賈偉東 JIA Wei-dong；賈巧鳳 JIA Qiao-feng

（①河北郵電通信工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，石家莊 050021；②中國移動通信集團(tuán)河北有限公司，石家莊 050000）

（①Hebei Post and Telecommunication Engineering Construction Supervision Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050021，China；②China Mobile Communications Group Hebei Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

1 緒論

ASON的標(biāo)準(zhǔn)化情況，大家比較熟悉的是跟ASON熟悉的相關(guān)的三個標(biāo)準(zhǔn)體系，ITU-T，主要側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)和模型制定，傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)都是由它來制定的；IETF，原來是做IT方面的標(biāo)準(zhǔn)，后來它將MPTS進(jìn)行擴(kuò)展，對一系列的路由器這方面的協(xié)議進(jìn)行了規(guī)范，第三個是OIF，光互連互通。

一個是ITU-T，它首先從上層提出了一個需求，然后再由體系結(jié)構(gòu)往下分，在總體結(jié)構(gòu)下面就對信令和路由提出了一些基本的要求，針對每一個需求，然后再去制定自己的協(xié)議，有些協(xié)議是自己制定了。

OIF主要是信令的規(guī)范和制定，支持基本的SDH連接的建立和刪除，不支持鄰居業(yè)務(wù)發(fā)展，已經(jīng)比較成熟，多次互通演示，需求不明確。

E-EEI1.0信令規(guī)范已經(jīng)比較成熟，多次互通演示，不支持保護(hù)恢復(fù)，沒有實(shí)際應(yīng)用。E-NNI1.8路由規(guī)范草案目前只支持單位級單域方式。

IETF主要是GMPLS的標(biāo)準(zhǔn)，它是基于分組交換的MPLS-TE的擴(kuò)展，以支持非分組形式網(wǎng)絡(luò)。

2 通用多協(xié)議標(biāo)志交換協(xié)議（GMPLS）的技術(shù)

2.1 GMPLS概述

通用多協(xié)議標(biāo)志交換協(xié)議（GMPLS）通過完全劃分的方式對各種網(wǎng)絡(luò)連接層的控制和數(shù)據(jù)平面進(jìn)行管理，對MPLS的架構(gòu)進(jìn)一步強(qiáng)化。GMPLS通過允許端對端設(shè)定、控制和建立流量工程的方式對新舊網(wǎng)絡(luò)的無縫互連和會聚給予支持。借助IP路由選擇和定位模式，通過自動化的端對端設(shè)定連接、網(wǎng)絡(luò)資源管理，GMPLS進(jìn)一步提升服務(wù)質(zhì)量水平，網(wǎng)的操作和管理借助通用的控制平面希望得以簡化。

總之，GMPLS通過建立和設(shè)定TDM路徑（它的時隙就是標(biāo)簽（SONET））、FDM路徑（它的電磁頻率就是標(biāo)簽（光波））、空間分割復(fù)用路徑（它的標(biāo)簽是指數(shù)據(jù)的物理位置（光學(xué)交叉連接））對MPLS功能進(jìn)行擴(kuò)展。

2.1.1 GMPLS工作原理

在一個LSR（標(biāo)記交換路由器）網(wǎng)絡(luò)上，通過產(chǎn)生虛擬的LSP（標(biāo)記交換路徑），MPLS能夠?qū)P的規(guī)模和QoS進(jìn)行改善。與MPLS相比，在Layer 1層次上建立連接這是GMPLS的一個增強(qiáng)之處所在。

GMPLS具備覆蓋模型和匹配模型兩種應(yīng)用模型。覆蓋模型中，也稱UNI，路由器是光纖域的一個客戶機(jī)直接作用于鄰接的光纖節(jié)點(diǎn)，實(shí)際上光纖網(wǎng)絡(luò)決定物理光通路，而不是由路由器來決定。

2.1.2 多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）概述

多協(xié)議標(biāo)簽交換（Multi-Protocol Label Switching）是一種用于快速數(shù)據(jù)包交換和路由的體系，它為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量提供了目標(biāo)、路由、轉(zhuǎn)發(fā)和交換等能力。更特殊的是，它具有管理各種不同形式通信流的機(jī)制。MPLS獨(dú)立于第二和第三層協(xié)議，諸如ATM和IP。它提供了一種方式，將IP地址映射為簡單的具有固定長度的標(biāo)簽，用于不同的包轉(zhuǎn)發(fā)和包交換技術(shù)。它是現(xiàn)有路由和交換協(xié)議的接口，如IP、ATM、幀中繼、資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）、開放最短路徑優(yōu)先（OSRF）等。

2.1.3 GMPLS和MPLS之間的異同

通過必要的結(jié)構(gòu)，GMPLS對MPLS協(xié)議實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，其控制對象通常情況下，主要包括：路由器、DWDM系統(tǒng)、ADM、光交叉互連等。

GMPLS和MPLS都不屬于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。GMPLS作為信令協(xié)議，在該信令協(xié)議的作用下，用戶設(shè)備為傳輸?shù)搅硪辉O(shè)備上的信號建立或撤消一個電路。

對于MPLS來說，只對GMPLS所稱的分組交換功能（psc）接口進(jìn)行處理，而GMPLS增加了其他四種類型的接口?；趲托旁膬?nèi)容，第二層交換功能接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送；基于數(shù)據(jù)的時隙時分復(fù)用（TDM）功能接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送；就像光交叉互連一樣，交換功能接口在獨(dú)立的波長或波段上工作，對于光纖交換功能接口來說，只能在獨(dú)立光纖上進(jìn)行工作。

2.1.4 GMPLS的技術(shù)優(yōu)勢

①加快業(yè)務(wù)的配置過程：GMPLS統(tǒng)一的信令機(jī)制能夠?yàn)橐磺袠I(yè)務(wù)提供快速配置服務(wù)，同時能夠提供任何級別的QoS，以及相應(yīng)的可用性。

②業(yè)務(wù)智能和效率更高：對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，GMPLS允許對整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行瀏覽。

③以前四層網(wǎng)絡(luò)完成的功能通過兩層結(jié)構(gòu)就可以完成。

④網(wǎng)絡(luò)資源利用的靈活性大大提高。

⑤對于光信號的失真現(xiàn)象，通過標(biāo)簽集以及顯性標(biāo)簽控制等就可以降低。

⑥允許建立雙向的LSP。

⑦可以對范圍很廣的數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳送，同時能夠?qū)Υ罅康臉I(yè)務(wù)進(jìn)行傳送。

2.2 GMPLS鏈路保護(hù)/恢復(fù)

2.2.1 GMPLS鏈路保護(hù)/恢復(fù)

鏈路故障管理在全網(wǎng)管理中屬于非常重要的環(huán)節(jié)。對于鏈路故障管理來說，通常情況下，主要包括檢測、定位、通告和消除四個步驟。對于GMPLS來說，必須提供光層的故障檢測機(jī)制。一旦檢測到故障，在與數(shù)據(jù)通道隔離的控制通道上，相鄰兩個節(jié)點(diǎn)通過傳送LMP Channel Fail報文對故障進(jìn)行定位。

故障一旦被檢測到，并且對其進(jìn)行定位和通告后，對鏈路就可以采用合理的信令協(xié)議進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)。對于鏈路保護(hù)和鏈路恢復(fù)來說，兩者之間的區(qū)別主要在于：鏈路保護(hù)要求對資源進(jìn)行預(yù)先分配，同時能夠?qū)收线M(jìn)行快速隔離，并將故障鏈路上傳送的數(shù)據(jù)切換到正常的鏈路上。而鏈路恢復(fù)需要借助動態(tài)資源的創(chuàng)建，同時需用更多的時間對故障進(jìn)行隔離。

通常情況下，通過路徑切換和線路切換兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)鏈路保護(hù)和鏈路恢復(fù)。

2.2.2 鏈路保護(hù)

對于鏈路故障來說，雖然通過鏈路保護(hù)能夠快速排除，但是，這種方式預(yù)先需要對資源進(jìn)行分配，進(jìn)一步降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。根據(jù)操作方式可以將鏈路保護(hù)分為分段保護(hù)和路徑保護(hù)兩種，在發(fā)生故障鏈路的相鄰兩個節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行分段保護(hù)，在發(fā)生故障的LSP的端點(diǎn)執(zhí)行路徑保護(hù)。按照資源的預(yù)先分配方式，可以將鏈路保護(hù)分為1+1鏈路保護(hù)和M:N鏈路保護(hù)，所謂1+1鏈路保護(hù)，就是通過為每條主通道配置一條備份通道，當(dāng)故障發(fā)生時，對主通道到備份通道的切換由下游節(jié)點(diǎn)來完成；對于M:N鏈路保護(hù)來說，就是預(yù)先為N條主通道分配M條備份通道，這些備份通道平常不傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)主通道出現(xiàn)故障時，將數(shù)據(jù)通過一條備份通道進(jìn)行傳輸。

2.2.3 鏈路恢復(fù)

在有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下，鏈路恢復(fù)能夠?qū)收线M(jìn)行排除。與鏈路保護(hù)預(yù)先分配資源相比，鏈路恢復(fù)通常情況下需要借助動態(tài)路由算法和帶寬進(jìn)行分配，與鏈路保護(hù)相比，排除故障的時間往往比較長。

對于排除跳數(shù)較多、距離較遠(yuǎn)的LSP中出現(xiàn)的故障，線路恢復(fù)通常是有效的。這是因?yàn)?，其只需對LSP中出現(xiàn)故障的那一小段線路進(jìn)行重新選路，對LSP進(jìn)行重選路由所需的時間明顯減少。

圖1 鏈路恢復(fù)的示意圖

3 結(jié)論

在動態(tài)路由技術(shù)的作用下，互聯(lián)網(wǎng)具有靈活的管理能力和強(qiáng)大的生存能力，人們憑借其完善的域名解析體系，進(jìn)而能夠比較容易地記住復(fù)雜的網(wǎng)站地址；對于電信網(wǎng)來說，由于通過靜態(tài)管理模式進(jìn)行管理，通過靜態(tài)預(yù)配置的方式對所有信息進(jìn)行管理，進(jìn)而在一定程度上制約了服務(wù)的開展，同時降低了服務(wù)質(zhì)量，但是在穩(wěn)定性、可靠性方面，電信網(wǎng)卻具有自身的優(yōu)勢。

[1]石晶林，丁偉等.MPLS寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2001.

[2]陳錫生，盧建軍，李國民.現(xiàn)在信息網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2000.

[3]龔倩.智能光交換網(wǎng)絡(luò)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2003.

[4]龔曉允，敖發(fā)良.基于OSPF的ASON路由協(xié)議研究[J].中國數(shù)據(jù)通信，2005(05).

[5]信息產(chǎn)業(yè)部.多協(xié)議標(biāo)記交換總體技術(shù)要求[S].2001.