（电磁场与微波技术专业论文）基于tmpls的分组传送网控制技术的研究.pdf

独创性( 或创新性) 声明 f i l ll lii i iii i l li i i ii ji 17 5 7 6 6 0 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：日期： 恻o 、i 、f 0 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被 查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守 此规定) 本学位论文属于保密范围，在一年解密后适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期： 日期： v j 口、f o 姒o 。t ，fd - 基于t m p l s 分组传送m 控制技术的研究摘要 基于t - m p l s 分组传送网控制技术的研究 摘要 随着i n t e m e t 的不断发展，网络中的流量呈爆炸式的增长，电信 业务的组成结构发生变化；数据业务的动态性、突发性等特点给传统 的业务承载传送方式带来了前所未有的挑战。电信传送网发展演变的 最基本目标是降低通信中信息的传送代价，然而随着分组接入带宽的 膨胀和n g n 的部署，时分信道化传送已不能完全满足这一基本需求。 以太网和m p l s 网凭借着自身特有的优势，获得了迅速发展，但与以 光网络为基础的电信传送网相比，仍然在传送分组方面存在明显缺陷。 因此迫切需要一种新的面向分组业务的电信运营级传送技术，为数据 业务提供与电路业务同样的可用、高效与可管理的服务。在技术和市 场的双重驱动下，传送m p l s ( t r a n s p o r tm p l s ，t m p l s ) 应运而生。 在国家“8 6 3 项目的支持下，作者在基于t m p l s 的分组传送网若 干控制技术方面做了大量的调查研究、软件仿真和设计开发的工作， 形成了一些创新性成果。本硕士学位论文以基于t m p l s 的分组传送 网中的控制技术为中心展开，主要工作和创新点包括以下几个方面： 1 对t m p l s 控制面技术进行了较为深入的研究。通过仿真的 方法，得出了多业务环境下，t m p l s 资源预留策略与控制 开销、网络阻塞率之间的关系，可以为实际网络建设提供一 定参考。针对t m p l s 中的双向非对称l s p 问题，提出了解 决方案，并进行了验证。 2 对t m p l s 多业务等级q o s 控制技术进行了较为深入的研究。 提出了基于t m p l s 的q o s 体系结构和相应的解决方案，具 体包括使用一种变刷新周期的方法实现资源状态快速通告的 q o s 信令，多业务等级的队列模型以及调度机制，通过仿真 的方法，进行了验证，得到了一些实验结果，对未来的网络 实际部署具有一定的参考意义。 关键词：t m p l s ( 传送m p l s ) 控制技术资源预留策略多业 务等级q o s 信令队列调度 基ft m p l s 分组传送网控制技术的研究 摘要 r e s e l 气r c ho n t h ec o n t r o l t e c h i n i q u e si n1 _ m p l sb a s e d p a c k e tt r a n s p o r tn e t w o r k s a b s t r a c t w i t ht h ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fi n t e r n e t ，t h en e t w o r kt r a f f i c g r o w se x p l o s i v e l y t h ec o m p o s i t i o no ft e l e c o mt r a f f i ch a sc h a n g e d t h e d y n a m i c d a t as e r v i c e sb r o u g h tg r e a tc h a l l e n g et ot r a d i t i o n a lt r a n s p o r t n e t w o r k a st h eg r o w t ho fi n c r e a s i n gn e t w o r k a c c e s s ，t r a n s p o r tn e t w o r k b a s e do nt i m ed i v i s i o nc h a n n e l sc a n n o tm e e tt h eb a s i cr e q u i r e m e n to f r e d u c i n gt h ec o s to ft r a n s p o r t a t i o n a l t h o u g he t h e r n e ta n di p m p l sg r o w r a p i d l y ，t h ed i s a d v a n t a g eo ft r a n s p o r tc a n n o tb ec o v e r e d a 儿o ft h e s e r e s u l ti nt h ea p p e a r a n c eo ft - m p l s ( t r a n s p o r tm p l s ) w h i c hw i l lp r o v i d e a v a i l a b l e ，e f f e c t i v ea n dm a n a g e a b l es e r v i c e st od a t at r a f f i ca sw e l la s c i r c u i tt r a f f i c i nt h es u p p o r to fn a t i o n a l8 6 3h i g ht e c h n o l o g yr e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n tp r o j e c t ，t h ea u t h o rh a sd o n eal o to fw o r ki nt h ea r e ao f c o n t r o l i nt m p l sb a s e dt r a n s p o r tn e t w o r k t h em a i nc o n t r i b u t i o na n d i n n o v a t i o no ft h i sp a p e ra r ed e s c r i b e da sf o l l o w s 1 w ei n v e s t i g a t e dt h es i g n a l i n gm e c h a n i s mi nt m p l sc o n t r o lp l a n e w i t hb r r na n ds r r s t r a t e g i e sa n ds i m u l a t ei ti no p n e tm o d e l e r 、矾t ht h ep r o p o s e dm e c h a n i s m s t h ep e r f o r m a n c ew a sd e e p l ys t u d i e d i nt h i sp a p e rf o rt h ec o n t r o l l i n go v e r h e a da n dt h eb l o c kp r o b a b i l i t yo f t h et r a n s p o r tn e t w o r k t h er e a l i z a t i o no fa s y m m e t r i cb i d i r e c t i o n a l l s pi nt - m p l si sa l s op r e s e n t e d t h ec o n v e r g e n tp a c k e t t r a n s p o r t i n g p l a t f o r mi sa t t r a c t i v ef o rf u t u r et e l e c o ma p p l i c a t i o n s 2 、d e s i g n e dam u l t i p l eq o sl e v e ls i g n a l i n gm e c h a n i s ma n dq u e u e t r a n s f e r r i n gm o d e lu n d e rt h ea r c h i t e c t u r es p e c i f i e db yi t u t w i t ht h e s i g n a l i n gm e c h a n i s m ，av a r i a b l er e f r e s h a b l es t r a t e g yi sp r o p o s e dt o i m p r o v et h eb a n d w i d t he f f i c i e n c y t h ep e r f o r m a n c ea n dt h es t a b i l i t y w e r ea n a l y z e df r o mt h e o r ya s p e c t ，a n da l s ot h el i f e t i m eo ft h es t a t u so f 摹于t m p l s 分组传送网控制技术的研究 ar o u t e ri s i n v e s t i g a t e d a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so fs i m q o sr e q u i r e m e n tc a nb es o l v e dw i t hq o s - s i g n a l i n gm e c t h es e r v i c eq u a l i t yc a nb er e d u c e ds l i g h t l yt os a v em o r e o v e r h e a d ，m u l t i p l e - r a n ks e r v i c ec a nb eg u a r a n t e e du n d e rm u l t i p l e r e s t r i c t s k e yw o r d s ：t m p l s ( t r a n s p o r tm p l s ) ，c o n t r o lt e c h n i q u e s ，r e s o u r c e r e s e r v a t i o ns t r a t e g i e s ，m u l t i p l eq o sl e v e l ，s i g n a l i n g ，q u e u et r a n s f e r r i n g 基于t - m p l $ 分组传送网控制技术的研究 目录 目录 摘昙要i a b s t r a c t 川 目录v 第一章绪论1 1 1 电信传送网的发展趋势1 1 1 1 技术和市场双重驱动1 1 1 2 电信传送网的发展2 1 2t m p l s 概述3 1 2 1 技术特点3 1 2 2 标准化进展和发展方向4 1 2 3t - m p l s 的体系架构8 1 2 4t - m p l s 的应用9 1 3t - m p l s 仿真平台1 0 1 4 论文结构1 2 1 5 论文的创新之处1 2 参考文献一1 3 第二章t m p l s 控制平面和控制信令的研究1 5 2 1 概述1 5 2 2t - m p l s 控制平面设计1 6 2 2 1t - m p l s 控制平面需求分析1 7 2 2 2t m p l s 控制平面结构设计1 9 2 3t - m p l s 信令协议实现方案2 0 2 3 1 资源预留协议2 0 2 3 2 资源预留策略。2 6 2 3 3 双向非对称l s p 解决方案3 0 2 4t - m p l s 控制平面仿真建模3 1 2 4 1 连接控制模块3 1 2 4 2 链路资源管理模块3 7 2 5 仿真结果和分析4 0 2 5 1 资源预留策略s r r 与b r r 的比较4 0 2 5 2 双向非对称l s p 的可行性4 4 参考文献4 6 第三章t m p l s 多等级o o s 策略的研究4 8 3 1 概述4 8 3 2t - m p l s 多等级o o s 策略实现方案4 8 3 2 1o o s 信令设计。4 9 3 2 2o o s 队列模型及调度机制5 2 3 3t m p l s 多等级o o s 策略仿真建模5 3 3 3 1 需求分析5 4 3 3 2 结构设计5 5 v 基于t m p l s 分组传送嘲控制技术的研究目录 3 3 3 队列调度模块s 6 3 4 仿真结果和分析5 9 参考文献6 2 第四章总结和展望6 4 4 1 总结6 4 4 2 展望6 4 致谢6 5 攻读硕士学位期间发表的学术论文6 6 基于t m p l s 分组传送网控制技术的研究 第一章绪论 第一章绪论弗一早三百y 匕 1 1 电信传送网的发展趋势 1 1 1 技术和市场双重驱动 2 0 0 1 年光纤通信泡沫的破灭带来了一场电信投资上的浩劫，也使人们对光 纤通信发展的认识回归了冷静，这一年成为了光通信发展从主要由技术驱动走向 主要靠业务驱动的转折点。目前业务网络成为运营商利润的主要来源，这己成为 大部分网络运营者的共识 1 。运营商更关心接入网、新业务、传送网、n g n 、 移动通信等，以开拓市场，降低成本，增加收入。 从传统意义上看，为了满足高度复用性和可预测的语音和专线业务，以往在 传送网上部署的光网络是一种基于s d h s o n e t 光传送体系的高性价比网络。在 这种情况下，网络的首要需求是达到更高的可靠性和比电中继更低的造价。光传 送层采用基于环网的设计和配置，并且将业务不加区分的都看成是同一类业务。 通常这种网络都需要长时间的构建和规划，一旦建成就可以提供数月或数年的静 态连接。应对业务的不断增长只是简单的通过构建更多重叠环或部署更高性能的 环来实现。 而上个世纪9 0 年代以来，全球互联网数据业务一直以超摩尔定律( 每6 1 2 个月翻一番) 的速度发展 2 。涌现出来多种类型的业务，使得网络已经不在 是单一的媒体类型，网络中的流量呈爆炸式的增长，多媒体业务成为推动网络带 宽消耗的主力业务，由此带动电信业务的组成结构发生变化，传输网承载的业务 从过去的t d m 为主转向i p 为主。以中国电信为例，如今其干线业务量9 5 以 上是数据业务 3 ，现有业务承载传送模式受到前所未有的压力和挑战。此外， 在i n t e r n e t 出现以前，光传送网承载的绝大部分是固定语音业务。光连接一旦建 立就可以提供数月或数年通信服务，而无需改变。而随着i n t e r n e t 的不断发展， 数据业务成为光传送网的“主要客户 ，宽带数据业务、视频点播等多媒体业务、 网格计算业务、存储区域网业务，移动业务等多种多样的未来业务呈现出数据动 态性、突发性、难以预测性的特点，使得传统的静态业务配置方式难以满足业务 和业务网发展的需要。现有的完全基于网管系统的s d h s o n e t 光传送网环形组 网模式，资源调度慢、资源利用率低、扩展性差，已经不能满足业务量快速增长 和动态的需求【4 】。数据业务的多样化和快速增长带来的另一个客观结果就是业 务之间的差异性，因此需要区分业务的不同传输需求。网络必须提供一系列的接 基于t - m p l s 分组传送网控制技术的研究第一章绪论 入类型来反映被承载业务的重要性等级，并根据业务的重要性等级，自动适配不 同的连接带宽、保护恢复方式等，满足不同类型业务的不同o o s 需求。 在这样的情况下，以太网和m p l s 网凭借着自身特有的优势，获得了迅速 发展，然而光传送网业务的分组化趋势并不意味着传送网的完全i p 化，在经济 有效的光层带宽复用和调度技术出现之前，仍然需要一个智能的传送层面将各类 业务高效、灵活地填充到光纤巨大的带宽通道中去，i p 承载网与以光网络为基 础的电信传送网相比，他们可靠性不足、生存性差、o a m 能力弱，在传送分组 方面存在明显缺陷。 由此看来，传统的传送网与i p 承载网在处理宽带的新型l p 分组业务，都有 其各自的缺陷。因此迫切需要一种新的面向分组业务的电信运营级传送技术，融 合传统传送网与i p 承载网的优点，实现承载效率和业务的可靠性、可管理性和 可扩展性，为数据业务提供与电路业务同样的可用、高效与可管理的服务。 1 1 2 电信传送网的发展 在这种网络融合趋势越来越明显的情况下，建设一个综合的统一的电信级承 载网( c a r r i e re t h e m e t ，c n 5 1 ) 得到的一致的认同。 建设一个具有q o s 保证，多业务支持，可扩展、可管理和强壮的综合电信级 承载网，从目前的研究情况看，可以从两方面入手： ( 1 ) 改造i p 层，增加电信级特征，即i p 承载网 i p 层无法保证q o s 和提供快速的保护倒换。可以在设计网络时利用轻载来 保证o o s ，即以更大的带宽传送相对更小的流量。但是由于路由器根本无法感知 网络的实时拥塞、中断状况，轻载势必无法保证o o s 。业界比较认同的思路是改 进i p 技术，增加其电信级特性，提供类似a t m 的流量工程即m p l s 技术，增 加o a m 功能，比如双向b f d ，提供快速保护倒换，比如i p m p l sf r r 等，使 其作为电信级承载网。 ( 2 ) 改进传送层，使其适合分组传送，即分组传送网 传送网的最大的优点是可以提供小于5 0 m s 的保护，同时可以提供大带宽、 带宽保证、强大的o a m 和多业务支持，但是其在灵活性和满足突发业务对带宽 的需求明显不足。必须改进传送网适应突发灵活的分组业务，即分组传送网，分 组的传送网是建立端到端面向连接的分组的传送通道，该通道可以通过网络管理 系统或智能的控制面建立，该分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢复 特性，可以作为综合的电信级承载网。 两方面在q o s 、保护和恢复方面相互补充，i p 承载层离不开传送层，承载 层设备的i p 层带宽容量无法与光传送层的超大带宽容量相比；i p 承载层缺乏有 2 基于t m p l s 分组传送i 】c ) 9 控制技术的研究第一章绪论 效的保护恢复机制、难以提供电信级o o s 保证以及安全机制等，而传送层可以 在一定程度上弥补这一不足。如果仅在单一的i p 层面进行保护恢复，造成i p 网 极度轻载，骨干网链路带宽利用率很低，将导致网络利用率急剧下降。相反，通 过分组传送网为i p 网链路保护恢复，可以提高链路带宽资源利用率，全网的安 全性将会大为改善，实现i p 网与传送网综合建设成本的降低。 在技术和市场的双重驱动下，许多厂家和标准化组织纷纷推出了不同程度地 满足需求的产品和技术，总体来说可分为两大主流技术分别为传输技术结合 m p l s 技术，以t m p l s m p l s t p 【6 】为代表；以及以太网增强技术以 p b b n 卯b b 为代表。相对于p b t 技术来说，t m p l s 的优势是其基于电信网络 的体系架构和设计思想，因此更易于被运营商所接纳，并且其标准化进程也有着 迅速的发展。 1 2t - m p l s 概述 1 2 1 技术特点 t m p l s 具有以下技术特点【7 】： ( 1 ) 抛弃了i e t f 为m p l s 定义的繁复的控制协议族，简化了数据平面， 去掉了不必要的转发行为( 如倒数第二跳弹出( p h p ) 、m p l s 的标签合并、等价 多路径( e c m p ) ； ( 2 ) 具有完善的o a m 机制【8 】- 【1 0 】； ( 3 ) 可进行性能监视； ( 4 ) 能确保端到端保护时间小于5 0m s ； ( 5 ) 考虑到流量工程和端到端传送，t m p l s 不支持无连接传送模式，所 有的连接都是显式端到端连接，这使得t m p l s 成为纯粹的面向传送的、基于运 营的传送网络技术； ( 6 ) 支持d i f f - s e r v 的o o s 机制，支持组播、提供双向标签交换通道( l s p ) 、 支持全局标签空间； ( 7 ) 不同于m p l s 依赖于控制平面，t m p l s 传送平面与控制平面独立， 更好地保证了网络的可扩展性和灵活性。 t m p l s 作为m p l s 的子集，是m p l s 的简化，为了支持面向连接的端到 端的o a m 模型，排除了很多无连接的特性，并增加了1 1 r u t 传送风格的保护 倒换和o a m 功能，这些都有利于电信级业务的提供。目前t m p l s 在u t 和 i e t f 两大标准化组织的推动下，根据m p l s 现有的体系结构，逐渐走向商用的 基于t - m p l 5 分组传送网控制技术的研究 第一章绪论 道路，为了能够和已有的技术更好的兼容，t m p l s 的未来发展路线将采用 m p l s t p 来实现业务的统一传输。 ， l 3 ( i p ) |a n yl 2 ( e g e t h e r n e t ) | 例m 吣曩一7 = 曩一_ 、 m p l st u n n e l p w e 3 。、) 图1 - 1t - m p l s 隧遁结构 如图1 1 所示，对于三层的i p 信号和m p l s 隧道，t m p l s 可以直接承载。 对于二层的t d m 、a t m 、以太网等信号通过采用i e t f 为端到端伪线模拟( p w e 3 ) 【1 1 - 1 1 3 模型定义的映射技术进行封装，实现业务的统一传输，完成“面向连接 的分组传送”。 1 2 2 标准化进展和发展方向 t m p l s m p l s t p 处于进一步标准化和产业化的阶段，其基本思想是采用 基于电信网络的体系架构。t m p l s 的许多设计思想在传统的s d h 网络中已经 被广泛应用，运营商也是基于这种思想来运营和管理现有网络。因此，可以认为 t m p l s 是成熟的t d m 传送网运营机制和可靠的分组网技术( m p l s ) 的有机 结合。另外，t m p l s 对m p l s 的主要改进，如双向l s p 、端到端l s p 保护和 强大的o a m 机制等，将实现对传送网资源的有效控制和使用，从而实现网络运 营成本的降低。 1 2 2 1l e t f i e t f 过去一直致力于m p l s 标准的制定工作，近期i e t f 主要研究如何在分 组网络( 如i p m p 岱) 中提供以太网业务，相关的工作组主要包括p w e 3 ，l 2 v p n 等。 p w e 3 工作组目前正在制订业务封装和业务模拟的标准。p w e 3 协议侧重于 特定业务的端到端模拟和维护，而不是规范隧道的创建和放置。p w e 3 封装使用 的隧道技术包括i p 、l 2 t p 或m p l s ，并对这些p s n 使用相同的技术规范。 4 基于t m p l s 分组传送列控制技术的研究第一章绪论 目前i e t f 已经完成很多p w 标准： r f c 3 9 8 5 ：描述p w e 3 架构 r f c4 3 8 5 ：描述p w e 3 用于m p l sp s n 的控制字 r f c4 4 4 8 ：以太网p w s r f c 4 4 4 7 ：使用l d p 建立p w r f c 4 5 5 3 ：s t r u c t u r e - a g n o s t i ct i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ( t d m ) o v e rp a c k e t ( s a t o p ) r f c4 6 2 3 ：p wf r a g m e n t a t i o n r f c4 6 1 8 ：p p p h d l cp w s r f c4 6 1 9 ：帧时延p w s r f c 4 7 2 0 ：f c s 保留 r f c4 7 1 7 ：a t mp w s r f c4 8 1 6 ：a t mt r a n s p a r e n tc e l lt r a n s p o r t r f c4 8 4 2 ：s o n e t s d hp w s ( c e p ) r f c5 0 8 7 ：t i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n go v e ri p ( t d m o l p ) r f c5 0 8 6 ：c i r c u i te m u l a t i o ns e r v i c eo v e rp a c k e ts w i t c h e dn e t w o r k ( c e s o p s n ) r f c5 0 8 5 ：虚电路连接检测( v c c v ) r f c5 2 8 7 ：t d m 伪线建立的控制平面扩展 p w e 3 对于运营商的重要意义在于能够在统一的i p m p l s 网上承载 p p p h d l c 、f r 、a t m 和以太网等各种业务；突破了传统以太网4 0 9 6 个v l a n 数量的限制；可以实现与其它封装方法的共存，实现不同业务的互连互通。 l 2 v p n 工作组负责制订运营商的l 2 v p n 实施方案。该工作组已经制定完成 的r f c 标准包括：l 2 v p n 的框架结构( r f c4 6 6 4 ) 及业务需求( r f c4 6 6 5 ) ， 基于l d p 的v p l s ( r f c4 7 6 2 ) 和基于b g p 的v p l s ( r f c4 7 6 1 ) 。目前该工 作组的工作重点是制定与v p l s 组播相关的标准以及l 2 v p n o a m 方面的技术标 准。 在2 0 0 8 年2 月，i e t f 同l t u t 合作建立t - m p l s 联合工作组( j w t ) ，共 同讨论t - m p l s 技术的标准化发展。在2 0 0 8 年2 月4 月中旬，j w t 相关专家 就“数据转发、o a m 、保护、控制平面、网络和设备管理 等五个议题，多次 讨论了t m p l s 和m p l s 技术是融合发展还是独立发展，2 0 0 8 年7 月底，i e t f 召开了第7 2 次全会，讨论了1 0 篇m p l s t p 文稿的v 0 0 或0 1 版本，另有1 0 篇 文稿预计在i e t f 7 3 次全会( 2 0 0 8 1 1 ) 前发布v 0 0 版本，由l t u t 提供文稿处 s 基于t m p t s 分组传送网控制技术的研究 第一章绪论 理的优先级次序，计划在2 0 0 9 年第2 季度将m p l s t p 架构和需求等文稿发布 为r f c 。 目前已经提出的文稿包括m p l s t p 需求，m p l s t po a m 分析，m p l s 传 送网o a m 需求，通用连接通道头标签的分配，m p l s 传送网的体系结构，m p l s 通用连接通道，m p l s t p 网络管理需求，m p l s t p 生存性架构等。 之后，i t u t 将根据这些r f c 来修改原有t m p l s 标准，并保持协调一致。 1 2 2 2 u t i t u t 于2 0 0 5 年5 月最先开始开发t - m p l s 技术标准，不同于以往缓慢发 布标准的进程，丌u t 推动t m p l s 的进程相对来说非常快。 从2 0 0 5 年起，i t u ts g l 5 着手制订g 8 1 1 0 1 ，从此，i t u t 开始了一系列 g 8 1 x x 的有关t - m p l s 建议的制订。i t u t 开始t m p l s 工作的最初目的是定 义m p l s 用于传送网的一些子功能，如面向连接的属性，然而，为了完全满足 传送网的需求，需对i e t f 的m p l s 的功能作一些扩展，如o a m 、保护倒换等， 最初考虑t m p l s 与e t h e m e t 的o a m 能兼容，而i e t f 指出这些扩展与i e t f m p l s 之间的不兼容性。 2 0 0 7 年7 月，i e t f 正式向i t u t 提出了m p l s 和t - m p l s 的兼容问题，如 t - m p l s 与m p l s 的互联可能引起的网络问题，并且共同开发对m p l s 的扩展部 分，并保证m p l s 与t - m p l s 是两个独立的网络，不要出现名称等方面的混淆。 2 0 0 7 年9 月，u ts g l 50 1 2 负责的t - m p l s 结构方面的标准已与i e t f 在许多方面达成协议；s g l 3q 5 负责的t m p l so a m 方面的标准工作将在2 0 0 9 2 0 1 3 研究期转至s g l 5 。2 0 0 7 年4 月对o a m 的建议( g 8 1 1 3 、g 8 1 1 4 ) 由于 i e t f 指出了6 1 个需要解决的问题而未获通过，g 8 1 1 3 将以y s u p p l e 4 出版。 总结至2 0 0 7 年底已发布和制定的标准如下： t m p l s 框架g 8 1 1 0 1 ：描述了t - m p l s 层网络架构，包括t m p l s 层网络 的拓扑元件、传送实体、传送处理流程、参考点、层网络划分、子网的处理，还 包括网络控制、可生存性技术、对q o s 的支持、网络的管理。 t m p l s 网络接口g 8 1 1 2 ：描述了t - m p l s 传送网结构、复用映射、物理 层接口。 t - m p l s 设备功能g 8 1 2 1 ：g 8 1 2 1 描述了设备的业务处理流程和适配，以 及连续性、连同性、维护信号、缺陷、性能的监视和处理。 以及t - m p l s 线性保护g 8 1 3 1 和环网保护g 8 1 3 2 、t - m p l so a mg 8 1 1 4 等系列标准。 6 摹于t - m p l $ 分组传送网控制技术的研究 第一章绪论 2 0 0 8 年2 月，i t u t 同意和i e t f 成立联合工作组( j w t ) 来共同讨论t - m p l s 和m p l s 标准的融合问题。 在2 0 0 8 年2 4 月期间，j w t 相关专家深入研讨了t m p l s 和m p l s 技术 在数据转发、o a m 、网络保护、网络管理和控制平面五个方面的差异，并于2 0 0 8 年4 月1 8 日得出正式结论：推荐t m p l s 和m p l s 技术进行融合，i e t f 将吸收 t - m p l s 中的o a m 、保护和管理等传送技术，扩展现有m p l s 技术为m p l s t p ( t r a n s p o r tp r o f i l ef o rm p l s ) ，以增强其对l t u t 传送需求的支持。今后由i e t f 和i t u t 的j w t 共同开发m p l s t p 标准，并保证t m p l s 标准与m p l s t p 一 致。 2 0 0 8 年7 月底，i e t f 召开了第7 2 次全会，讨论了1 0 篇m p l s t p 文稿的 v 0 0 或0 1 版本，另有1 0 篇文稿预计在i e t f 7 3 次全会( 2 0 0 8 1 1 ) 前发布v 0 0 版本，由i t u t 提供文稿处理的优先级次序，计划在2 0 0 9 年第2 季度将m p l s t p 架构和需求等文稿发布为r f c 。 删t 将根据i e t f 制定的关于m p l s t p 的r f c 来修改原有t m p l s 标准， 并保持协调一致。 1 2 2 3 其它标准化组织 图1 - 2t m p l s 标准化现状 7 基于t m p l s 分组传送网控制技术的研究第一章绪论 m e f 是专注于解决城域以太网技术问题的行业论坛，目的是要将以太网技 术作为交换技术和传输技术广泛应用于城域网建设。m e f 主要从业务需求的角 度出发，提出了运营级以太网的概念。m e f 目前下设四个技术委员会，分别从 体系结构、以太网服务、协议与传输、管理以及测试等方面对城域以太网业务进 行规范。目前，m e f 已经制定完成了1 7 个规范，其中涵盖以上的四个技术领域， 其中的业务定义、o a m 机制等规范内容已经为i t u t 、i e e e 等标准组织采纳， 另外，m e f 制定的与测试认证相关的标准也有助于为运营商选择不同厂商的设 备提供测试评估依据。虽然m e f 并不是一个标准化组织，但在推进以太网标准 制定及认证方面所作出的重要贡献也是不容忽视的 在国内，中国通信标准化协会已经完成了m s t p 技术要求：内嵌m p l s 部 分标准，现证在进行t m p l s 技术要求技术报告的制订工作。 1 2 3t - m p l s 的体系架构 t m p l s 是一种基于m p l s 的面向连接的分组交换( c o p s ) 传送技术。在 整个分组传送网络体系中，t m p l s 将实现一种逐步融合和取代传统t d m ( s d h ) 网络的，面向连接的分组交换传送技术。图1 3 所示为基于t m p l s 的网络体系 发展示意图。在t m p l s 体系研究中，将在基于分组传送的t m p l s 分层模型 思想的基础上，重点研究基于统计复用、面向连接的运营级分组t m p l s 的功能 体系结构，分别研究融合统计复用和面向连接的分组t m p l s 网络对应的传送面、 控制面和管理面技术。 m a p &m a pa tm a pa tm a p a t s w i t c h e d g ee d g ee d g e a t m ， l s a n 。p d h e t he r n e t s d h w d m s a n 。p d h ，a t m ， e t h e m e t , i p m p l s f r 历孵”嘲 s d h 也儿s ，磁篮黼幽 p h o t o n i c s w i t c h i n g s a n ，p d h ，a t m e t h e r n e t , i p i m p l s ，s d h t m p l s p h o t o n i c s w i t c h i n g t o d a y t o m o r r o wv i s i o n p a c k e tt r a n s p o r t ( l 1 5 ) p a c k e tt r a n s p o r t ( l 1 ) p u s hl 2t ot h ee d g e s s d ha sac l i e n t 图1 3t m p l s 发展示意图 t m p l s 功能框架结构由控制面、管理面和传送面构成。如图l - 4 所示。它 将继承和借鉴自动交换光网络( a s o n ) 的三个平面的概念及其基本功能 1 4 ，1 9 。 但在每个平面上，无论从体系组织还是具体功能构建上，都与基于电路交换的 a s o n 有较大区别。 8 基于t - m p l s 分组传送嘲控制技术的研究第一章绪论 m a n a g e m e n tp l a n e 1 2 4t - m p l s 的应用 图1 _ 4t m p l s 功能框架结构 最早的t - m p l sg 8 1 1 0 1 建议就是由b t 、a l c a t e l 、t e l l a b s 和f u j i t s u 牵头制 订的。作为一种基于m p l s 的面向连接的分组传送技术，t m p l s 得到了众多电 信设备商支持，像思科、华为、中兴通讯、a l c a t e l 1 u c e n t 、j u n i p e r 等公司。这些 厂商的设备在i p m p l s 方面非常成熟，而且占据了市场份额的大多数，它们支 持基于m p l s 的演进( 如t m p l s ) 。考虑到运营商需求，及市场占有率，之前 支持p b t 的电信设备商也开始关注t m p l s ，在设备中同时支持p b t 和t - m p l s ， 如f u j i t s u 的设备支持p b t 和t - m p l s 。在2 0 0 7 年，已经有厂商( 中兴通讯) 成 功完成了t m p l s 互通测试。中国移动从2 0 0 8 年7 月开始对p t n 进行测试，参 与的厂商包括华为、中兴、上海贝尔、烽火、北电等。目前，经过第一阶段的实 验室测试和第二阶段的模拟业务加载测试，已经进入第三阶段的现网测试。 t - m p l s 可以承载到s d h 和o t n 上，但随着光网络的演进，最终o t n 将 取代s d h ，形成综合的分组光数据单元( o d u ) 波长网络。为此，u t 在2 0 0 7 年1 1 月对原有o t n 接口协议g 7 0 9 进行完善，提出了g 7 0 9 y 1 3 3 1a m e n d m e n t 2 ， 将o d u 的客户信号进行了扩展，将t - m p l s 纳入其中【1 5 。图1 5 描述了t - m p l s 通过s d h 经o d u 承载到光信道上以及t - m p l s 直接经o d u 承载到光信道上的 结构图。 9 基十t m p l s 分组传送嘲控制技术的研究 第一章绪论 1 3t - m p l s 仿真平台 图1 5t m p l so v e ro t n 在基于t - m p l s 的分组传送网大规模商用以前，网络仿真可以为协议及设备 研发、网络建设及运营做必要的准备工作，如协议原形的验证、设计方案评估、 路由和资源分配算法比较等。本人所在项目组基于o p n e tm o d e l e r 开发了 t - m p l s 分组传送网仿真平台。 o p n e tm o d e l e r 主要面向研发，用于设计和研究通信网络、设备、协议以 及应用。它为开发人员提供了建模、仿真、以及分析的集成环境，大大减