ASON智能光网络介绍.ppt

ason智能光网络介绍 l光传送网络作为通信网的承载体，要 求提供更大带宽，提供多种业务接入 ，朝着智能化方向发展，这对光传送 网络产品提出了更高的要求. l光传送网络产品如何适应通信发展的 趋势. 1 1、 asonason出现的背景出现的背景 背景需求背景需求 2、 ason的体系结构 3、 ason的网络特性 4、 ason的业务提供 网管对传送网的要求 l网管层次多、设备多，网管不统一 l网络扩展性差 l很难实现端到端（跨多环）的保护要求 l不能实现实时管理，网络拓扑的变化不能实时反 映到网管 网络级网管中心 imanager t2000 子网级网管中心 dcn dxc adm 子网级网管中心 业务对传送网的要求 l宽带数据业务和专线出租业务等的高速增长，网 络的容量越来越大，调度压力增加，要求能自动 调度 l数据业务的突发性特点，要求能自动动态按需申 请，传统的半静态配置模式无法满足要求 l业务的增长并没有给运营商带来相应的利润回报 ，运营商要求降低运营成本，提供增值业务 voicevoice voicevoice datadata datadata ason出现 l网络可扩展性 l灵活业务调度 l降低运营成本 l实时网络管理 l快速业务提供 l大容量业务疏导 l数据业务突发性需求 l提供增值业务 asonason ason ason（automatically switched optical network，自动交换光网络）是指在选路和 信令控制之下完成自动交换功能的新一代光 网络。它是一种标准化的智能光传送网，被 广泛地认为是下一代光网络的主流技术。 ason的技术进步 1996年，ietf开始进行多协议标 签交换（mpls）的研究，并利用 mpls为ip 网络提供数据包流量控 制功能，即所谓的流量工程。 多协议标签交换多协议标签交换mplsmpls ason的技术进步 ietf于2000年提出通用多协议标签交换gmpls 概念。从mpls 到gmpls的演进过程中主要做 了如下改进： （1）标签映射的一般化（tdm时隙、波长、波带 ，乃至光纤被列入标签 映射的范围） （2）双向传输 （3）增强的信令能力（如支持永久连接与软连接 ） （4）集成了路由能力（网络拓扑发现及业务发现 ） 通用多协议标签交换通用多协议标签交换gmplsgmpls 1、 ason出现的背景 2 2、 asonason的体系结构的体系结构 智能光网络的体系结构智能光网络的体系结构 智能光网络的协议框架 3、 ason的网络特性 4、 ason的业务提供 ason体系结构 控制平面 业务平面 occ 光连接控制 ospf 开放的最短路径优先 switch 业务交叉 cspf 基于约束最短路径优先 cci 连接控制接口 nmi 网络管理接口 occ occ occocc occ switch switchswitch switch switch 管理平面 nmi nmi cci gmpls ospf cspf ason三种业务 lsc:switched connection ,交换连接。终端用户（如路由 器）向ason控制平面发起呼叫，在控制平面内通过信令 建立起的相应连接。 lpc：permanet connection ，永久连接。指传统的经过 预先计算后通过网管管理平面向网元下发命令建立的业务 连接。 lspc：soft permanet connection,软件永久连接。是介于 sc和pc之间的连接。用户到网络部分由网管管理平面 直接配置，而网络部分由网管管理平面向入口网元控制平 面发起请求，由入口网元通过信令完成 解决方案 从网络而言更加安全可靠，任意一个节点的控制平面出现问题，不会影响整网 nms集中在传送平面和控制平面的管理，而不用去实现控制平面的功能，减少网管系统的复杂度 ason software ason software ason 网元结构抽象 业务交叉平面业务交叉平面线路接口线路接口线路接口线路接口 管理链路通道 业务链路通道 管理链路通道 业务链路通道 网络管理系统 网元通讯控制系统网元通讯控制系统 控制链路通道 控制链路通道 信令协议信令协议 （rsvp-tersvp-te） 路由协议路由协议 （ospf-teospf-te） 链路管理协议（链路管理协议（lmplmp） 具有ason功能的网元只是在传统设备上移植了智能控制软件模块， 并利用设备提供的物理链路通道完成各网元之间协议的互通 1、 ason出现的背景 2 2、 asonason的体系结构的体系结构 智能光网络的体系结构 智能光网络的协议框架智能光网络的协议框架 3、 ason的网络特性 4、 ason的业务提供 智能软件系统结构 网管/命令行 常规 主机 软件 软件操作系统平台 ip 协 议 栈 socket 接口 智能 软件 配置/告警接口 qx/cl1/snmp 智能软件系统结构 lgmpls：广义多协议标记交换协议，主要完成连 接的建立、删除、查询、同步与恢复、重路由保 护等与业务相关的功能 ospf ：开放最短路径优先协议 rsvp-te ：基于流量工程的资源预留协 议 lmp ：链路管理协议 lmp lmp协议是运行于两个相邻节点间用于te链路 管理的协议。在ason中，lmp协议用来管理相 邻节点间的光纤连接，完成链路资源的自动发现 和管理功能 l控制通道的发现和管理 l数据链路连通性校验 lte链路属性一致性校验 lmp lmp协议运行时，首先启动控制通道协商过程。控制通道可以在 带内传递(d4d12字节)，也可以在带外传递（以太网）。采用带 内方式时，控制通道能够自动发现，采用带外方式时，需要人工 配置控制通道相连的邻居ip地址。 控制通道的发现和管理控制通道的发现和管理 lmp l校验开始时，active一方向passive一方 发送beginverify消息，包括：被校验的 数据链路数；发送test消息的时间间隔 ；支持的编码方式和传送机制；test消 息的速率等 l数据链路连通性校验通过在每条数据链 路（通过j0字节）上发送test消息确认 链路的物理连通性，动态地获得对端的 数据链路标识和te链路标识。 数据链路连通性校验数据链路连通性校验 lmp 一致性校验过程用来确认动态发现或手工配置的接口映射关系在两个节点间是否一致 。一致则te链路进入up状态，通知ason选路模块，可以用来创建智能业务。 tete链路属性一致性校验链路属性一致性校验 lmp node anode a 10.168.168.1 10.168.168.1 node bnode b 10.168.168.210.168.168.2 #1#1 #2#2#8#8 #6#6 本地 node id 本地 interface id 端 node id 端 interface id 10.168.168. 1 #110.168.168. 2 #6 10.168.168. 1 #210.168.168. 2 #8 node a自动发现结果： lmp控制通道 数据链路数据链路 ospf l扩散和收集网络的控制平面的控制链路信 息，并据此产生控制平面的路由信息，为 控制平面的网络消息包转发提供路由 l扩散和收集网络业务平面的业务链路信息 ，为计算业务路径提供网络业务拓扑信息 ospf 扩散和收集网络的链路信息，产生控制平面和业务 平面的路由信息 a d c b 1 2 3 a d c b 1 2 3 d c b 1 2 3 a d c b 1 2 3 a router router router router 1 25 3 tatb tc td (一)网络的拓扑结构 lsdb ta的lsa tb的lsa td的lsa tc的lsa (二)每台设备的链路状态数据库 a d c b 1 25 3 (三)由链路状态数据库得到的带权有向图 (四)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树 rsvp-te rsvp-te是rsvp（资源预留协议）在流 量工程方面的扩展 ，在ason中主要功能 ： llsp的建立 llsp的删除 llsp属性的修改 llsp的重路由 llsp路径优化 rsvp-te path消息path消息path消息 resv消息resv消息resv消息 vc4业务 建立成功 了！ 我也建立 反向交叉 连接 我来建立反 向交叉连接 我要建立 vc4业务 我得先预 定光口的 vc4时隙 我也预定 了 我建立了交 叉连接，还 得通知首节 点 b cd a rsvp-te lsplsp建立过程建立过程 rsvp-te lsplsp删除过程删除过程 ason相关协议之间的关系 邻居发现、错误定位、 链路资源管理 链路管理协议(lmp) 路由资源扩散、收集和计算 路由协议(ospf、cspf) 光连接的自动建立、删除、维护 信令协议(rsvp-te) 业务路径 计算请求 业务 链路 信息 控制 链路 信息 错误 定位 信息 智能特性实现过程 1、网元上电，主机软件先启动，智能软件后启动。智能软件启动后，向主机 软件同步主机的配置信息，获取主机的单板，带宽，保护类型，时隙占用 ，告警等信息 2、智能软件将主机通告过来的带宽信息生成相应的te链路，并对每一光口上 的te链路进行校验（lmp） 3、智能软件从osp平台获取本地控制接口信息（包括控制通道和数据链路信 息） 4、控制接口信息和数据链路信息最终被保存在本地的路由模块的数据库中， 并向其它节点洪泛 5、接收其它节点洪泛过来的控制接口信息和数据链路信息，形成全网的资源 拓扑图（ospf） 资源和拓扑发现资源和拓扑发现 智能特性实现过程 1、首节点接收到业务建立请求，根据全网拓扑计算出最 优的业务路径 2、首节点驱动主机软件完成业务建立 3、向中间节点发送业务建立请求，通过信令协议的交互 ，完成其它节点的业务建立 业务的建立业务的建立 1、 ason出现的背景 2、 ason的体系结构 3 3、 asonason的网络特性的网络特性 4、 ason的业务提供 拓扑自动发现 自动发现网络拓扑，形成网络 地图 a b g h i f c d e t1 t2 t3 t4 200km 1000km 400km 100km 200km 700km 200km 200km 800km 端到端业务配置 a b g h i f c d e r1 r2 r3 r4 选择源和宿 选择带宽、级别以及约束条件 业务生成 端到端业务配置 a b n3 n1 n2 n4 n5 选择业务 通道 首节点n1通过约束条件利用cspf计算得到最适合的业务路径 利用lmp和ospf-te协议收敛得到域内网元的控制链路拓扑和务 链路拓扑 a b n3 n1 n2 n 4 n5 a b n 3n 1 n 2 n 4 n 5 按照计算得到的业务路径通过rsvp-te信令协议建立 lsp，同时下发交叉配置打通业务 建立业务 连接 a到b的vc4 双向业务， 重路由保护 osn设备 用户设备 选择最优路径 在限定条件下选择最优路径 a b g h i f c d e t1 t2 t3 t4 200km 4*vc4 available 100km 6*vc4 available 200km 4*vc4 available 700km 2*vc4 available 200km 4*vc4 available 200km 4*vc4 available 800km 1*vc4 available 1000km 2*vc4 available 400km 5*vc4 available 1、 ason出现的背景 2、 ason的体系结构 3、 ason的网络特性 4 4、 asonason的业务提供的业务提供 钻石级业务 只要网络存在可用带宽，就提供始终如一的11保护,倒换时间：0-20ms 切换后的路径能实时显示在网管中，方便网络管理和维护人员 工作路径 保护路径 t2000网管系统 智能网元 用户设备 钻石级业务 l业务特性： 支持静态sncp业务升级为钻石级业务 支持业务路径优化功能 支持主备路径失效时分别重路由 支持设置重路由优先级属性 支持设置重路由锁定属性 支持钻石级业务的人工倒换 金级业务 t2000 vr 2vr 1 小于 50ms 只要在同一个虚拟环内只有一个故障时，启动保护 在同一个虚拟环内有两个以上的故障时，启动恢复 智能网元 用户设备 金级业务 l业务特性： 业务建立时全部使用复用段链路，遵 循时隙一致性原则 支持完全使用复用段保护组链路的静 态业务升级为金级业务 第一次断纤采用复用段保护倒换 复用段保护失效时将进行重路由恢复 保护 支持重路由锁定功能 银级业务 重路由保护，实时计算保护路径，倒换时间：几百ms-几秒 可恢复式重路由确保网络恢复后银级业务仍能走最初规划的最优路径 t2000网管系统 智能网元 用户设备 银级业务 l业务特性： 支持静态无保护业务升级为银级业务 支持业务路径优化功能 支持设置重路由优先级属性 支持设置重路由锁定属性 支持设置重路由可恢复属性 铜级业务 支持静态无保护业务升级为铜级业务 支持业务路径优化功能 支持设置业务关联 智能网元 用户设备 铁级业务 铁级业务被抢 占，中断 金级业务恢复或重路由，铁级 业务恢复 金级业务 铁级业务 智能网元 用户设备 石金 保恢复策略保与恢复保与恢复恢复无保、无恢复可被占 技sncp虚重路由虚 技体 只要有网可用 ，就提供永 恒保 大概率事件保 ，小概率事件恢 复 算，不用 先置保通 道 被占后 中断，占恢 复后恢复 性能指 保 20ms 保 50ms，恢复 2秒 恢复2 秒 利用率低中高极高极高 极高高中低极低 适用 型 行、券、重 要政府部 pstn、gsm音 一般客ip数据 ，小区上网 需求 需求 隧道业务 通过vc4隧道来承载vc12业务，实现ason网络中vc12业务的配置 vc4隧道出现故障，将启动隧道的保护恢复，实现vc12的保护恢复 隧道业务发生保护时，智能软件负责隧道的切换，主机软件负责隧道两端的业务切换 r1 r2 r3 r4 智能网元 用户设备 a b g h i f c d e 隧道业务 首节点中间节点中间节点 末节点 业务上下端口低阶交叉高阶交叉 关联业务 对接入侧提供最大限度的保护，可以对业务接入节点掉电或瘫机的情况提供保护 1+1保护 智能网元 用户设备 关联业务 l业务特性： 支持关联业务路径优化 支持每条路径失效时分别重路由 支持设置重路由锁定属性 支持路径上各节点重启恢复 灵活的路由策略 可以根据需要灵活调整三个路由策略参数（最小节点跳数，光纤距 离和链路可用流量带宽）的权重因子，从而得到期望的最优路径 10g链路 1000km 8个vc4可用 1000km 8个vc4可用 1000km 64个vc4可用 1000km 64个vc4可用 500km 32个vc4可用 1500km 4个vc4可用 1500km 8个vc4可用 2.5g链路 1000km 8个vc4可用 选