浅析传送网对数据业务的承载方式.doc

浅析传送网对数据业务的承载方式3传送网口李晓辉又寸数据业务响甬载方式2004年的IP业务正以400%的年增长率发展,在干线网络中已经出现以IP为首的数据业务超过传统的语音业务.随着MSTP和DWDM技术的成熟,由其组建的网络对数据业务的承载方式也在发生了巨大的变化.在干线和城域传送网络中以什么样的方式承载数据业务,是以下一代MsTP(ASON)还是DWDM直接承载数据业务,是以GFP映射方式还是以POS接口的方式?本文从不同的设备和接口两个方面,从技术,网络,运维等多个角度进行了阐述.一,数据网和传送网的承载实体分析目前,数据网的传送方式普遍采用的有两种,即直接利用数据网设备的光口进行光纤直连或借助成熟的光传送网进行统一承载.1光纤直连和光网络多业务传送在传统的数据网络中,光纤直连在城域网中是一个非常普遍的方式,在光纤资源丰富,业务提供时间要求高,数据传送带宽较大的情况下,GE接口方式不失为一个综合考虑价格和业务提供时间的有效解决方案.由于客户对网络质量的要求越来越高,运营商的阱络管理也从业务提供转向到网络资源的最佳利用以及业务虽佳运营优化,因此,考虑光纤利用率,运维便捷性以及光传送网设备性价比的逐步提高,新建数据业务为主的传送网中以MsTP和WDM方式作为传送平台最为普遍.2城域传送网,干线传送网的网络状况在城域网中使用晟多的一般为MSTP设备,因此在城域网中以MSTP的10/100M以太网接口统一提供数据承载比较普遍同时由于交叉能力大于160G的10MSTP设备的日益成熟,对于GE接口在MSTP上的透传甚至聚也开始逐步被运营商所认可作为省内各网络之间桥梁的省际传送网络,由于同时具有DWDM和MSTP设备,如何提供数据业务的承载值得关注,同样的分歧也存在连接各个城域网之间的省内网络中因此两种网络连接示意图如图1和图2所示.3如何有效地定位和选择两种网络承载方式下面将从多个方面进行分析.(1)从技术发展L来看,MSTP和DWDM的数据接口都比较成熟.DwDM产品可以直接提供2路甚至是8路的GE接口(MUX技术),通过数字包封的方式直接在DWDM系统上承载数据业务.数据业务经过城域网的MSTP备的统计复用,在数据网的核心路由器上完成GE信号处理后,直接接人或者选择部分业务接入到DWDM网络中实现数据业务的广域传送.这种网络互连方式适合在数据量业务大,业务调度颗粒大的运营商网络中.例如国内运营商部分干线采用40x25/10Gblt/s波分复用系统工程,采用GE直接在DwDM系统承载的方式抽象的网络连接图如图2所示.MsTP对于数据业务的承载能力已经得到了系列国家级测试的验证.在实际网络中,数据业务经过城域网的MsTP设备的统计复用,在数据网的核心路由器上完成GE的处理后,然后再通过干线网上的MSTP设备直接进行广域传送.如果是DwDM+sDH(MSTP)的干线网络中,通过SDH(MSTP)再互连DWDM的方式实现数据业务的广域传送,具体连接如图1所示.谚模式可以在MSTP层面实现对数据业务基于VCl2或者VC4的调度,同时还可以实现对以太网性能的检,比较适合数据业务发展初期不确定因素较多,需要对数据业务精耕细作,但是日后潜力较大的网络应用环境.(2)从网络业务调度和网络演进上分析,MSTP或者DwDM对数据的承载各有应用场合.一般一个两纤复用段保护的10G环网中系统可用的时隙只有32个VC4,而GE业务要占用了7/8个VC4.因此在沿海和经济较为发达的地区,由于数据业务需求量较大,网络需求大颗粒数据业务调度,因此一般采用IPoverDWDM方式.而对于包括一一一一一一一一一一一一一,.?/一MSTPMSTP一一一一一一一一一一蝴M?份省内二在内的数据业务或者尚在发腱中的地区和网络,业务调度的颊粒比较小.常采用IPOVeFMSTP然后再经过DWDM进行比遗传送的方式.从删络演进的角度来看,判断MSTP或者I)WI)M对数摧业务的承载方式,新技术在刚络应用的变化值得我们关注.由于ASON技术的日益成熟.可以采用ASON节点来替代MSTP设备,然后配合ULH相关技术,通过ASON+ULH组网,可以对部分重要业务实现在电层的智能调配+多种策略的”保护+恢复,完成光网络向NGN演进因此采用图1的接人方式,网络的演进策略更加丰富,业务的调度也更加灵活.(3)从网络业务保护倒换时间上分析对于图1的IPoverMSTP的方式,以主流的厂商设备为例,MSTP设备能够提供除了传统的SDH小于50ms的网络保护外,还可以提供数据层的RSTP,RPR保护,也可以方便地提供ASON的演进,支持基于MESH的恢复对于图2的IPoverDWDM方式,对数据业务的保护可采用支持OCP的功能盘来实现光通道保护,完成数据业务安全,可靠,高效的传输,保障保护倒换时间小于50ms.因此,出于网络保护方面的考虑,无论是哪种方式都可以满足电信级需求.(4)从网络长期运维的角度分析在图1的接人方式中数据业务的传递要经过两种设备MSTP和DwDM,一般需要经过两套设备的网管来维护(部分厂商可以实现MsTP和DwDM的统一网管);图2的方式数据业务直接接人DWDM,减少了网络的故障点.在设备运行中,设备节点的减少就意味着潜在故障点的减少.所以在网络长期运行时,仅仅从故障点的角度来看,图2方式有着较大的优势.但价格也是重要因素.(5)从投资经济性上分析随着网络容量的增大,单位比特成本是在下降的.毫无疑问MSTP设备可承载的业务容量是远远小于DWDM设备的,因此,在一定临界网络容量后,DWDM的投资经济性肯定要优于MSTP的投资方式.同时在网络工程建设一次性投资上,由于MSTP设备投资增加和容量受限因素的存在,因此图2即直接在波分承载数据的方式要明显优于图1的方式.但是必须要关注的是,DWDM的光波长无法进行端到端的业务传送,MSTP或者SDH层在一定长的时期内是必须存在的而不是针对数据业务传送而特别新建的.DwDM必须需要SDH/MSTP层,因此结合上文第4部分的分析,站在整个网络的CAPEX和OPEX的角度,以统筹的高度来看,在投资经济性上两者的投资成本并不是特别大.二.数据网和传送网的接口方式分析传输网是时分复用的多层结构,而数据网络是以可变以太网帧为单位,基于统计复用网络,由以太网交换机#1Ip路由器来组网的.在干线网络中,对于数据业务与传送网络承载接fj上,目前比较成熟的主要是2种(下转第55页)52Foiisweaver系列产品支持全系列的自动发现和拓扑更新功能,支持单向,双向的SC,SPC,PC链路的建立和修改支持任意顺序的嫁接和剪枝的组播;支持系列通道路由计算功能,包括节数量约束,链路代价约束,包含网络资源(节点和链路)约束,排斥65I络资源(节点和链路)约束,链路保护类型约束,负载均衡;严格路由约束以及多种约束条件的有机组合.3.Fonsweaver系列产品可纳人烽火通信规模使用的OTNNM系列管理系统进行统一管理,并配有专业的网络规划和优化工具帮助用户完善网络规划的设计,优化和仿真,能帮助用户在部署网络业务前完成性价比优化,保护恢复优化,风险策略优化等功能,提升整网的易管理,易运营的能力4Fonsweaver系列产品满足IuTT,OIF,IETF最新规范,支持标准的GMPLs协议集,并时刻跟进UNI,NNI等接口标准进展,已经通过了权威的标准接口互连互通测试.2004年8月,中国移动组织了国内外众多厂商进行的AsON设备测试.烽火通信作为此次参测的仅有的两家国内厂商之一,顺利通过了各项测试,其Fonsweaver系列设备的性能表现优异.Fonsweaver系统的成功推出,为传统光网络向智能光网络的平滑演进奠定了基础具有自主知识产权的Fonsweaver系列产品将在市场上直接参与国际化的竞争,为我国的通信网络建设贡献力量.四,强大的技术和服务保障烽火通信积极跟进及促进ASON各种标准化进程.作为成员单位多次参加了ITU,IETF,OIF会议;巳向ITUT提交ASON网管,ASON网络保护倒换,域间保护方案等多篇文稿巳与中国联通合作向ITUT提交ASON与传统网络互联互通需求和初步解决方案等文稿在国内标准领域,烽火通信为国标自动交换光网络结构和功能要求提出了大量可行性建议;和中国联通共同承担了中国通信标准化委员会”光网络保护倒换系标准预研”项目.此外,烽火通信还承担着国家科技部重大标准项目自动交换光网络和宽带IP技术的研究”中的子课脑”自动交换光网络(ASON)设备技术标准”.经过近几年的努力,烽火通信的ASON分布式控制平面已经可以平滑过渡到IUTT,OIF,IETF相关标准最新版本,支持标准的GMPLS协议集.烽火将继续跟进和促进包括UNI和NN1接口的分布式控制平面标准方面的工作.虽然ASON技术标准体系还有待改进,ASON网络智能的互连互通还有待网络实际运行的考验,但是ASON技术的发展前景已经得到了业界的认可.随着ASON技术研究和标准化工作进程的加快,关于ASON技术在核心网和城域网的应用模式也越来越清晰.烽火通信作为国内ASON实用化进程有力的推动者,将继续深刻分析现有网络向智能光网络平滑演进的需求,不断完善和优化其智能光网络解决方案.(上接第53页)方式:POS或基于LAPS/GFP封装的FE,GE接口.考虑到目前业界使用GFP方式的厂商比较多,出于互连互通的考虑,建议使用GFP协议映射方式.判断哪种接口更有利于传送网和数据网的互连,首先要关注传送网的最基本的作用为上层网络提供业务传送.因此,上层网络的接口形式,例如路由器的接口类型,直接决定了传送网与数据网的接口类型.目前,运营商关注的重点已经从提供带宽网络转向了电信级的宽带运营,即如何对带宽进行灵活的调度,如何简化网络结构,如何不同等级的QoS保证,从而使得整个网络能够充分满足业务需求,又能保证传送网具有较高的带宽利用率.另外,运营商也会充分考虑接口单元与现有传送网,数据网兼容的司题,以保护现有的传输网络投资目前部分省级干线使用的是传统的SDH设备而不是MSTP设备,数据网络中POS接口非常多,因此,综合考虑以上3个原因,不同的运营商,在不同的网络定位时会根据不同业务开展情况以及不同的客户层资源情况而选择不同的互连方式.具体的选择方式和对比分析如下.1目前定义的POS目前定义的P0S是一种在S0NET/SDH上承载IP和其他数据包的传输技术.P0S将长度可变的数据包直接映射进SQNET/SD同步载荷中,使用SONET/SDH物理屡传输标准,提供了种高速,可靠点到点的数据连接.它使IP路由器直接SDH/SONE7设备相连,IaTTATM电气层,减少厂昂贵的ATM设备,使网络变得简单.路由器以提供成熟的各种速率的POS接口,例如可提供25G,10G甚至是40G接口,这种直接映射的方式,能够很好地实现业务的透传,传送的质量和带宽都可以得到很好的保障.由于运营商现有的数据网络中的路由器已经配置了较多的POS接口,同时部分省级干线中使用的是不支持以太网和ATM接口的传统SDH设备,因此通过POS接口实现数据网的广域传送是最能够保护现有投资的方式.在网络应用中,可以使用大速率的POS接口,如10G的POS口,通过DWDM或者MSTP的干线网建立一个连接两个或者多个路由器的数据高速通道,把业务带宽的控制交给路由器,在三层来控制实际业务带宽.无论业务如何变化,这样的应用方式可以具有对现有传送网带宽调整相对较小,工程改造简单的特点现有的数据业务无论是622M,1.25G还是2.5G或者10G,在传送网的层面都无需大的调整.考虑网络的平滑演进以及保护运营商的以前数据设备POS接口的投资,对于现网规模使用的622M速率POS接口,在扩容中应该减少对622M接口的投资,考虑大于等于25G的高速数据接口,建设数据高速信息通道.当然采用此方式组网的缺点也十分明显,即路由器的POS接口价格十分昂贵,配置的高速率POS接口大干实际的业务带宽,传送网的带宽消耗比较严重同时,POS接口无法对数据业务进行检_测,在网络实际运营中无法在传送网层面实现对数据业务故障的准确定位.因此,该方式比较适合现有的路由器已投资rPOS接口,在数据业务需求大而且不需要频繁变化的DWDM干线上的网络.2基于LAPS/GFP封装的FF,GE接13LAPS和GFP是一种先进的数据信号适配,映射技术,可以透明地将上层的各种数据信号封装为可以在SDH/OTN传输网络中有效传输的信号.GFP提供了一种通用的机制把高层客户端的数据流适配到光同步传输网络中的规范,客户端的数据流可以是IP/PPP,Ethernet,FiberChannel,EScON/F1cON或者是其他数据流.在数据封装过程中采用GFP(通用成帧协议)封装技术,比PPP(点到点)映射方式效率提高30%以上,提高系统带宽的利用率.GFP映射配合LCAS(链路容量调整机制)技术,可以使得MSTP设备支持自动链路传送容量的调整,在不影响数据流转发的情况下根据流量动态调整骨干链路带宽;采用VC虚级连方式承载数据业务,能很好地保证传输带宽和实际数据业务带宽的有效适配,并能够支持业务的多路径传输.即在传送网层面能够根据数据业务的实际带宽N622M或者是l25G,灵活地在传送层动态调整可用带宽给予最佳适配在新建MSTP网络的设备中,LAPS尤其是GFp已经成为广泛应用的一种封装协议.在目前已经进行的部分运营商的MSTP测试数据表明:MSTP上提供基于LAPS/GFP封装的FE,GE接口已经成熟而且经济性好,能够和路由器,交换机的接口良好互通.这种使用方式在城域网和本地网中已经开始广泛使用.在干线网络中,由于早期干线网络中几乎都是传统的SDH设备,无法使用该技术园此在省内干线传送网改造中和在新建省干传送网的时候,尽量要优先考虑使用MSTP设备,同时要对MSTP设备的性能和功能给予明确规范.DWDM系统上也可提供GE直接映射到波长上的GE接口盘,土要采用基于G709