《電子技術(shù)應(yīng)用》
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实现光与IP融合的骨干网转型
来源:C114中国通信网
作者:丁浩 刘伯韬
摘要: 实现光与IP融合的骨干网转型,数据业务的快速增长正在给运营商的网络带来前所未有的挑战。目前,为了应对日益增长的数据业务流量,运营商
關(guān)鍵詞: 光传输网络 骨干网
Abstract:
Key words :
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長正在給運營商的網(wǎng)絡(luò)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。目前,為了應(yīng)對日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量,運營商正在大力增加骨干網(wǎng)的容量和速率。然而,這并不是一種可持續(xù)發(fā)展的模式。

傳統(tǒng)骨干網(wǎng)構(gòu)架面臨轉(zhuǎn)型

從現(xiàn)有骨干網(wǎng)的構(gòu)架上看,流經(jīng)核心網(wǎng)的每一個分組數(shù)據(jù)都要進行3層處理,這種方式將會占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源。同時,由于已有端口總的利用率業(yè)并不高,網(wǎng)絡(luò)擴容時仍需新增大量端口。此外,底層的光網(wǎng)絡(luò)也必須按照路由器端口的擴容而擴建,由此可見,僅僅依靠擴容和提高速率來應(yīng)對業(yè)務(wù)發(fā)展的挑戰(zhàn)顯然是不夠的。

目前,在大部分運營商的建設(shè)和運維體制下,IP和光傳輸通常由不同的部門分別規(guī)劃、建設(shè)和維護,IP僅向傳輸提出管道要求而已,兩張網(wǎng)絡(luò)沒有很好地統(tǒng)籌的優(yōu)化考慮。

有分析表明,如今在運營商的IP核心網(wǎng)中很大一部分流量都集中流向少數(shù)幾個核心站點,這些站點部署了因特網(wǎng)對等互聯(lián)、數(shù)據(jù)中心或內(nèi)容發(fā)布服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。而運營商的IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)卻遵循“任意多點連接”的分布式建網(wǎng)模式, IP核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不適應(yīng)這種匯聚到少數(shù)大節(jié)點的發(fā)展趨勢,按照傳統(tǒng)IP建網(wǎng)模式發(fā)展,很有可能出現(xiàn)多個超級核心節(jié)點,使得建網(wǎng)成本和運維成本升高,網(wǎng)絡(luò)風險大大增加;同時,運營商的光傳送網(wǎng)僅是簡單地提供IP連接,并不參與流量的有效匯聚和統(tǒng)計復用,光接口按照IP峰值帶寬需求設(shè)計,大量的光鏈路利用率不高。而且,業(yè)務(wù)配置和管理、保護、監(jiān)視和控制等等功能在兩個層面都有相應(yīng)的解決方案,很多功能重復設(shè)置,彼此之間沒有有效的互動機制,缺乏統(tǒng)一優(yōu)化的考慮。

如何能夠?qū)P和光傳輸在骨干網(wǎng)中實現(xiàn)融合?上海貝爾很早就開始了次方面的研究,并在高效能網(wǎng)絡(luò)計劃(HLN)中提出了融合的骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)型解決方案(Converged Backbone Transformation),為解決上述問題提供了一條靈活的途徑。

融合的骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)型解決方案
 
       上海貝爾從網(wǎng)絡(luò)的整體效率和業(yè)務(wù)的提供角度考慮問題,找出IP和光層最緊密集成的統(tǒng)一優(yōu)化解決方案——CBT。與那些只從IP角度或傳輸角度單一思維的方案不同,上海貝爾CBT方案跨越了0層到3層,以更加全面的視角從數(shù)據(jù)平面、控制平面和管理平面3個方面優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)智能、流量疏導、生存性、網(wǎng)絡(luò)管理和OPEX等關(guān)鍵功能。

CBT方案提供了3種核心網(wǎng)業(yè)務(wù)疏導等級模型,能夠完全滿足運營商多種業(yè)務(wù)映射到傳送管道的要求,這3個等級分別是波長級、端口級和子端口級。

在傳統(tǒng)的 疏導模型理論下,網(wǎng)絡(luò)層次越高硬件和軟件的實現(xiàn)難度越大,其設(shè)備成本遠遠高于底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然而在IP核心網(wǎng)中傳遞的分組并不是都需要3層處理,即使需要3層處理的IP分組,也沒有必要在所有節(jié)點都進行處理。因此,借助上海貝爾CBT方案,就能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的特性選擇相應(yīng)的業(yè)務(wù)疏導等級模型,從而有效提升網(wǎng)絡(luò)的運行效率。

波長級別的疏導提供了最低層面的業(yè)務(wù)調(diào)度功能,適用于集中匯聚型業(yè)務(wù)量最大的場合,也可稱為IP over DWDM方案。此模型中路由器的一個端口即為一個疏導的顆粒,通過WDM系統(tǒng)直接傳送到對端,在骨干網(wǎng)中一直保持光子信號,無須電層的處理。這樣就省去了中間節(jié)點OEO轉(zhuǎn)換的成本,降低了CAPEX;減少了備品備件及電處理的操作成本,降低了OPEX,同時也具備光電層之間良好的可視性。

多數(shù)大型運營商的業(yè)務(wù)流量是分布式的,如果這種類型的業(yè)務(wù)所占比例較大,對于業(yè)務(wù)疏導的要求就比波長疏導要高一些,一個路由器端口反應(yīng)到骨干網(wǎng)中就不能僅對應(yīng)唯一的波長,從而實現(xiàn)更高的鏈路資源利用率。

端口級別的疏導模型不僅適用于上述分布式的業(yè)務(wù)流,對于集中匯聚式的業(yè)務(wù)也同樣有效。此模型中,路由器通過傳統(tǒng)的黑白接口與傳輸層面相連,由OTN或DWDM設(shè)備提供端口級別的業(yè)務(wù)調(diào)度功能,把路由器的端口作為基本的調(diào)度顆粒,映射到傳輸網(wǎng)中的一個傳輸容器中去。

CBT解決方案中對應(yīng)的端口級別疏導產(chǎn)品為ROADM/ZTP產(chǎn)品系列1830PSS,智能OTN產(chǎn)品系列1870TSS,ASON產(chǎn)品系列1678MCC和DWDM/ROADM平臺1626LM等。

子端口級別的疏導提供了最高的調(diào)度靈活性,最適用于全分布式的流量架構(gòu),例如租線和L2 VPN。該模型使得VLAN或偽線等邏輯端口能夠映射到ODUflex等傳輸容器中,不用在獨占一個端口或波長。智能的控制平面還能增加網(wǎng)絡(luò)的生存性,為傳輸顆粒提供更豐富的QoS級別。該方案對于目前主流運營商的運維體制沒有大的沖擊,IP與傳輸部門各自獨立,有著比較清楚的管理界面。

CBT解決方案中對應(yīng)的端口級別疏導產(chǎn)品為SR產(chǎn)品系列7750SR,ROADM/ZTP產(chǎn)品系列1830PSS,智能OTN產(chǎn)品系列1870TSS。

上述3類模型分別對應(yīng)不同的混合業(yè)務(wù)流。對于所有3類模型,集成的控制平面和統(tǒng)一的管理平臺都會帶來更多的優(yōu)勢,如整網(wǎng)的資源可見性、端到端業(yè)務(wù)指配、故障定位和清除和網(wǎng)絡(luò)管理等等。

小結(jié)

上海貝爾 CBT是業(yè)界首個針對IP和光骨干網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一優(yōu)化的方案,從數(shù)據(jù)平面、控制平面和管理平面3個方面定義了融合的骨干網(wǎng)中各功能的優(yōu)化實現(xiàn)。CBT提出的波長、端口和子端口疏導模型分別對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)流模型,并提供了操作和運維指導建議,為運營商將其現(xiàn)有骨干網(wǎng)向最佳地適應(yīng)其業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢的下一代融合骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)型提供了良好的建設(shè)思路。

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