中興通訊股份有限公司 吳世競
隨著移動網絡與數(shù)據(jù)網絡的逐步融合,在數(shù)據(jù)網絡中傳輸語音業(yè)務成為必然,其中在MPLS網絡中傳輸TDM業(yè)務的PWE3技術應用更為廣泛。本文在介紹PWE3基本原理之后,介紹了其在不同類型MPLS網絡中應用的特點及實際在應用時如何選擇MPLS標簽分配方式。
隨著用戶對移動網絡傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務需求的逐步加劇,移動數(shù)據(jù)業(yè)務高帶寬、高速率網絡技術應勢發(fā)展,4G網絡的鋪設為此提供了基礎。移動網絡與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網絡融合成為發(fā)展趨勢,網絡建設經過多年的建設和發(fā)展,目前鋪設的網絡類型多種多樣,包括:TDM傳輸方式的語音傳輸網絡、以MAC地址尋址的L2交換網絡、以IP尋址的L3網絡。它們各自有各自的優(yōu)缺點及應用場景,鑒于其各自承載的業(yè)務對其的需求及網絡重建的經濟投入,多數(shù)情況下我們需要在保留原有網絡的基礎上新建高速數(shù)據(jù)網絡。尤其是TDM語音業(yè)務不僅對數(shù)據(jù)可靠性要求高,需要點到點的可靠傳輸服務,且由于TDM網絡歷史悠久,目前存在的網絡規(guī)模壯大,E1及STM交換設備昂貴??紤]到網絡的建設費用及不能放棄TDM網絡的可靠性和高質量,網絡建設只能考慮兼容不能考慮替換。
多協(xié)議標簽交換(MPLS)技術不同于L2和L3協(xié)議,它將地址映射為具有固定長度的標簽,通過標簽交換實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉發(fā)。MPLS網絡不僅實現(xiàn)了現(xiàn)有網絡的融合,減少了建設成本,還提高了轉發(fā)速率,因此發(fā)展極為迅速。
Pseudo-wire Emulation Edge to Edge(PWE3)是在分組交換網絡上建立一條端到端的偽線,網絡中的各節(jié)點交換偽線標識,接入口(AC)與偽線(PW)及偽線標識唯一對應,因此能實現(xiàn)面向連接的業(yè)務傳輸。如圖1所示為PWE3通道示意圖。
圖1 PWE3通道示意圖
PW:Pseudo Wire(偽線),是一個邊緣路由器到邊緣路由器的端到端通道,包括接入口AC及隧道,PW標簽與一條PW通道唯一對應,數(shù)據(jù)從入AC口被標記上此標簽,直到出AC口識別并剝掉標簽,中間通道除了進行封裝及交換隧道標簽外不解析PW標簽。是AC到AC的直連通路,完成L2數(shù)據(jù)的透傳,因此可以保證點到點的業(yè)務傳輸可靠。
AC:業(yè)務接入口,CE到PE之間的連接,即傳統(tǒng)TDM業(yè)務進入MPLS網絡的接口/設備。對于MPLS網絡而言屬于TDM業(yè)務設備屬于邊緣設備,被稱為CE。AC即表示從CE開始到PE的這段通道。
Tunnel:隧道,即PE與PE之間的直連通路,完成PE之間的數(shù)據(jù)透傳。Tunnel用于承載PW,一個Tunnel可以承載多條PW。
Tunnel可類比為一條鐵軌,AC為不同的車站入口,PW即為從車站A到B的通路,車票即為A到B的標簽,與PW唯一對應。
MPLS網絡中的L2 VPN有兩種,分別為VPLS(Virtual private LAN service)和VPWS(Virtual private wire service),VPWS向用戶提供私有的虛擬鏈路服務,恰與PWE3要建立可靠的點到點通訊通道相吻合,因此PWE3業(yè)務使用的是MPLS網絡中的VPWS建立通道。
VPWS將整個L2數(shù)據(jù)包原封不動加上標簽在MPLS網絡中傳輸,一層內側標簽PW-VC(VCID)標識業(yè)務的兩側AC口,在MPLS網絡中傳輸時不做替換,僅在入口加標簽、出口剝標簽。一層外層Tunnel標簽(Tunnel Id)標識Tunnel通道,在MPLS網絡中通過標簽交換傳輸數(shù)據(jù),直到倒數(shù)第二跳彈出該層標簽。數(shù)據(jù)加標簽、剝標簽及標簽交換如圖2所示。
圖2 VPWS標簽示意圖
VPWS需要分配兩層標簽VCID和Tunnel Id,兩層標簽分配方式均包括動態(tài)和靜態(tài)兩種,其特點及配置信息如下所述。
VCID分配方法:
(1)靜態(tài)分配,配置VPWS業(yè)務時手動輸入VCID值,此方法便于網絡故障定位,但是配置復雜,需要在網絡規(guī)劃初期給每個業(yè)務的都分配標簽。
(2)動態(tài)分配,直接使用動態(tài)標簽分配命令即可,配置簡單,但不便于故障定位,且對設備性能要求高,適用于業(yè)務接入少的情況。
根據(jù)Tunnel Id分配方式的不同,MPLS TE分為如下幾種:
(1)靜態(tài)TE:手動為每個網絡節(jié)點配置出入標簽及鄰居信息,便于理解標簽分配及交換過程。但配置命令繁雜,需要為每個節(jié)點設計好出入標簽、指定預留帶寬,工作量大,且維護不便。一旦網絡發(fā)生變化所需要人為參與的工作量大,因此僅適用于拓撲相對固定的網絡。
(2)LDP-TE(動態(tài)):基于LDP協(xié)議動態(tài)為網絡中的節(jié)點分配標簽,配置簡單,無需人為參與標簽的設計及分配,相對而言適用于網絡拓撲變化的場景。且無需指定預留帶寬,網絡擴展方便,但對設備要求較高。
(3)RSVP-TE(動態(tài)):除具有與LDP-TE一樣的功能外,最大的特點是支持MPLS網絡的QOS,可以實現(xiàn)為指定業(yè)務預留獨占資源,也為某些業(yè)務分配共享資源。這樣就能根據(jù)業(yè)務的重要性配置不同的優(yōu)先級,在網絡受限的情況下優(yōu)先保證重要業(yè)務、核心業(yè)務的暢通。
鑒于VPWS兩層標簽的分配特點及傳統(tǒng)TDM業(yè)務在網絡中所處位置的不同,在MPLS網絡中實現(xiàn)PWE3技術時需要根據(jù)實際網絡環(huán)境而具體選擇不同的實現(xiàn)方法。如在基站處接入業(yè)務接入較多,但是基站與基站控制器之間鏈路比較固定,因此在接入口這里的PWE3業(yè)務可以選擇動態(tài)分配VCID、配置靜態(tài)TE,這樣既能滿足業(yè)務要求又不需要因為動態(tài)分配Tunnel Id而占用太多基站控制器的資源。相對而言在骨干網中傳輸?shù)腡DM業(yè)務一般都已經進行了聚合,業(yè)務接入點比較固定,但是骨干網設備較多,網絡拓撲較為復雜,選擇的設備性能都較好,因此在骨干網中的PWE3業(yè)務需要選擇靜態(tài)分配VCID、配置動態(tài)TE。在骨干網中業(yè)務種類繁多,不同業(yè)務由于其特殊性對網絡的要求也不盡相同,因此在網絡中實現(xiàn)QOS滿足不同業(yè)務對網絡的要求也非常必要,這也是PWE3業(yè)務在骨干網中選擇動態(tài)TE的一個重要原因。