PTN标准的最新进展

文/张海燕

 目前主要的分组传送技术有两种:T-MPLS/MPLS-TP及PBB-TE。本文介绍了二者在标准方面的最新进展。

  分组业务如以太网、VoIP、VPN、IPTV等业务的传送,以及以数据业务为主的移动回传,给传送网络带来了新的需求和挑战。传送网络分组化,即分组传送网(PTN,Packet Transport Network)渐渐成为业界的一种趋势。一方面,人们希望PTN可以真正有效地实现分组业务的传送;另一方面,人们希望PTN继承传统传送网络(如SONET/SDH)的高可靠性,易操作、维护、管理等特性。

  目前,实现分组化传送有两条技术途径:一种是基于以太网技术的PBB-TE(Provider Backbone Bridge - Traffic Engineering),主要由IEEE开发;另一种是基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP,由ITU-T和IETF联合开发。下面主要介绍这两种PTN技术相关标准的最新进展。

T-MPLS/MPLS-TP
  T-MPLS最早由ITU-T提出,旨在用MPLS技术实现分组传送。T-MPLS与MPLS采用了相同的转发机制,但T-MPLS简化了原来MPLS技术中与传送无关的三层技术,增强了OAM(Operation, Administration and Maintenance)和保护机制。T-MPLS实现数据平面与控制平面分离,支持静态配置,在没有控制平面的情况下要能够正常运行;控制平面采用GMPLS(Generalized MPLS),为可选。虽然IETF也定义了MPLS Ping、BFD(Bidirectional Forwarding Detection)和FRR(Fast Reroute)等机制,但这些OAM和保护机制,或者与IP绑定,或者功能有限,不足以支持传送网络的需求。

  2007年,IETF成立MEAD(MPLS Interoperability Design Team)工作组,专门研究T-MPLS与现有MPLS技术的不同之处;ITU-T成立T-MPLS特别工作组(T-MPLS Adhoc Group),专门负责T-MPLS标准的制定。这两个隶属不同标准组织的工作组合在一起,形成联合工作组JWT(Joint Working Team),一起开发T-MPLS/MPLS-TP标准。随后,T-MPLS也更名为MPLS-TP。

  标准进展
  2005年5月,ITU-T发起了T-MPLS标准的制定。截至2008年12月,T-MPLS架构、线性保护、设备、接口、管理等标准都已经发布。T-MPLS OAM相关标准由于存在较多争议,只有T-MPLS OAM需求(ITU-T Y.Sup4)正式发布,而关于T-MPLS OAM具体机制的标准流程暂停。

  从2006年开始,路由器厂商开始加入T-MPLS架构的讨论中。随后,IETF专家开始介入T-MPLS相关标准的制定中。问题的焦点在于T-MPLS OAM机制,其中关于标签和以太网类型引发了激烈的争论。

  2007年9月,在ITU-T SG15 Q12中间会议上,IETF和ITU-T专家就T-MPLS标准的制定提出了两个建议:其一,ITU-T和IETF合作,联合开发T-MPLS标准;其二,ITU-T独立开发T-MPLS标准,但必须采用不同于MPLS的以太网类型,同时更换名称,避免与IETF MPLS混淆,保证MPLS和T-MPLS不会相交。

  经过会议讨论,ITU-T SG15 Q12采纳了第一个建议。随后,ITU-T SG15的Q9、Q11以及SG13的Q5也相继采纳了第一个建议。之后,MPLS-TP的标准制定都由联合工作组JWT统筹安排。JWT工作涉及转发、OAM、保护/恢复、控制、管理5个方面。

  2008年7月,在IETF 73次会议上,第一批关于MPLS-TP的草案发布,共10篇,主要涉及需求和框架。2008年11月,IETF 74次会议后,有4篇MPLS-TP草案成为工作组草案。2008年12月,ITU-T SG15全会审阅了这4篇MPLS-TP 工作组草案。

  2009年2月,第一篇MPLS-TP RFC(RFC5317)发布。预计到2009年第二季度,关于MPLS-TP需求和框架的工作组草案将完成最后投票。2009年5月,ITU-T SG15与T-MPLS相关的工作组都会启动修订已有的T-MPLS标准。

  目前,已形成第一篇关于MPLS-TP的IETF RFC,即RFC5317,它基于2008年4月推出的关于MPLS如何用于传送网络的JWT报告;形成4篇IETF工作组草案,主要涉及MPLS-TP需求和架构;提交多篇个人文稿,涉及OAM、保护、控制平面、管理平面、互通等。从目前MPLS-TP标准开发的进度上看,需求和架构文稿进展相对较快,但OAM、保护及配套的实现机制才刚起步。

  关键技术点
  MPLS-TP对现有的MPLS技术进行了裁减,并补充了少量机制,将MPLS的分组特征与传统传送网络的运维能力相结合,以满足传送网络简单有效地支持分组业务的传送需求。MPLS-TP使得SONET/SDH向基于分组的传送网络的演进成为可能。以下介绍MPLS-TP的关键技术点。

  架构:MPLS-TP借鉴T-MPLS的分层概念,涉及PW(Pseudo Wire)、LSP(Label Switching Path)和段层(Section)。所有MPLS-TP机制都要同时考虑到对现有MPLS、PWE3(Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)的兼容和扩展。
  业务承载/隔离:MPLS-TP与MPLS类似,可以通过PW来实现对多业务的承载。另外,关于MPLS-TP与MPLS的互通也是最近的一个技术热点,大致有三种倾向:一是通过MPLS标签的栈底标识(S比特);二是通过PW封装;三是通过特殊标签。采用何种方式目前尚无定论。
  OAM:OAM是MPLS-TP最核心的问题,也是T-MPLS标准出现变动的根本原因。目前,OAM需求已经确定,MPLS-TP OAM报文头格式以及OAM基本框架也已基本确定。
  保护:保护是MPLS-TP又一个核心问题,特别是关于MPLS-TP环保护的需求,一直存在争议。但在2008年12月的ITU-T SG15全会上,MPLS-TP环保护需求得到确认,已经写进MPLS-TP需求草案中,但实现机制是基于FRR还是共享环保护,或者另觅其它方法,目前尚无定论。
  互通:MPLS-TP的互通场景还有待进一步澄清,包括转发平面和控制平面。只有互通场景明确后,研究互通处理机制才有意义。
  控制:MPLS-TP支持静态配置,要求在没有控制平面的时候也能正常运作。MPLS-TP如果引入控制平面,可以考虑通过RSVP-TE建立LSP,通过LDP(Label Distribution Protocol)建立PW;另外,控制平面也可能针对OAM和保护做出一些扩展。

PBB-TE
 PBB-TE原名为PBT(Provider Backbone Transport),是一种面向连接的以太网架构,最初由BT、Nortel提出,希望将它用于作为BT 21CN网络解决方案的主要技术。在IEEE标准组织2006年11月Dallas会议上,Nortel提出PBT立项申请并得到支持。考虑到PBT的商标问题,标准项目名称改为PBB-TE。

 标准进展
 PBB-TE标准802.1Qay在2007年5月立项申请正式批准通过。自立项以来,标准进展很快,目前802.1Qay D5.1已经进入最后投票阶段,主要涉及的技术点已经基本稳定,预计2009年内可以发布。

  关键技术点
  802.1Qay标准内容涵盖了PBB-TE业务实例定义、数据转发、OAM、保护等方面,其基本内容包括:
  架构:将现有无连接以太网改造为面向连接的以太网,手段包括数据平面关闭洪泛机制、控制平面关闭生成树和自学习机制、通过管理平面来进行转发表配置。目前802.1Qay限定PBB-TE仅用于单域的场景,不考虑多域的情况。
  转发:利用<DA,SA,VID>三元组来进行PBB-TE业务实例,边缘节点根据三元组来区分业务,中间节点根据<DA,VID>进行转发以兼容传统的以太网设备。
OAM:基于IEEE 802.1ag的以太网OAM作一些扩展以适用于PBB-TE网络,包含CC(Continuity Check)、LB(Loopback)、LT(Linktrace)功能。
  保护:定义保护机制来满足快速倒换的需求,采用简单的RDI(Remote Defect Indication)触发倒换的机制,而舍弃了ITU定义的较完善但复杂的APS机制。802.1Qay仅定义1:1和1:1 Load Sharing的保护模式,同时也支持一些手动倒换命令。目前IEEE正考虑制订基于分段保护的相关标准,预计2009年内可以立项。
  控制:在IEEE定义802.1Qay数据平面操作的同时,相关标准组织也在进行关于PBB-TE控制方面的工作。IETF CCAMP(Common Control and Measurement Plane)工作组出现关于GMPLS控制PBB-TE的方案,目前该草案已经成为工作组文稿。另外,在IEEE 802.1的另一个标准,802.1aq中的PLSB(Provider Link State Bridging)也可以作为PBB-TE的一种控制方案。

  两者的比较

  T-MPLS/MPLS-TP与PBB-TE分别基于不同的技术,即MPLS与以太网技术,本质都是希望利用现有的分组技术,提供面向连接的分组传送网络。技术上,均希望实现转发与控制平面分离,强化OAM与保护机制,以提供高可靠性、易操作、易维护、易管理等特性;但在应用前景方面,采用何种技术将取决于商业上的选择。

  从标准方面来看,MPLS-TP正在如火如荼地进行,受到众多运营商与设备商的关注,到2009年二季度,相应的需求架构标准将会发布;相对而言,PBB-TE的标准进展要平静得多,受到的关注较少,相关标准预计2009年内可以发布。
 


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