網(wǎng)絡(luò)技術(shù):看ASON網(wǎng)絡(luò)中的 DCN網(wǎng)絡(luò)特征
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來源:千家綜合布線網(wǎng)
摘要: ASON網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡(luò)研究的熱點,它是原有光傳送網(wǎng)絡(luò)的一次重大演進,具有許多原有光傳送網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應(yīng)用,并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡(luò)中。
Abstract:
Key words :
ASON網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡(luò)研究的熱點,它是原有光傳送網(wǎng)絡(luò)的一次重大演進,具有許多原有光傳送網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應(yīng)用,并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡(luò)中。
ASON網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡(luò)研究的熱點,它是原有光傳送網(wǎng)絡(luò)的一次重大演進,具有許多原有光傳送網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)點。目前ASON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進入了規(guī)模應(yīng)用,并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡(luò)中。由于ASON網(wǎng)絡(luò)層次中存在控制平面,用來實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由、信令、自動發(fā)現(xiàn)等功能,ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)相對于原有的傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信令網(wǎng)具有更為重要的地位?;谶@些原因,國際國際電信聯(lián)盟組織(ITU-T)對于ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)進行了大量標準化工作。
ITU-TG.8080建議中給出了ASON網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),對ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)做了總體性的框架性結(jié)構(gòu)。G.807建議中給出了ASON網(wǎng)絡(luò)的總體要求,對DCN網(wǎng)絡(luò)作了進一步的功能要求。而G.7712建議是關(guān)于ASON內(nèi)DCN網(wǎng)絡(luò)的最重要的一份草案,它給出了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的整體體系結(jié)構(gòu)與規(guī)范。G.7713草案給出了ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的分布式呼叫和連接管理。這些草案對研究ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)都有很重要的意義,本文在基于這些草案的基礎(chǔ)上,并結(jié)合參與制定中國電信ASON技術(shù)規(guī)范和城域傳輸網(wǎng)ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展建議的工作,具體描述了ASON網(wǎng)絡(luò)中DCN網(wǎng)絡(luò)的基本概念、應(yīng)用、功能結(jié)構(gòu)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(luò)建設(shè)方案。
ASONDCN網(wǎng)絡(luò)的描述
一般意義上理解的電信DCN網(wǎng)絡(luò)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(luò),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(wù)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(luò)正在逐漸演進成電信企業(yè)內(nèi)部多應(yīng)用的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺。但本文中提到的DCN網(wǎng)絡(luò)是指在ASON網(wǎng)絡(luò)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(luò),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(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如以太網(wǎng)協(xié)議、LAPD、OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)形成DCN的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
一般意義上理解的電信DCN網(wǎng)絡(luò)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(luò),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(wù)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(luò)正在逐漸演進成電信企業(yè)內(nèi)部多應(yīng)用的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺。但本文中提到的DCN網(wǎng)絡(luò)是指在ASON網(wǎng)絡(luò)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(luò),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(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如以太網(wǎng)協(xié)議、LAPD、OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)形成DCN的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
而在ASON網(wǎng)絡(luò)中,在控制平面和管理平面都需要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)來傳遞信息??刂破矫鎯?nèi)需要信令通信網(wǎng)(SCN)在網(wǎng)絡(luò)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(luò)來實現(xiàn)。需要重點指出的是,基于GMPLS的ASON網(wǎng)絡(luò)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(luò)來承載。DCN功能是可以通過多種技術(shù)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(luò)情況中,DCN網(wǎng)絡(luò)并不是一個網(wǎng)絡(luò)孤島,它是與其它DCN網(wǎng)絡(luò)的相互連通的。DCN網(wǎng)絡(luò)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(luò)中,DCN網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)通信功能模塊和控制信道組成??刂菩诺朗窃诰W(wǎng)絡(luò)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(wù)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(luò)的應(yīng)用
本節(jié)主要討論DCN網(wǎng)絡(luò)在ASON的管理平面和控制平面中的應(yīng)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(jié)構(gòu),物理鏈路可以是ECC或以太網(wǎng)。通常情況下,DCN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)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(luò)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(luò)在ASON的管理平面和控制平面中的應(yīng)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(jié)構(gòu),物理鏈路可以是ECC或以太網(wǎng)。通常情況下,DCN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)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(luò)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(luò)層的三層功能,對上層應(yīng)用來說,DCN是透明的。而且DCN網(wǎng)絡(luò)的多種應(yīng)用中,可以有不同級別的分離。這種分離取決于DCN的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)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(luò)設(shè)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(luò)上支持MCN、SCN和其它應(yīng)用;也可以在同一物理網(wǎng)上同時支持MCN、SCN和其它應(yīng)用,但是它們在網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用。
一個實際的SCN網(wǎng)絡(luò)組成,它包含了三個部分,即用戶-網(wǎng)絡(luò)部分,域內(nèi)部分和域間部分。網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)使用ECC,LAN和專線連接ASON網(wǎng)元。用戶-網(wǎng)絡(luò)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(luò)的性能要求
在G.7712中,定義了ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu),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(wù)。MPLSLSP功能是對原有DCN網(wǎng)絡(luò)的改進,以適應(yīng)在自動交換光網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)的研究進展和電信業(yè)務(wù)運營商的實際需求,一般認為下列要求對于ASONDCN網(wǎng)絡(luò)是必不可少的:
在G.7712中,定義了ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu),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(wù)。MPLSLSP功能是對原有DCN網(wǎng)絡(luò)的改進,以適應(yīng)在自動交換光網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)的研究進展和電信業(yè)務(wù)運營商的實際需求,一般認為下列要求對于ASONDCN網(wǎng)絡(luò)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(wù)運營商是至關(guān)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(wù)連接也不能丟失。即ASONDCN網(wǎng)絡(luò)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(luò)的架構(gòu)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(luò)逐漸在我國光傳送網(wǎng)絡(luò)中的部署,有關(guān)ASONDCN的研究及其建設(shè)將會更加成熟。
(2)在ASONDCN網(wǎng)絡(luò)與ASON傳送平面具有不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲時,各種拓撲都應(yīng)當保證ASON節(jié)點可以可靠地訪問ASONDCN網(wǎng)絡(luò)。
(3)ASONDCN網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致ASON連接業(yè)務(wù)的性能在很大程度上將依賴于ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)控制信息的傳輸性能,所以ASONDCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(fù)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(luò)應(yīng)當具有擁塞控制機制,以保證可靠的消息傳遞。
(3)ASONDCN網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致ASON連接業(yè)務(wù)的性能在很大程度上將依賴于ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)控制信息的傳輸性能,所以ASONDCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(fù)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(luò)應(yīng)當具有擁塞控制機制,以保證可靠的消息傳遞。
(4)ASONDCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有一定的網(wǎng)絡(luò)彈性,這包括ASONDCN網(wǎng)絡(luò)具有一定的向上和向下擴展能力,具有一定的故障恢復(fù)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(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)通道。
(5)目前對于ASONDCN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能指標,主要包括網(wǎng)絡(luò)時延、網(wǎng)絡(luò)丟包率、保護恢復(fù)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(luò)的相應(yīng)指標更為嚴格。
(6)ASONDCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有相應(yīng)的安全機制,防止未經(jīng)授權(quán)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(luò)結(jié)構(gòu)分析
由于ASONDCN網(wǎng)絡(luò)具有帶內(nèi)DCN和帶外DCN兩種方式,在實際的ASONDCN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,具有幾種比較典型的ASONDCN結(jié)構(gòu)。下面是對于這幾種ASON網(wǎng)管結(jié)構(gòu)方案的分析與比較。
由于ASONDCN網(wǎng)絡(luò)具有帶內(nèi)DCN和帶外DCN兩種方式,在實際的ASONDCN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,具有幾種比較典型的ASONDCN結(jié)構(gòu)。下面是對于這幾種ASON網(wǎng)管結(jié)構(gòu)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(guān)網(wǎng)元相連接,再通過網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與網(wǎng)管中心連接,網(wǎng)絡(luò)的控制信息通過網(wǎng)關(guān)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(luò)的生存性高度集中于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元之上,在實際的網(wǎng)絡(luò)中,一般有兩個或多個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元,用作主備保護,同時也保證網(wǎng)關(guān)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(guān)網(wǎng)元相連接,再通過網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與網(wǎng)管中心連接,網(wǎng)絡(luò)的控制信息通過網(wǎng)關(guān)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(luò)的生存性高度集中于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元之上,在實際的網(wǎng)絡(luò)中,一般有兩個或多個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元,用作主備保護,同時也保證網(wǎng)關(guān)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(dǎo)致對所控制網(wǎng)絡(luò)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(luò)管理上看,依然是統(tǒng)一的、端到端的網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致對所控制網(wǎng)絡(luò)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(luò)管理上看,依然是統(tǒng)一的、端到端的網(wǎng)絡(luò)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(luò)最常用的模型,在比較成熟的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)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(luò)中,在不具有外部DCN網(wǎng)絡(luò)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(luò)最常用的模型,在比較成熟的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)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(luò)中,在不具有外部DCN網(wǎng)絡(luò)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(luò)的架構(gòu)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(luò)逐漸在我國光傳送網(wǎng)絡(luò)中的部署,有關(guān)ASONDCN的研究及其建設(shè)將會更加成熟。
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