PTN分组传送设备组网与实训 第2版 课件 任务6-PTN关键技术之MPLS-TP

通信技术教研室

单元6PTN关键技术之MPLS-TP技术通信技术的标准大多数是由国外制定,在很多方面会受制于他人,例如中兴事件.因此国人应该自强,不断创新.中国在这方面已经取得了长足了进步,包括3G,5G等相关标准,华为公司在这方面在这方面给国内很多公司做出了榜样,不久的将来,国内自主研发的操作系统和通信芯片将面世.(2-3分钟)MPLS-TP:构建于MPLS技术之上，它的相关标准为部署分组交换传输网络提供了电信级的完整方案。MPLS-TP：MPLSTransportProfile，是一种从核心网向下延伸的面向连接的分组传送技术。08年4月起由IETF和ITU-T共同成立了联合工作组(JWT)，负责联合开发，IETF负责标准的制定，ITU-T负责提出传送的需求。与思政的联系:MPLS-TP技术简介PTN两种机制的特点比较技术方案T-MPLS/MPLSPBT主要标准G.8110,8112,8221等RFC5462,5586,5654,5718,5860,5921,5950,5951等IEEE802.1ah定义的PBB扩展性MPLSLSP,HVPLS802.1ad，802.1ah业务适配LSP标签隧道LLC层MACinMAC运行模式面向连接面向连接保护实现Y.1720/G.8131VIDP,VID交换管理、控制实现GMPLS控制平面，Y.1711,802.1agY.1711,802.1ag，802.1ahQOS实现MPLSQoS,MPLS流量工程，GMPLS控制802.1p，网管/控制平面，CACMPLS-TP技术简介MPLS-TP特性：

基于IP核心网，对MPLS/PW技术进行简化和改造，去掉了那些与传输无关的IP功能,更加适合分组传送的需求。为了维持点对点OAM的完整性，引入了传送的层网络、OAM和线性保护等概念，可以独立于客户信号和控制网络信号，符合传送网的需求。MPLS-TP充分利用了面向连接MPLS技术在QoS、带宽共享以及区分服务等方面的技术优势。基于IP传送网的分层网络架构，提供以下功能：基于分组的多业务支持面向连接可扩展性电信级QoS保证、带宽统计复用功能高效的带宽管理和流量工程强大的OAM和网管提供50ms的保护倒换及恢复动态控制平面支持较低的CAPEX+OPEXMPLS-TP技术演进路由和信令协议最后一跳弹出标签合并L3层功能端到端OAM电信级保护倒换时钟同步帧结构标签交换区分服务QoSMPLS-TPIP/MPLS借用MPLS的以下内容：帧结构标签转发原理标签交换路径（LSP）区分业务（Diff-Serv）标签空间和标记分配TTL处理简化和丢弃部分：简化MPLS的复杂协议簇简化控制层面不支持PHP简化数据转发平面不支持标签的合并(Merging)MPLS-TP扩充部分：类似SDH的端到端OAM增强的类似SDH的保护倒换增加了线性子网保护和环网保护，支持APS协议引入了层网络概念时钟同步功能扩充标记栈深度，不限制标签栈的深度。支持双向LSP。SDHTDM内核GFP封装虚级联LCASMPLS-TP是MPLS的一个子集MPLS-TP=MPLS–IP+OAM+ProtectionMPLS-TP网络的分层模型MPLS-TP网络分为：媒质层提供各种电层的传输技术，可以还是光纤、铜缆、无线等，通过电信号到光信号的转变，所有的业务最终承载在光纤之上。段层PTN的分层结构仍然参考了SDH的分层结构，设置了段层和通道层。通路层（隧道层）对第一级的传输管道进行必要的汇聚和封装，形成更大颗粒的业务，并支持业务的可扩展性。通道层（电路层）对各种不同客户的信号进行封装，形成各自的传输通道，并提供OAM和保护功能，保障业务的传输质量。物理层1数据平面2数据平面3控制平面4管理平面5管理平面6控制平面7物理层8MPLS-TP体系包括三个平面:数据平面、管理平面、控制平面9MPLS-TP体系结构MPLS-TP体系结构数据平面数据平面提供从一个端点到另一个端点的双向或单向信息传送，检测连接状态，并提供给控制平面；同时还能提供控制信息和网络管理信息的传送。MPLS-TP数据平面主要功能是将多种业务信号适配进MPLS-TP通道中，并根据MPLS-TP标签进行分组的转发。主要的方法有通过MPLS-TP通道进行间接映射，或者通过伪线机制封装到MPLS-TP传送管道，在分组网络中进行传输。同时，数据平面还完成OAM和保护的操作。管理平面管理平面执行数据平面、控制平面以及整个系统的管理功能，同时提供这些平面之间的协同操作。管理平面执行的功能包括：性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理。MPLS-TP管理平面能够提供端到端、管理域内或管理域间的故障管理、配置管理、性能管理功能、用户管理和安全管理等。控制平面控制平面由提供路由和信令等特定功能的一组控制模块组成，并由一个信令网络支撑。控制平面模块之间的互操作性以及模块之间的通信需要的信息流可以通过接口获得。控制平面主要负责连接的建立、释放、拆除等功能，对其中的监控和维护功能实体进行相应的管理。MPLS-TP网络采用的客户与服务（Client/Server）关系，如下图所示：MPLS-TP网络的客户层与服务层关系结构MPLS-TP与它的客户信号和控制网络都是完全独立的。MPLS-TP承载的客户信号可以是IP/MPLS，也可以是以太网，即就是MPLS-TP作为Eth/IP＆MPLS的服务层网络而存在。MPLS-TP的接口MPLS-TP网络提供UNI（UserNetworkInterface）接口和NNI（NetworkNodeInterface）接口。NNI可用作单个管理域内的域内接口，也可用作两管理域之间的域间接口。CE与PE之间的接口为UNI接口，其中CE设备的UNI接口可表示为UNI-C，PE设备的UNI接口可表示为UNI-N。MPLS-TP网络内部PE和PE之间的接口为NNI接口。接口定义如下图所示：MPLS-TP网络的分层结构MPLS-TP网络从上至下可分为：MPLS-TP通道层（TMC）、MPLS-TP通路层（TMP）、MPLS-TP段层（TMS）和传输媒介层。MPLS-TP网络的分层结构通道层（TMC）：为客户提供端到端的传送网络业务，即提供客户信号端到端的传送。TMC等效于PWE3的伪线层（或虚电路层）。通路层（TMP）：表示端到端的逻辑连接的特性，提供传送网络隧道，将一个或多个客户业务封装到一个更大的隧道中，以便于传送网络实现更经济有效的传递、交换、OAM、保护和恢复。TMP等效于MPLS中的隧道层。段层（TMS）：段层可选，表示相邻节点间的虚连接，保证通路层在两个节点之间信息传递的完整性，比如SDH、OTH（OpticalTransportHierarchy）、以太网或者波长通道。传输媒介层：支持段层网络的传输媒质，比如光纤、无线等。PEPPESectionTunnelATMPWE3EthernetPWE3E1PWE3MPLS-TP传送原理在MPLS-TP网络中，面向连接的特性是通过伪线（PW）技术实现的。伪线允许服务供应商在一个基于分组技术的汇聚网络中传送基于电路的网络的传统业务，同时也可以传送新兴的业务。传送过程：客户边缘设备CE1与服务提供商边缘设备PE1相连，PE1对要传输的原始业务进行打包封装处理，再通过伪线进行传输。在接收端，PE2对接收到的业务进行帧校验、重新排序等处理，还原成原始业务，交给客户端设备CE2。如下图所示：分组转发技术MPLS-TP可以看作是基于MPLS标签的管道技术，利用一组MPLS标签来标识一个端到端的转发路径（LSP）。01MPLS-TP分为两层:内层为伪线（PW）层，标识业务的类型；外层为隧道层，标识业务转发路径。02隧道Tunnel是基于MPLS-TP的端到端的标签转发通道03本地数据报经过伪线封装为PWPDU，之后通过隧道Tunnel传送；边缘设备PE执行端业务的封装/解封装，还原为本地格式之后传送给目的CE04报文封装B-DA：以太网封装目的MAC（Tunnel_L隧道标签确定转发路径，其中B-DA为下一跳节点MAC地址），6个字节B-SA：以太网封装源MAC，6个字节0x8100：以太网数据帧标识，2个字节B-VID：外层VLANtag，2个字节0x8847：PwOverMPLS-TP标识，2个字节Tunnel_L：隧道标签Label（TMP），4个字节PW_L：伪线标签（TMC），4个字节CW：伪线控制字，4个字节CustomerFrame：用户数据，净荷，（可包含用户vlan）一共需要在用户报文上增加26个字节B-DAB-SA0x8100B-VID0x8847PW_LCWCustomerFrametunnel_L报文转发过程B-DAB-SA0x8100B-VID0x8847PW_LCWCustomerFrametunnel_LB-DAB-SA0x8100B-VID0x8847PW_LCWCustomerFrametunnel_LB-DAB-SA0x8100B-VID0x8847PW_LCWCustomerFrametunnel_LCustomerFrameB-DAB-SA0x8100B-VID0x8847PW_LCWCustomerFrametunnel_LCustomerFrameCE节点PE节点P节点P节点CE节点PE节点添加标签剥离标签保留伪线标签保留伪线标签保留伪线标签更新下一跳MAC更新下一跳MAC更新下一跳MAC交换隧道标签交换隧道标签交换隧道标签报文转发过程示例InlabelOutlabelOutPort2535145433134MAC1MAC4MAC2MAC188474513MAC2MAC322411报文转发过程示例InlabelOutlabelOutPort2535145433134MAC1MAC4MAC3MAC288474313MAC2MAC322411报文转发过程示例1234MAC1MAC4MAC3MAC288474313MAC2MAC3InlabelOutlabelOutPort25252434341234MAC3MAC28847432411报文转发过程示例234MAC1MAC4MAC3MAC288474313MAC2MAC3InlabelOutlabelOutPort25252434341234MAC4MAC38847432411MPLS-TP与MPLS功能比较功能项IP/MPLSMPLS-TPIP路由和控制信令支持LDP、RSVP、CR-LDP、RSVPTE等控制信令可以支持简化的控制平面GMPLSPHP功能支持不支持标签合并支持不支持帧结构支持支持标签交换支持，使用单向LSP，支持LSP的聚合支持，使用双向的LSP，提供双向的连接，不支持LSP的聚合Qos区分服务支持支持端到端OAM支持MPLSOAM，功能较弱。仅仅支持简单的连通性检查和APS倒换。全面集成了T-MPLS