ASON技术研究

ASON技术研究 ASON技术内容分析 ASON技术应用研究 ASON技术主流厂商设备 结束放映 ASON技术内容分析 1、 技术 功能介绍 2、标准状况分析 返回 ASON技术应用研究 1、组网和升级扩容方式 2、 网络演进 分析 3、集团公司意见 4、应用情况介绍 返回 ASON技术功能介绍 ASON的产生背景 ASON的技术实现 ASON的技术优势 返回 什么是自动交换光网络？ A B C TMN 请求建立的通道 网络操作者 用户 用户 传统光网络的通道建立方式：通过网管系统人工配置 TMN 连接建立 连接拆除 A B TMN for O&M LER LER LER LER ACC 专用记费系统 什么是自动交换光网络？ 通道的自动建立：按带宽需求需建立通道，自动选择路由 ASON: Automatic Switch Optical Network 自动交换光网络 ASON的产生背景 基于 IP分组交换的数字通信技术为核心技术的下一代通信网，对传输网提出了新的业务需求，传统客户群业务需求变化和新挑战性业务需求是传送网向智能化演进的原驱力。 挑战性的业务：光虚拟专用网业务（ OVPN）、按需提供业务（ BOD）、 SLA业务和 Triple-Play业务 多样化、个性化、即时化、娱乐化 海量、快速、安全、服务质量透明 高品质、覆盖广、可管理 大众客户 企业、行业、政府等客户 ISP、 ICP等运营商 单一的电话通信转向了多手段、多模式、个性化的双向互动性交流 简单的线路租用需求逐渐转向虚拟网络资源的需求，包括带宽资源及对租用资源的调度和管理能力等，尤其需要拥有对租用网络资源的控制能力 由简单沟通转向了互动性强的信息交互、内部信息的快速流动、信息安全备份等方面 客户群： 需求特性： 业务需求变化： ASON是网络 IP化发展的必然趋势：业务需求变化促使传输技术向 ASON发展 ASON的产生背景 ASON对传送网新的业务需求的满足 传输带宽成为一种可运营的业务 按用户要求迅速提供业务，特别是基于 SLA 业务 由主要支撑话音业务转变为主要支撑数据业务 由窄带业务为主变为宽带业务为主 ASON 带宽细分 多业务传送 提供各种接口 QoS 细分 快速配置 快速调度 支撑的业务由单一业务变为多种业务 网络融合催生智能光网络 Layer 0 Layer 1 TDM transport SONET/SDH Digital ADM and DCS Layer 2 Layer 3 ATM/Ethernet switch IP router DWDM terminal multiplexers 多种网络 (TDM, ATM, FR, IP) OTN Management IP Management ATM/Ethernet Management SDH Management NML EML NML EML NML EML NML: Network Management Layer EML: Element Management Layer EML 控制平面 从传统 SDH到 ASON 传统的 SDH网元 传送层 Transport Plane 控制层 Control Plane ASON网元 管理层 Management Plane 智能光网络的结构 NMI 网络管理接口 CCI 连接控制接口OCC 光连接控制 OCC OCC OCC OCC OCC Switch Switch Switch Switch Switch 控制平面 业务平面 管理平面 NMI NMI CCI 控制平面是智能光网络体系与传统光网络体系的最大区别 智能网元与传统网元的区别 网元通讯控制系统 业务交叉平面 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 控制链路通道 控制链路通道 信令协议 路由协议 链路管理协议 引入信令 :可迅速端到端跨越不同厂商，预留网络资源，建立业务通道。 引入路由 :适应网络拓扑不断发展、适合突发大容量的数据业务。 路由、信令、链路介绍 1、 路由协议：按照设置的条件寻找最优的路径 域内路由协议： OSPF 域间路由协议： BGP (boarder gateway protocol)边界网关协议 OSPF(open shortest path fisrt)开放最短路径优先 PNNI (private network node interface)私有网络接口协议 DDRP (domain to domain routing protocol)域到域路由协议 2、信令：实现业务的建立以及状态信息的传递等 RSVP-TE（ reserve protocol traffic engineering)：流量工程扩展的资源预留协议 CR-LDP： (constraint based label distriute protocol)基于约束的标记分发协议 PNNI（ private network network interface) 私有网络接口协议 3、 LMP(link management protocol):链路管理协议 用来处理使用光网络网元光层的链路管理问题，自动发现链路对应端口的映射关系 ( P D P )U N IN N IN M I( P E P )CCI主 叫 方 呼 叫 控 制 器 被 叫 方 呼 叫 控 制 器协 议 控 制 器网 络 呼 叫 控 制 器协 议 控 制 器目 录 管 理 策略管理 O S S连 接 控 制 器 路 由 控 制 器链 路 资 源 管 理 器NE 交 叉 矩 阵协 议 控 制 器主 叫 方 呼 叫 控 制 器 被 叫 方 呼 叫 控 制 器协 议 控 制 器协 议 控 制 器网 络 呼 叫 控 制 器协 议 控 制 器协 议 控 制 器目 录 管 理连 接 控 制 器 路 由 控 制 器链 路 资 源 管 理 器交 叉 矩 阵协 议 控 制 器协 议 控 制 器控制平面的构成 集中控制模型主要适应用于已有的旧网络设备和旧网络。通过对网管系统进行功能升级来实现自动交换功能。 ASON的集中控制式网络模型： 分布式控制模型主要在新网络设备上实现，每个网元节点具有信令连接控制功能，使网元节点之间的任意互联和不同厂商设备共同组网的实现变得轻松易行，更符合未来光网络向 mesh网（网状网）发展的趋势。 ASON的分布控制式网络模型： ASON中 DCN的组成 告警、性能数据等管理信息 控制平面 管理平面 传送平面 MNI-T MNI-A CCI 信令、路由、自动发现、控制维护协议等消息 Alarms 承载 承载 信令通信网 （ SCN） 管理通信网 （ MCN） 数据通信网 (DCN) DCN主要采用两种消息传送方式： 光纤内方式和光纤外方式。 光纤内方式 : 光纤内方式是指管理和信令消息 由光纤链路内部的嵌入在传送业务信息中的 ECC或专用信道承载。 例如： SDH中的 DCC开销 OTN中的 GCC开销 光监控信道（ OSC）中的通信开销 2M专用电路等 光纤外方式：光纤外方式是指管理和信令消息由专用的通信通道来承载，它与承载业务信息的光纤链路分离，例如：外部 IP网络或专用电路。 光纤外方式应能提供 10M/100M自适应以太网接口，并符合 IEEE 802.3的规范。 控制平面的连接 两种传送方式比较 D C N 传送方式 光纤内方式 光纤外方式传送带宽大小有限（一般几百K ），网络规模较大时需带宽扩展较大（1 0 / 1 0 0 M ）与传送平面分离 否 是光纤故障是否有影响有，可能会同时影响信令通道和数据通道无可靠性 较低 较高提高可靠传输的手段可利用传送平面的保护和恢复机制设置备用的路由消息服务器，保证每个节点至少有两个出口方向网络维护 与传送平面统一维护 与传送平面分开维护建设成本 较低 较高DCN NCP 网络控制点 分布控制平面 控制平面的连接 non-ASON Network NE GMRE NE ASON 网络 ASON 网络 Drop Ports UNI Port Drop Port I-NNI Ports Drop Port E-NNI Ports UNI 接口 Client Client ASON网络的四类接口 NE NE 交换连接 (SC) Client (Router) Client (Router) UNI 拓扑和资源对 客户设备完全屏蔽 UNI UNI Client (Router) 客户设备只需要 知道业务可达性 信息： TNA地址 IPCC 网络边缘节点 ASON网络的连接类型 软永久连接 (SPC) Client (Router) Client (Router) Client (Router) IPCC 网络边缘节点 链路连接 预先完成 NMS ASON网络的连接类型 永久连接 (PC) Client (Router) Client (Router) Client (Router) IPCC 网络边缘节点 链路连接 预先完成 NMS 连接建立过程不 依赖于控制平面 ASON网络的连接类型 各类连接建立和网管的关系 : A B C D E F G A1 B1 F1 G1 E1 D1 IP / GMPLS 域 IP / GMPLS - TMN OTN - TMN 连接请求 A1 - F1 交叉连接 交叉连接 交叉连接 连接请求 G1 - D1 连接请求 G1 - D1 连接请求 E1 - B1 ASON 域 Switched Soft Permanent Permanent 连接过程包括： 呼叫 最佳路径计算 资源预留 标签分发及连接建立 ASON恢复策略一：基于源的恢复（ SBR） UNI UNI Ingress for blue connection Ingress for violet connection 失效通知 失效通知 DXC 选择通过 网络的路径 ASON恢复策略二：受保证的恢复（ GR： 受保证的恢复验证备份路径的可用性，要求： 备份路径在故障发生前计算并在控制平面建立虚连接 传送平面备份资源在故障前并不分配 备份路径需验证： 资源可用性 SRLG差异性（共享资源不应该保护同样的风险） 备份路径故障上报： 备份路径被其他路径使用（如原来的或备份的） 备份路径被共享同样风险的更高优先级备份路径强占 如果备份路径请求被拒绝，源节点会试图建立不同路由备份路径 如果所有的尝试失败，源节点会上报 NMS告警，指出连接不能获得备份路径。 Guarenteed Restoration) W P 50ms meshed 超快恢复 可靠性提高 2个级别 W P 50ms meshed p w 2 sec 50ms meshed p w 99.999% Protection and Restoration Combined (PRC) 自动故障诊断 自动重配置 路由优化 保护倒换 50ms 保护倒换 50ms ASON恢复策略三：分布式 PRC SNCP Protection (50 mS) Fully Protected Protected Fault Time 保护恢复结合 PRC是实现电信级 IP网络的必然选择 提高网络层面的可靠性： 50ms,路由表不会因为链路故障而变更 保护恢复方式 恢复时间 业务生存性 PRC 保护恢复结合 15ms 抵御多故障 Protection SNCP, MS SPRING,MSP 15ms 50ms 抵御单故障 GR 预计算恢复 2s 抵御多故障 SBR 实时计算恢复 1/2 一、恢复机制的引入不需要预置一半的带宽来作为保护，资源利用率比环网高： 2/3 1/2 : 左图的 B点 3个方向的每条链路的业务都可以传递 2/3的业务量，预留 1/3的空闲带宽，保证 3个方向中任意一个方向中断都可以通过另外两个方向恢复，比环网（ 1/2）带宽利用率高。 二、短路由： 最短路由组网节省环上带宽的消耗，提升资源利用率 ASON的技术优势 提供不同等级的服务 业务可赋予 5个优先级，发生故障同时影响多个业务时： 高等级业务先恢复 如果网络空闲资源不够，高等级业务被恢复，低等级业务丢失 没有空闲资源时时，高优先级业务可抢占低优先级业务的资源 修复网络故障，多个不同优先级的业务都能够返回初始路由 + 优先级别 保护恢复类型 5 4 3 2 1 Extra Traffic No Protected GR Protection P R C 1 3 2 4 保护恢复顺序 按需映射 在线修改 ASON的技术优势 ASON domain Single-Vendor domain 已经实现 OIF UNI1.0、 2.0支持 SDH和 GE的 SC业务 根据 UNI-C的业务级别， UNI-N侧分别适配为 PRC/SNCP/GR/SBR等各种业务类型 INNI基于标准的 RSVP-TE，OSPF-TE 支持 E-NNI 信令和路由，成功实现现场多厂家互通 GMRE domain ASON Domain 不同厂商设备的互连互通 标准的 E-NNI、 UNI接口保证不同网络间的互连互通 IP OVER ASON 优化数据网络 中间节点 数据服务层 传统点到点 DWDM传送 D C B E A F 低效的光网络资源利用 A F 中间节点 A 数据服务层 D C B E ASON网络 基于网格网的 多种路由选择 F C OR E APoP BPoP C PoP DPoP E2 层结构网络5 n o d e s 4 l i n ksC OR E APoP BPoP C PoP DPoP E全 M E S H 扁平网络5 n o d e s 1 0 l i n k s1、 IP路由器网状网互联可以避免大量直通业务 2、节省中间路由器很多 L3资源 3、减少多跳时延，提高 QOS ASON 新的业务类型： OVPN (光虚拟专网 ) 分离网络资源 (内 /外部业务提供 ) 在 OVPN上可配置 GbE & SONET/SDH 光虚电路 (OVCs) 基于独立的 OVPN ID的光路由部署 客户网管 (CNM) 控制、告警和业务提供 智能光网络 分离工作和保护资源 公网干线资源 OVPN 光虚电路 TMN OVC4 (OC-3) OVC1 (OC-12) OVC3 (GbE) OVC2 (GbE) 公司总部 远程办公室 CNM 远程办公室 ASON 提供新的业务类型： SBS (预定带宽服务 ) 智能光网络 存储阵列 / SAN 交换 Servers 存储阵列 / SAN 交换 HDTV LAN 连接 , 数据存储和磁盘镜像 (预定的 GbE 速率 ) 视频广播和内容分发 , (未预定的 OC-3/12s, CNM 激活 ) 总可用带宽 已用容量 6:00 12:00 18:00 24:00 0:00 TMN 国际标准化情况 O I FU N I 1 . 0U N I 2 . 0E - N N I 信令E - N N I 路由I E T F G M P L SI T U - T A S O NG . 8 0 7 A S T NG . 8 0 8 0 A S O NG . 7 7 1 2 D C NG . 7 7 1 3 DCMG . 7 7 1 3 . x O - P N N IR S V P - T E C R - L D PG . 7 7 1 4 发现G . 7 7 1 5 路由G . 7 7 1 6 链路管理G . 7 7 1 7 连接接入控制G . 7 7 1 4 . 1 S D H 和O T N 自动发现协议G . 7 7 1 5 . 1链路状态路由G M P L S 信令R S V P - T E / C R - L D PS D H / S O N E T G . 7 0 9链路管理S D H / S O N E T G . 7 0 9G M P L S 路由O S P F / I S - I SS D H / S O N E T G . 7 0 9侧重于网络模型和结构功能特性侧重于 G M P L S 协议的开发和实现侧重于网络接口 的互通和互操作性ASON国内标准 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 1部分： ASON体系结构与功能要求 （报批稿） 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 2部分：术语和定义（ 2007完成） 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 3部分 : 数据通信网（ DCN）技术要求 （ 2007完成） 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 4部分： ASON信令技术要求（草案） 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 5部分：用户 -网络接口（ UNI）技术要求 （ 2007年完成 ) 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 6部分：管理平面技术要求 （ 2007完成 ) 自动交换光网络（ ASON）技术要求 第 7部分：自动发现技术要求 （ 2007完成 ) 自动交换光网络设备测试方法（框架 ) 自动交换光网络设备要求（框架 ) 自动交换光网络 E-NNI接口规范（立项） 自动交换光网络规划工具（立项） 自动交换光网络路由技术要求 ASON国家标准正在完善 ! 目前已经立项的标准有 自动交换光网络（ ASON）技术要求 、 自动交换光网络（ ASON）设备技术要求 和 自动交换光网络（ ASON）测试方法 三个 : 国际标准和国内标准的对应关系 : 在体系结构方面， G.8080已经给出了比较完善的 ASON体系结构， ITU-T也在进一步的完善 G.8080中部分的功能结构； 在信令方面， ITU-T给出的三种不同的信令协议，完全能够满足 DCM的要求； UNI1.0已经有 Rel1和 Rel 2两个版本， UNI 2.0也在制定当中， OIF也对 UNI接口的互通性进行了测试，验证其成熟性。 E-NNI接口在信令协议上已经有了 ENNI1.0标准，但 ENNI路由协议还不成熟，目前仅进行过单层路由的互通试验。 在路由方面，域内的路由协议比较成熟，但是对于域间路由协议仍在制定过程中。 在自动发现方面，由于各个标准化组织对此理解不完全一致，还存在一些问题。 在信令网络方面， ITU-T给出的 DCN规范可以满足信令网络的要求， OIF也对 UNI接口的信令网络实现问题进行了规范。 在保护恢复方面， ITU-T还没有与之对应的规范给出。 ITU-TG.7718对 ASON管理平面进行了规范，但是目前对控制平面的管理还不是很成熟，迫切需要对控制平面的管理功能、接口、信息模型等方面进行规范。 目前，域间路由协议、保护恢复等方面的标准化工作还不够完善，这将是下一步标准化工作的需要解决的问题。 标准和技术成熟度 Ring 和 Mesh (ASON) 0 4 8 12 16 202581114x 1 06R i n g v s . M e s hT r a f f i c B e t w e e n E a c h N o d e ( V C 4 )Total Transport Cost $M e s hR i n gADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM 环网 : 重叠建设扩展困难 业务调度复杂 存在管理盲点 跨环业务生存性差 网状网 : 扩展灵活 调度快捷 优化管理 高生存性 向网状网（ Mesh网）演进 ASON建设应当在哪个 /哪些层面？ ASON技术本身的特点决定了它比较适合在骨干网， 尤其是大业务量，大颗粒度的核心骨干网内使用 业务流向呈网状分布 调度频繁 容量调整粒度大 , 变化快 汇聚层和接入层面 ,业务流向单一 ,不适合网状网络结构 .不能充分发挥ASON优势 ! SDH Ring 50ms 混合的城域 ASON组网模型 SDH Ring 50ms SDH Ring 50ms 传统域 ASON域 传统域 Edge端口支持传统域和ASON域的互通 (ITU-T G.8080 SPC) Edge端口的 UNI模式为支持 UNI接口方式的路由器提供和 ASON域的互通(ITU-T G.8080 SC) ASON应用场合 1和传统的网关衔接 同时支持传统应用和 ASON应用 可作为传统与 ASON的网关网元 可基于端口配置成传统或 ASO