IPoverDWDM骨干网关键技术(DOC可编).docVIP

IP over DWDM骨干网关键技术 1、网络的自愈能力 ? 由于DWDM目前还是点到点的传输技术，网络管理和保护的措施还不完备。所以，传统的电信商认为，SDH仍然是网络中不可缺少的一层。但是，技术总是在演进中不断变化和发展的，DWDM和IP技术的演进和融合正在逐步侵蚀和动摇着SDH作为电信支撑网络的地位。SDH自愈环是SDH技术中最值得骄傲的一项功能，也是唯一能保证在50毫秒内从故障中恢复的技术。虽然使用SDH自愈环意味着损失一半的网络资源，但自问世以来一直被电信专家所推崇。 ? IP over DWDM网络依靠两个协议层完成自愈保护：传输层和IP层。 ? 在DWDM层实现自愈保护，不但恢复速度可以保证小于10-2秒，而且会使IP网络的路由保持稳定，避免路由震荡。但是，目前DWDM的保护对网络资源的要求较高。如多条光纤，甚至多条光缆，也就是说。在DWDM层实现自愈保护的成本较高。 ? IP层自愈保护功能是IP网络中的一个基本功能。最原始的IP网络设计中就已经考虑了网络状态的动态变化，并设计了完整的动态路由规则。但是，完全依靠路由协议实现IP网络自愈恢复所需的时间都以分钟计，这样低的切换速度在超高速网络上会导致网络数据大量丢失，同时也无法满足电信业务对于服务质量的要求。 ? 将IP网络设备与传输设备集成为一体是解决IP层通路检测速度慢的一条途径，但这种方法似乎与开放式互联系统的原则相矛盾。如果采用开放式传输网络平台，IP层就必须具备检测通路能力。而IP层的通路检测通常使用路由协议的链路检测机制，检测速度约为60秒。现代的路由技术通常会结合低层的检测机制，实现快速的迂回路由。 ? ? 图1所示的网络拓扑，当Router 3与Router 5之间的链路中断时，Router 3通过传输层检测获得中断信息后，会立即向全网发送UPDATE信息，通知所有的节点有关该链路的状态变化。因此，Router1也会很迅速地获得Router 3-Router 5的中断信息，但因为Router1需要重新同步和计算路由，然后才确定选择Router 4作为新的传输路径，所以这种方式实现的迂回路由速度通常以秒计。 ? 以电信服务的观点，秒级的自愈速度还不令人满意。为了使IP网络达到电信级的服务标准，IP设备的供应商们做出了不懈的努力。不但推出了MPLS流量工程，更推出了称为Fast Rerouting的技术，可以使IP网络的自愈恢复速度降到50毫秒以内。 MPLS流量工程在源和目的地路由器之间同时设置两个隧道。如图2中的Router 1和Router 5之间同时配置tunnel 1和tunnel 2。其中一条隧道tunnel 1置为active，tunnel 2置为standby。Router 1在收到发往Router 5的业务流时，会发现有两个tunnel可以选择。由于tunnel 1处于active状态，所以Router 1自然首先选择tunnel 1。而当线路中断时，Router 1立即将数据切换到tunnel 2，而无需进行数据库同步和路由计算等处理。因此，切换速度仅为几十到几百毫秒。这种方式的缺点是需要增加1倍的隧道管理开销；优点是无需为备用的隧道预留带宽资源，这显然比SDH的50％带宽资源开销更加经济实用。 ? ? ——Fast Rerouting要求的网络结构比较复杂，网络拓朴必须如图3所示配置。当Router2-Router 3之间的链路中断时，Router 2会利用Router 2-Router 4之间的迂回链路将发往Router 3的业务直接送往Router 4。Router 3也同样会利用Router 1-Router 3之间的迂回链路将发往Router 2的业务直接送往Router 1。因为这种结构可以保证所有链路的中断都可以在本地完成恢复过程，而无需通知远端，而且切换只发生在物理层，与上层业务无关，无须记忆任何状态或进行任何业务过滤，所以这种保护方式完全可以达到与SDH自愈环一样的效果。但其缺陷也是显而易见的，它比SDH环的结构复杂，网路资源开销大。 ? 2、网络的服务质量保证 ? 对于IP网络的另一个严峻挑战是如何保证服务质量。传统的IP网络只提供Best Effort型业务支持。IP网络作为支撑所有电信业务的统一网络平台，如何满足各种电信业务对于服务质量的不同要求，是IP网络产品需要解决的一个关键问题。 ? 利用IP包头中的TOS字段区分和识别业务是路由器常用的方法：而WFO和WRED则是路由器目前普遍采用的保障QoS方法，保障QoS要求路由器有两个处理环节：一是发送处理，二是阻塞时的丢包处理。在实际的网络环境中，交换机并不能保证业务以线速通过交换机，复杂的网络业务量模型、动态的流量分布都会造成网路频繁地瞬时阻塞。阻塞一般分为