光纤通信T-MPLS技术研究 毕业论文.docx
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1、光纤通信T-MPLS技术研究摘要 本文从T-MPLS的技术背景、研究进程和关键技术等方面作了较详细的分析,为下一步的研究指出了方向。T-MPLS作为下一代传送网向多业务传送分组网演进的核心技术是网络发展的必然,并有着非常广阔的发展空间,随着研究工作的进一步深入和完善,T-MPLS的优势将逐步明确。正文包含光纤通信里面的T-MPLS技术的发展背景以及标准化进程,然后着重讲述T-MPLS的特征以及关键技术,其中T-MPLS的转发行为、生存机制和OMA机制为T-MPLS技术的核心研究对象。结合图像和结构图分析T-MPLS技术的关键技术关系,便于理解,最后结合客观主观角度来对未来工作进行展望。关键词
2、T-MPLS 光纤通信 OMA机制1T-MPLS技术背景1.1原有传送技术面临的问题运营商要想在资源有限和竞争激烈的环境中谋求发展、获得效益,必须对其提供的服务和承载的网络不断完善。特别是在新业务(如Ethernet、IP-VPN、VoIP、IPTV、IP视频会议、三重播放等)迅速发展的今天,原有传送技术已不能满足运营商们低投入高回报的需求,目前面临的问题如下:(1)NGN的发展和PSTN(公用交换电话网)的换代;(2)未来分组业务发展的体系构架和承载平台的选择;(3)网络效率、可扩展性以及网管机制的完善;(4)大量涌现的新业务对原有业务的支持与融合;(5)如何减少网络转变总开销(CAPEX+
3、OPEX)。面对这些挑战,MPLS虽然能够在IP/MPLS核心网络中承载多种业务,但在操作技术和资源的控制、管理、维护方面均过于复杂。若要在IP/MPLS网络中高容量地传送新型业务,代价也会十分昂贵(尤其对OPEX)。因此如何将MPLS网络转变成传送类网络(carrier-classnetwork),如何通过以太网在SDH/SONET上传送新型业务以及如何以分组的形式转发TDM(timedivisionmultiplexing)业务,成了运营商们不得不思索的问题。在这种情况下,一种面向连接的新型分组交换传送技术T-MPLS应运而生,其网络构架如图1所示。图1 T-MPLS的网络构架1.2 T-
4、MPLS的标准化进程 2005年5月,ITU-T第15研究组就开始对T-MPLS进行标准化工作,最初目的是为了支持以太网业务。但是,好的传送体系应该向着最低成本的主流分组网演化(即运营商应避免对已有管理模式的重复操作,并将降低操作代价作为网络转变的主要目的),所以ITU-T在G.805和G.809建议的基础上定义了T-MPLS的体系构架,并加强了其客户/服务层体系。这使得T-MPLS不仅能够处理所有的分组业务(包括IP/MPLS),也能够支持SDH/SONET和OTH(opticaltransportnetwork)上的电路业务。目前此标准已得到家主流通信厂商和超过70%的光传送设备的支持,相
5、关的早期产品已经投入市场。 虽然T-MPLS网络的体系结构与基于电路的传送网络相同,但是T-MPLS网络拥有更广的扩展空间、更低的操作复杂度和更简易的管理模式。这种强大的优势不仅吸引了运营商的关注,同时也加速了T-MPLS的标准化进程。在2006年初的日内瓦会议上,ITU-T通过了3篇草案(G.8110.1、G.8112、G.8121)。之后,ITU-T根据IETF和MFA论坛的建议,先后在T-MPLS的OAM和生存性方面进行了补充,经过几次修正,截至2006年11月形成如下6篇标准:G.8110.1:T-MPLS层网络体系构架;G.8112:T-MPLS接口;G.8121:T-MPLS设备;
6、G.8131:T-MPLS线性保护交换;Y.17tor:T-MPLSOAM请求;Y.17tom:T-MPLSOAM技术。2 T-MPLS的特征及关键技术2.1T-MPLS的主要特征 T-MPLS在MPLS-TE的基础上对传送网进行优化和完善,其主要特征1有: 采用RSVP-TE作为信令协议; 数据平面使用双向LSP,通过在同一路径上配置前向和后向LSP; 支持保护和恢复; 支持隧道模式; 支持基于NMS、MPLS和ASON/GMPLS的控制平面; 支持组播和可管理的带宽业务; 支持不同的信令通信网(signallingcommunication network, SCN)链路(包括 共享路径的
7、SCN链路、共享跳的SCN链路、独立的SCN链路); 在管道和短管道模式中支持EXP、TTL和基于DiffServ的QoS机制; 不使用等价多路径(ECMP)和倒数第二跳弹出(PHP)等与IP相关的MPLS特性。2.2 T-MPLS的关键技术 T-MPLS在短短的时间内就能够吸引众多运营商的关注,主要原因就在于它能够在已有标准的基础上减少新标准的发展并保证新旧标准的互通性。IETF和MFA论坛的加入更加丰富了T-MPLS的标准基础,从而各标准间的融合成了专家们研究工作的重点。下面根据G.81102和IETFRFC所定义的传送网构架,详细分析T-MPLS融合的关键技术。2.2.1 T-MPLS的
8、转发行为 T-MPLS的转发行为融合了IETF建议中的MPLS转发行为技术3,并保留了MPLS中通用数据/转发平面的主要特性。简单描述为:T-MPLS网络为进入网中的数据包分配标签,并通过对标签的交换来实现数据包的转发,当数据包要退出T-MPLS网络时,数据包被去除标签封装并继续按原有路由信息传输。如图2所示,T-MPLS网络包括边缘网络的标签边缘路由器(LER)、核心网络的标签交换路由器(LSR)以及各节点之间的路径(LSP)。数据包通过LER实现进入和退出T-MPLS网络,通过LSR实现高速交换。与MPLS不同的是,整个转发过程屏蔽了IP层的所有信息,且不支持PHP和LSP的合并。图2 标
9、签转发过程 T-MPLS和MPLS一样支持区分业务(DiffServ)的各种机制,但目前研究只简单描述了标签推及LSP(label-infered-lSP)和实验推及LSP(EXP-infered-LSP)两种形式,对于扩展的实验推及LSP和多路径技术等技术,标准组织还需做进一步的研究并定义相应的类型长度值(TLV)。此外,各组织还应根据T-MPLS网络的转发特性专门定义标签分发协议(LDP)和相关路由协议。2.2.2 T-MPLS的生存性机制 T-MPLS的生存性机制融合了ITU-TY.1720建议中的MPLS保护倒换技术,制定了线性保护倒换机制4和环路保护机制。此外,ITU-TG.8131
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