太網(wǎng)協(xié)議、LAPD、OSI網(wǎng)絡協(xié)議）形成DCN的基礎結構。
一般意義上理解的電信DCN網(wǎng)絡是指為各專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，其主要作用是為各專業(yè)的網(wǎng)管系統(tǒng)提供通用的業(yè)務傳送平臺，為電信管理網(wǎng)的運行提供支撐和保障，傳統(tǒng)意義上的DCN網(wǎng)絡正在逐漸演進成電信企業(yè)內(nèi)部多應用的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡平臺。但本文中提到的DCN網(wǎng)絡是指在ASON網(wǎng)絡內(nèi)部，在控制平面和管理平面中傳遞信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，它所能比較的對象是SDH管理網(wǎng)DCN。例如，SDH管理網(wǎng)是電信管理網(wǎng)的一個子集，網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）和SDH網(wǎng)元（NE）是子網(wǎng)中的節(jié)點，WAN/LAN/DCC在這些節(jié)點間提供物理通道，由節(jié)點間的物理通道結合網(wǎng)絡協(xié)議（例如以太網(wǎng)協(xié)議、LAPD、OSI網(wǎng)絡協(xié)議）形成DCN的基礎結構。
而在ASON網(wǎng)絡中，在控制平面和管理平面都需要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡來傳遞信息?？刂破矫鎯?nèi)需要信令通信網(wǎng)(SCN)在網(wǎng)絡控制器組件間傳遞管理信息和信令信息，管理平面還需要管理通信網(wǎng)（MCN）來傳送TMN單元間的管理信息，這兩者都可以通過DCN通信網(wǎng)絡來實現(xiàn)。需要重點指出的是，基于GMPLS的ASON網(wǎng)絡的控制平面和管理平面可以在邏輯層面和物理層面上都實現(xiàn)分離，這兩個平面都通過DCN網(wǎng)絡來承載。DCN功能是可以通過多種技術方式實現(xiàn)，例如電路交換、包交換、LAN、ATM、SDH和OTN。
在實際的網(wǎng)絡情況中，DCN網(wǎng)絡并不是一個網(wǎng)絡孤島，它是與其它DCN網(wǎng)絡的相互連通的。DCN網(wǎng)絡間的互通是通過DCF（數(shù)據(jù)通信功能）來提供的，DCF可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的下三層以及下三層內(nèi)不同協(xié)議間的互通。
在ASON網(wǎng)絡中，DCN網(wǎng)絡由網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)通信功能模塊和控制信道組成。控制信道是在網(wǎng)絡節(jié)點之間，以及穿越UNI傳送控制消息的通信信道?？刂葡ㄐ帕钕?，路由消息，控制維護協(xié)議消息如鄰居和業(yè)務發(fā)現(xiàn)等。目前，ASONDCN具有兩種實現(xiàn)方式：帶內(nèi)DCN：此種DCN由嵌入在數(shù)據(jù)鏈路中的邏輯通道承載控制和網(wǎng)管信息，如SDH和OTN的DCC、GCC通道；帶外DCN：此種DCN由獨立的IP網(wǎng)或?qū)Ｓ秒娐方M成。
ASONDCN網(wǎng)絡的應用
本節(jié)主要討論DCN網(wǎng)絡在ASON的管理平面和控制平面中的應用。
DCN可以在不同的拓撲上支持MCN和SCN，包括線性、環(huán)形、網(wǎng)狀網(wǎng)和星型結構，物理鏈路可以是ECC或以太網(wǎng)。通常情況下，DCN網(wǎng)絡拓撲結構的特點是，兩個網(wǎng)元之間存在多條不同的路徑，這樣做的目的是提供MSN和SCN的可靠性和生存性。ASON網(wǎng)絡在管理平面中，TMN需要MCN在TMN組件間傳送管理消息。下圖是一個支持分布式管理通信的MCN的物理實現(xiàn)。
本節(jié)主要討論DCN網(wǎng)絡在ASON的管理平面和控制平面中的應用。
DCN可以在不同的拓撲上支持MCN和SCN，包括線性、環(huán)形、網(wǎng)狀網(wǎng)和星型結構，物理鏈路可以是ECC或以太網(wǎng)。通常情況下，DCN網(wǎng)絡拓撲結構的特點是，兩個網(wǎng)元之間存在多條不同的路徑，這樣做的目的是提供MSN和SCN的可靠性和生存性。ASON網(wǎng)絡在管理平面中，TMN需要MCN在TMN組件間傳送管理消息。下圖是一個支持分布式管理通信的MCN的物理實現(xiàn)。
在控制平面內(nèi)，ASTN需要信令通信網(wǎng)（SCN）來傳送各控制單元間的信令信息。需要指出的是，DCN在OSI七層模型中實現(xiàn)的是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層的三層功能，對上層應用來說，DCN是透明的。而且DCN網(wǎng)絡的多種應用中，可以有不同級別的分離。這種分離取決于DCN的網(wǎng)絡設計、網(wǎng)絡規(guī)模、鏈路容量、安全性要求和性能要求，運營商進行DCN網(wǎng)絡設計時可以選擇不同級別的分離。比如說，可以在同一IP網(wǎng)絡上支持MCN、SCN和其它應用；也可以在同一物理網(wǎng)上同時支持MCN、SCN和其它應用，但是它們在網(wǎng)絡層上是分離的；還可以在不同的物理網(wǎng)上上支持MCN、SCN和其它應用。
一個實際的SCN網(wǎng)絡組成，它包含了三個部分，即用戶-網(wǎng)絡部分，域內(nèi)部分和域間部分。網(wǎng)狀拓撲結構使用ECC，LAN和專線連接ASON網(wǎng)元。用戶-網(wǎng)絡部分和域間部分的拓撲依賴于雙方達成的協(xié)議，可以有一條或多條連接。
對于ASONDCN網(wǎng)絡的性能要求
在G.7712中，定義了ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡的功能結構，除了傳統(tǒng)的三層功能外，還提到，在帶外DCN下，可以考慮增加MPLS（多協(xié)議標簽交換）機制，便于DCN支持面向連接的SCN業(yè)務。MPLSLSP功能是對原有DCN網(wǎng)絡的改進，以適應在自動交換光網(wǎng)絡內(nèi)的需要。同時由于ASON核心功能的實現(xiàn)都依賴于控制平面，而DCN是ASON控制平面功能實現(xiàn)的物理承載平臺。為了保證控制信息高效、可靠的傳輸，對DCN網(wǎng)絡性能要求進行研究十分重要。根據(jù)目前業(yè)界對于ASON網(wǎng)絡的研究進展和電信業(yè)務運營商的實際需求，一般認為下列要求對于ASONDCN網(wǎng)絡是必不可少的：
在G.7712中，定義了ASON網(wǎng)絡內(nèi)的DCN網(wǎng)絡的功能結構，除了傳統(tǒng)的三層功能外，還提到，在帶外DCN下，可以考慮增加MPLS（多協(xié)議標簽交換）機制，便于DCN支持面向連接的SCN業(yè)務。MPLSLSP功能是對原有DCN網(wǎng)絡的改進，以適應在自動交換光網(wǎng)絡內(nèi)的需要。同時由于ASON核心功能的實現(xiàn)都依賴于控制平面，而DCN是ASON控制平面功能實現(xiàn)的物理承載平臺。為了保證控制信息高效、可靠的傳輸，對DCN網(wǎng)絡性能要求進行研究十分重要。根據(jù)目前業(yè)界對于ASON網(wǎng)絡的研究進展和電信業(yè)務運營商的實際需求，一般認為下列要求對于ASONDCN網(wǎng)絡是必不可少的：
（1）由于ASON控制平面上信息交換的準確和安全對電信業(yè)務運營商是至關重要的，這就要求即使在控制平面/DCN失效的情況下，傳送平面已經(jīng)存在的業(yè)務連接也不能丟失。即ASONDCN網(wǎng)絡與ASON傳送平面具有邏輯獨立性。同時在這種情況下，還要具有一定的信息傳輸?shù)纳嫘浴?/div>
綜上所述，ASONDCN網(wǎng)絡的架構一般采用混合模式，域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，相信隨著ASON網(wǎng)絡逐漸在我國光傳送網(wǎng)絡中的部署，有關ASONDCN的研究及其建設將會更加成熟。
（2）在ASONDCN網(wǎng)絡與ASON傳送平面具有不同的網(wǎng)絡拓撲時，各種拓撲都應當保證ASON節(jié)點可以可靠地訪問ASONDCN網(wǎng)絡。
（3）ASONDCN網(wǎng)絡內(nèi)控制消息流量的傳輸性能將影響到連接管理的性能，這導致ASON連接業(yè)務的性能在很大程度上將依賴于ASON網(wǎng)絡內(nèi)控制信息的傳輸性能，所以ASONDCN網(wǎng)絡應該支持控制消息的優(yōu)先級傳送，使對時間敏感的消息（如用于恢復的消息）比其它消息（如連接信令消息、拓撲、資源發(fā)現(xiàn)消息）具有更高的優(yōu)先級。同時ASONDCN網(wǎng)絡應當具有擁塞控制機制，以保證可靠的消息傳遞。
（3）ASONDCN網(wǎng)絡內(nèi)控制消息流量的傳輸性能將影響到連接管理的性能，這導致ASON連接業(yè)務的性能在很大程度上將依賴于ASON網(wǎng)絡內(nèi)控制信息的傳輸性能，所以ASONDCN網(wǎng)絡應該支持控制消息的優(yōu)先級傳送，使對時間敏感的消息（如用于恢復的消息）比其它消息（如連接信令消息、拓撲、資源發(fā)現(xiàn)消息）具有更高的優(yōu)先級。同時ASONDCN網(wǎng)絡應當具有擁塞控制機制，以保證可靠的消息傳遞。
（4）ASONDCN網(wǎng)絡應該具有一定的網(wǎng)絡彈性，這包括ASONDCN網(wǎng)絡具有一定的向上和向下擴展能力，具有一定的故障恢復能力，同時當信令鏈路出現(xiàn)故障時不能影響和信令通道相關聯(lián)的業(yè)務通道。
（5）目前對于ASONDCN網(wǎng)絡的網(wǎng)絡性能指標，主要包括網(wǎng)絡時延、網(wǎng)絡丟包率、保護恢復性能、QoS支持能力、DCN路由表收斂時間、DCN路由表容量等參數(shù)，目前還沒有明確的標準與規(guī)范，各運營商將會根據(jù)自身的實際需求給出指標，但一般會比傳統(tǒng)的DCN網(wǎng)絡的相應指標更為嚴格。
（6）ASONDCN網(wǎng)絡應該具有相應的安全機制，防止未經(jīng)授權的用戶非法接入。同時必須確保只有經(jīng)過許可的消息（如UNI/E-NNI消息）可以穿越域間接口，而未經(jīng)許可的消息（如I-NNI）則不能通過。
幾種典型的ASONDCN網(wǎng)絡結構分析
由于ASONDCN網(wǎng)絡具有帶內(nèi)DCN和帶外DCN兩種方式，在實際的ASONDCN網(wǎng)絡架構中，具有幾種比較典型的ASONDCN結構。下面是對于這幾種ASON網(wǎng)管結構方案的分析與比較。
由于ASONDCN網(wǎng)絡具有帶內(nèi)DCN和帶外DCN兩種方式，在實際的ASONDCN網(wǎng)絡架構中，具有幾種比較典型的ASONDCN結構。下面是對于這幾種ASON網(wǎng)管結構方案的分析與比較。
（1）使用帶內(nèi)DCN
各網(wǎng)元通過帶內(nèi)DCN通道連接，帶內(nèi)DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有一致的拓撲圖，各網(wǎng)元都與網(wǎng)關網(wǎng)元相連接，再通過網(wǎng)關網(wǎng)元與網(wǎng)管中心連接，網(wǎng)絡的控制信息通過網(wǎng)關網(wǎng)元進行收斂并向上傳送，這樣的帶內(nèi)DCN由于利用嵌入通道，較快速穩(wěn)定，但DCN網(wǎng)絡的生存性高度集中于網(wǎng)關網(wǎng)元之上，在實際的網(wǎng)絡中，一般有兩個或多個網(wǎng)關網(wǎng)元，用作主備保護，同時也保證網(wǎng)關網(wǎng)元下掛的網(wǎng)元數(shù)目不超過最大數(shù)目限制。
各網(wǎng)元通過帶內(nèi)DCN通道連接，帶內(nèi)DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有一致的拓撲圖，各網(wǎng)元都與網(wǎng)關網(wǎng)元相連接，再通過網(wǎng)關網(wǎng)元與網(wǎng)管中心連接，網(wǎng)絡的控制信息通過網(wǎng)關網(wǎng)元進行收斂并向上傳送，這樣的帶內(nèi)DCN由于利用嵌入通道，較快速穩(wěn)定，但DCN網(wǎng)絡的生存性高度集中于網(wǎng)關網(wǎng)元之上，在實際的網(wǎng)絡中，一般有兩個或多個網(wǎng)關網(wǎng)元，用作主備保護，同時也保證網(wǎng)關網(wǎng)元下掛的網(wǎng)元數(shù)目不超過最大數(shù)目限制。
（2）使用帶外DCN
各網(wǎng)元間使用帶外DCN通道，帶外DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有不一致的拓撲圖。帶外DCN通道的中斷，只導致對所控制網(wǎng)絡消息傳送的中斷。在帶外DCN中，一般都實現(xiàn)DCN的分層化管理，ASONDCN通道獨立于匯聚層和接入層MSTP的DCN通道，給ASONDCN通道提供更高優(yōu)先級別的消息傳送能力，這種DCN分層僅僅是從網(wǎng)管信息通道上將ASON層與MSTP層獨立，能保證網(wǎng)管信息通道的通暢，優(yōu)化與升級均實現(xiàn)互不干擾。但從網(wǎng)絡管理上看，依然是統(tǒng)一的、端到端的網(wǎng)絡管理。
各網(wǎng)元間使用帶外DCN通道，帶外DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有不一致的拓撲圖。帶外DCN通道的中斷，只導致對所控制網(wǎng)絡消息傳送的中斷。在帶外DCN中，一般都實現(xiàn)DCN的分層化管理，ASONDCN通道獨立于匯聚層和接入層MSTP的DCN通道，給ASONDCN通道提供更高優(yōu)先級別的消息傳送能力，這種DCN分層僅僅是從網(wǎng)管信息通道上將ASON層與MSTP層獨立，能保證網(wǎng)管信息通道的通暢，優(yōu)化與升級均實現(xiàn)互不干擾。但從網(wǎng)絡管理上看，依然是統(tǒng)一的、端到端的網(wǎng)絡管理。
（3）同時使用帶內(nèi)DCN和帶外DCN
各網(wǎng)元之間即具有外部DCN通道，也具有內(nèi)部DCN通道，這是目前ASONDCN網(wǎng)絡最常用的模型，在比較成熟的城域傳輸網(wǎng)絡中，在網(wǎng)元之間全都都實現(xiàn)內(nèi)部DCN通道和外部DCN通道的連接，相互保護，這樣DCN網(wǎng)的生存性非常高，在這種情況下，一般在域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，帶外DCN通道作為保護通道，而在UNI和域間一般帶外DCN方式。只有在不太成熟的城域傳輸網(wǎng)絡中，在不具有外部DCN網(wǎng)絡的ASON節(jié)點，暫不采用外部DCN通道作為內(nèi)部DCN通道的保護通道。
各網(wǎng)元之間即具有外部DCN通道，也具有內(nèi)部DCN通道，這是目前ASONDCN網(wǎng)絡最常用的模型，在比較成熟的城域傳輸網(wǎng)絡中，在網(wǎng)元之間全都都實現(xiàn)內(nèi)部DCN通道和外部DCN通道的連接，相互保護，這樣DCN網(wǎng)的生存性非常高，在這種情況下，一般在域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，帶外DCN通道作為保護通道，而在UNI和域間一般帶外DCN方式。只有在不太成熟的城域傳輸網(wǎng)絡中，在不具有外部DCN網(wǎng)絡的ASON節(jié)點，暫不采用外部DCN通道作為內(nèi)部DCN通道的保護通道。
綜上所述，ASONDCN網(wǎng)絡的架構一般采用混合模式，域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，相信隨著ASON網(wǎng)絡逐漸在我國光傳送網(wǎng)絡中的部署，有關ASONDCN的研究及其建設將會更加成熟。
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