ＩＰ／ＭＰＬＳ　ｏｖｅｒ　ＷＤＭ网络生存性的研究.docVIP

ＩＰ／ＭＰＬＳ　ｏｖｅｒ　ＷＤＭ网络生存性的研究 　　摘要：该文首先分析了IP/MPLS over WDM网络单层生存性和多层联合生存性，并就生存性策略的性能进行对比，然后对多层空闲资源分配进行了研究。 　　关键词：联合生存性；空闲容量分配；链路保护；通道保护 　　中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)29-0291-02 　　Research on Survivability of IP/MPLS over WDM Network 　　SU Yan-hong 　　(Circuit and System Specialty,NJUPT,Nanjing 210003,China) 　　Abstract: This paper analyses the survivability of single layer and multilayer of the IP/MPLS over WDM Network, and the comparative analysis shows the distinguish of the survivable strategy, then has a research on spare capacity allocation of multilayer. 　　Key words: integrated survivability; spare capacity allocation; link protection; ligthpath protection 　　 　　1 引言 　　 　　网络的生存性指网络经受各种故障后仍能维持可接受的业务质量的能力，属于网络完整性的一部分。由于网络生存性在网络设计和运营中具有举足轻重的作用，所以网络生存性一直是业界研究的热点。 　　随着光网络标准的建立以及互联网IP化的趋势，光传送网的基础结构也由IP over SDH向IP/MPLS直接 over WDM的方向发展。IP/MPLS over WDM的网络架构（网络体系结构见图1）有利于充分利用光纤带宽、减少时延和节约网络建设成本，但是随着WDM技术的发展，每根光纤传输速率越来越高，如果一根光纤断裂会使它的所有光路同时失效，丢失数以万计的IP数据包。这样，网络在网络部件失效时可能将遭受比传统网络更大的损失，因此对IP/MPLS over WDM生存性的研究就显得尤为重要。 下面就IP/MPLS over WDM网络的各层生存性以及与生存性有关的空闲容量分配方法进行研究。 　　 　　2 各层生存性分析 　　 　　2.1 IP/MPLS层的生存性 　　在IP层的生存性方案中，IP/MPLS能恢复多种故障业务，而且其业务的粒度比较小，能进行差分服务，但是由于IP层网络发生故障时利用OSPF（开放最短路径优先）协议和BGP（边界网关协议）把链路状态和路由信息通知全网进行路由表更新的，这样无法使故障快速恢复，限制了实时业务发展。目前，网络层IP/MPLS完成的生存性有两种方案：动态路由方案和MPLS保护倒换方案。动态路由方案是在故障出现时，动态计算寻找可到达宿节点的有效备用路由，以此来替代故障路由，恢复故障业务。但是其缺点是恢复速度慢，恢复速度大约十几秒到几分钟。MPLS保护倒换方案通过预先设置一系列不同等级的通路――LSP（标记交换路径）来完成保护倒换。这些LSP在分配工作业务时已经计算完成，预先放置在分组包头的标签堆栈中作为备用通路，当故障发生时，可以从标签堆栈中获得。保护的实体可采用动态或预先决定的方式建立。 　　动态路由方案和多协议标记交换保护倒换方案可以基于链路保护或通道保护。通常动态路由方案的恢复时间长，但网络资源利用率高，而后者的保护时间短。 　　2.2 WDM层的生存性 　　在光网络中，光层的保护和恢复发生在WDM层，具有高速响应以及快速实现保护和恢复的特点。WDM的生存性技术可以分为基于路径和基于链路的保护/恢复。基于路径的保护/恢复采用端到端的重选路由方案，就是在与工作路径相同的源和宿节点之间重选一条保护路由，它与工作路径不在相同的危险组。基于链路的保护/恢复是在光纤链路的两侧相邻的两个节点为工作光通道经过这段光纤链路的部分建立一段对应的保护光通道，工作通道和保护通道可以共享其它的部分。 　　保护机制分为专用和共享两种,专用保护有1+1和1：1两种保护方式。 　　1+1保护要求源端始终处于接收状态，宿端择优接收。1+1保护是单端倒换的保护方式，因此不需要信令的支持，只要宿端检测到信号质量劣化可以立即完成保护倒换。 　　1：1保护需要在业务的源宿节点之间建立工作通路和保护通路，但信号只通过工作通路传送，当接收端检测到质量劣