淺析PBB／PBT／TMPLS分組傳送技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

黎　劍

摘要：隨著電信網(wǎng)絡(luò)分組業(yè)務(wù)需求不斷增加，分組傳送技術(shù)是今后傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。由于各廠(chǎng)家在已有技術(shù)背景下的出發(fā)點(diǎn)不同，衍生出了各具優(yōu)缺點(diǎn)的不同技術(shù)。文章對(duì)PBB技術(shù)、PBT技術(shù)CAXTMPLs技術(shù)進(jìn)行了分析，并對(duì)這幾種技術(shù)陣營(yíng)進(jìn)行了比較分析。

關(guān)鍵詞：分組業(yè)務(wù)；傳送技術(shù)；技術(shù)分析；PBB技術(shù)；PBT技術(shù)；TMPLs技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)17-0186-02

在電信業(yè)務(wù)IP化趨勢(shì)推動(dòng)下，傳輸網(wǎng)承載業(yè)務(wù)從以TDM為主向以IP為主轉(zhuǎn)變，面向TDM業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的SDH傳輸網(wǎng)技術(shù)已不能很好地支撐數(shù)據(jù)IP業(yè)務(wù)的傳送需求。主要表現(xiàn)在：基于作為固定傳送單位的VC容器，粒度大、種類(lèi)少，適配分組業(yè)務(wù)的效率低，難以動(dòng)態(tài)共享；基于電路連接傳送業(yè)務(wù)，配置復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所要求的全互聯(lián)成本昂貴、維護(hù)困難；業(yè)務(wù)種類(lèi)簡(jiǎn)單，難以滿(mǎn)足新型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求?；赟DH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)技術(shù)在一定程度上提供了電信級(jí)分組業(yè)務(wù)的傳送功能，體現(xiàn)了光傳送網(wǎng)向支持分組傳送的演進(jìn)趨勢(shì)。但是MSTP仍然是以TDM為內(nèi)核，難以滿(mǎn)足以分組業(yè)務(wù)為主的應(yīng)用需求。

未來(lái)的市場(chǎng)需要一種能夠有效傳遞分組業(yè)務(wù)，并提供電信級(jí)OAM和保護(hù)的分組傳送技術(shù)。在這樣市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，業(yè)界開(kāi)始提出分組傳送網(wǎng)(PTN)的概念，其核心意圖是建立面向連接、多業(yè)務(wù)的分組傳送網(wǎng)絡(luò)。FIN是在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，應(yīng)定位于為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的L3／L2乃至L1用戶(hù)提供符合lP流量特征而優(yōu)化的傳送層服務(wù)。往下可以構(gòu)建在各種光／L1以太網(wǎng)物理層之上。它是針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供的新一代傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。PTN具有高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等優(yōu)勢(shì)。

目前分組傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要代表為PBB、PBT,TMPLS，該類(lèi)技術(shù)的采用將使傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)向電信級(jí)以太網(wǎng)絡(luò)(CE)演進(jìn)。

一、PBB技術(shù)分析

運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)橋接(PBB)技術(shù)，又稱(chēng)MACinMAC技術(shù)，由IEEES02.1ah工作組制定。PBB技術(shù)的目標(biāo)為允許在802.1ad標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)(PBBN)最多支持224個(gè)VLAN業(yè)務(wù)。并定義了PBBN的架構(gòu)和橋接協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)PBB網(wǎng)絡(luò)的兼容和互聯(lián)互通PBB采用MACinMAC封裝，即將終端用戶(hù)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝成運(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng)幀頭，形成兩個(gè)MAC地址，在運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)中，只按照后一個(gè)封裝的MAC地址進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)。因此，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使得以太網(wǎng)擴(kuò)展性以及作為網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的能力得到了極大提升。同時(shí)，使得以太網(wǎng)取得了允許網(wǎng)絡(luò)層次化的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了完全同用戶(hù)廣播域的隔離。是以太網(wǎng)向運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)邁出的重要一步。但是，PBB存在流量工程問(wèn)題，如多方式路由下的流量控制、接入控制和業(yè)務(wù)控制、50ms甚至20ms切換或故障恢復(fù)能力，以及端到端的QoS保障等。為了解決這些問(wèn)題，PBB技術(shù)改進(jìn)成為PBT技術(shù)。

二、PBT技術(shù)分析

運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)傳輸(PBT)技術(shù)是基于以太網(wǎng)的面向連接的包傳輸技術(shù)，是在PBB標(biāo)準(zhǔn)之上改進(jìn)而來(lái)。PB啪對(duì)于PBB最大的特征在于，它允許對(duì)流量工程進(jìn)行配置，以及采用有效的點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)保護(hù)策略，可在標(biāo)準(zhǔn)的PBBN上直接添加路由配置，在關(guān)閉MAC地址學(xué)習(xí)功能時(shí)，能對(duì)廣播功能進(jìn)行管理，也可避免MAC的泛洪效應(yīng)。同時(shí)，PBT具有MACinMAC特性，不僅能支持接入以太網(wǎng)、城域以太網(wǎng)范圍內(nèi)的各種業(yè)務(wù)，而且因?yàn)樵俅畏庋b，也可支持基于MPLS的各種VPN業(yè)務(wù)。

PBT/BB技術(shù)存在下列主要問(wèn)題：

1、將無(wú)連接的以太網(wǎng)改造成面向連接的以太網(wǎng)，引入以太網(wǎng)流量工程的概念，在業(yè)界并沒(méi)有得到認(rèn)可，同時(shí)改變以太網(wǎng)基于地址轉(zhuǎn)發(fā)的特性，而使用DA+VLANID(PBT中)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)完全改變了目前以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，無(wú)法利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)設(shè)備。

2、引入面向連接的特性：面向連接的OAM、保護(hù)和恢復(fù)，無(wú)疑增加以太網(wǎng)的成本。

3、對(duì)于智能的控制面，無(wú)法在以太網(wǎng)控制協(xié)議如STP等基礎(chǔ)上改造，智能的控制面需要完全重新定義，缺乏基礎(chǔ)。

4、面向連接的以太網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足傳送網(wǎng)多業(yè)務(wù)支持的特性，比如無(wú)法支持ATM、FR和TDM等。

5、PBT僅適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)連接，不適應(yīng)未來(lái)運(yùn)營(yíng)商Mesh網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。

三、TMPLS技術(shù)分析

TMPLS是基于MPLS的面向連接的包傳輸技術(shù)，是MPLS的一個(gè)子集。由于同IP／MPLS網(wǎng)絡(luò)具有一致的基礎(chǔ)技術(shù)，它被看作是MPLS從核心網(wǎng)絡(luò)向城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的自然延伸。TMPLS選擇了MPLs體系中有利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的一些特征，拋棄了I—ETF為MPLS定義的繁復(fù)的控制協(xié)議族，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理，并增加了ITU—Tf專(zhuān)送風(fēng)格的保護(hù)倒換和OAM功能。TMPLs將具有和傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)相似的OAM&P;能力、端到端維護(hù)、保護(hù)和性能監(jiān)測(cè)，能融合任何L2~IL3的協(xié)議，構(gòu)建于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送平面，能利用通用的控制平面GMPLS以及現(xiàn)有的傳送層面(波長(zhǎng)和／~TDM)，CAPEx和OPEx將低于MPLS。2006年2月ITU－T在G8110.1等3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中定義了TMPLS，該系列建議力圖從MPLS的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)業(yè)已存在的功能中，識(shí)別認(rèn)定那些必須而且是足夠充分的一個(gè)子集，以提供一種面向連接的分組傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

TMPLS技術(shù)由數(shù)據(jù)、管理和控制三個(gè)相關(guān)平面組成。從TMPLS的標(biāo)準(zhǔn)化程度來(lái)看，現(xiàn)在僅規(guī)范了數(shù)據(jù)平面的部分功能，還需要進(jìn)一步研究TMPLS管理平面和控制平面。TMPLS的系列標(biāo)準(zhǔn)雖在2008年后才能基本完成，但已走在PBT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前面，相對(duì)比較成熟。

TMPLS技術(shù)的主要問(wèn)題在于與核心網(wǎng)絡(luò)的IP／MPLS、邊緣網(wǎng)絡(luò)的MPLS的互聯(lián)互通上。有人認(rèn)為T(mén)MPLs應(yīng)處于服務(wù)層。它在與核心網(wǎng)絡(luò)互通時(shí)是一個(gè)對(duì)等的模型。但現(xiàn)在的TMPLS技術(shù)產(chǎn)品還不支持。目前，ITU把TMPLS和IP／MPLs的關(guān)系定義為客戶(hù)和服務(wù)的關(guān)系。由于現(xiàn)網(wǎng)中IWMPLS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步成形，IP／MPLs網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在TMPLS網(wǎng)絡(luò)之上實(shí)現(xiàn)起來(lái)很難。另外，TMPLs城域網(wǎng)絡(luò)穿越IP／MPLS核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需通過(guò)建立以太網(wǎng)的LSP隧道，TMPLS必須經(jīng)過(guò)一個(gè)二層交換機(jī)才能接入到IP／MPLS網(wǎng)絡(luò)，這樣會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)成本和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度。

四、技術(shù)陣營(yíng)比較分析

PBT技術(shù)的支持者包括北電、諾基亞西門(mén)子、Extrem、Ham—merhead和WorldWidePackets，以北電為領(lǐng)袖。北電認(rèn)為，PBT技

術(shù)的優(yōu)勢(shì)是以太網(wǎng)的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)的安全和50ms的網(wǎng)絡(luò)彈性，技術(shù)性?xún)r(jià)比高、更易于管理，可以作為L(zhǎng)2、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景MPLS技術(shù)的替代品。北電同英國(guó)電信(BT)在PBB、PBT方面已合作2年之久，最近BT向北電和Siemens Communications采購(gòu)了大量PBT產(chǎn)品，并大力推進(jìn)此技術(shù)在IEEE的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。華為在2007年3月宣布，其在向BT提供的設(shè)備中已實(shí)現(xiàn)了PBB-TE的功能。北電網(wǎng)絡(luò)公司的8600交換機(jī)是基于PBT技術(shù)的產(chǎn)品，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)在PBT中增加鏈路狀態(tài)協(xié)議，將使運(yùn)營(yíng)商能在其城域以太網(wǎng)／PBT網(wǎng)絡(luò)中配置3層拓?fù)洌艘蕴W(wǎng)擴(kuò)展樹(shù)和MAC地址泛濫和學(xué)習(xí)特性，使以太網(wǎng)看起來(lái)更像是傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商傳輸技術(shù)。目前，該產(chǎn)品在國(guó)外運(yùn)營(yíng)商BT公司，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商上海電信、湖北電信、陜西電信等公司已得到商用。TMPLS的支持者包括思科、Juniper、阿爾卡特朗訊、愛(ài)立信、Corrigent Systems等公司。他們是原來(lái)數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)的主要設(shè)備提供者，MPLs技術(shù)已發(fā)展了10年之久，設(shè)備的IP／MPLS技術(shù)非常成熟，占據(jù)了市場(chǎng)份額的大多數(shù)，并支持基于MPLs的演進(jìn)技術(shù)Trans.Port MPLS(TMPLS)?；赥MPLS技術(shù)的阿爾卡特朗訊1850TSS產(chǎn)品，其通用矩陣的設(shè)計(jì)可使單一平臺(tái)由提供基于TDM和PDH的業(yè)務(wù)，平滑地轉(zhuǎn)向提供匯聚、交換或點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，適應(yīng)分組傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如圖I所示：

目前，1850TSS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在歐洲、美洲等地的運(yùn)營(yíng)商，如德國(guó)電信、墨西哥電信，及國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)商，如電信、網(wǎng)通和移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)中。兩種技術(shù)的中立派包括Fujitsu、阿爾卡特朗訊、華為公司等。Fujisu剛宣布其設(shè)備同時(shí)支持PBT和TMPLS。阿爾卡特朗訊是MPLs陣營(yíng)的主要成員，其設(shè)備架構(gòu)剛剛對(duì)PBT開(kāi)放，其立場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)向中立。華為的數(shù)通產(chǎn)品IP／MPLS也很成熟。但最近也宣布，在向B催供的產(chǎn)品中支持PBT。相信，今后會(huì)有越來(lái)越多的廠(chǎng)家同時(shí)支持PBT和TMPLS。目前看來(lái)，MPLS是一種成熟的技術(shù)，PBT是一種新的技術(shù)。但MPLS的部署一是設(shè)備貴，二是同時(shí)要部署其他很多協(xié)議，如LDP、RSVP—TE、BFD、FRR等，運(yùn)行維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。進(jìn)入2007年后，PBT在標(biāo)準(zhǔn)化和商用方面有了很大進(jìn)展，在全球具有影響力的運(yùn)營(yíng)商BT的帶動(dòng)下，歐洲主要運(yùn)營(yíng)商、北美運(yùn)營(yíng)商對(duì)PBT的興趣越來(lái)越濃厚，預(yù)示著這種技術(shù)的美好前景。

五、結(jié)語(yǔ)

目前來(lái)看，TMPLS技術(shù)相對(duì)成熟，但PBT技術(shù)的發(fā)展前景也不容低估，而唯有成熟度高、產(chǎn)品成本低、組網(wǎng)快速靈活的技術(shù)才會(huì)有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

作者簡(jiǎn)介：黎劍(1979-)，女，廣西人，供職于廣東南方電信規(guī)劃咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，研究方向：通信。