ＡＳＯＮ跨域保護(hù)恢復(fù)技術(shù)分析

摘要：在多域AS0N網(wǎng)絡(luò)中需考慮的故障場(chǎng)景包括域內(nèi)故障和域間故障，域間故障又包括域問(wèn)鏈路故障和邊界節(jié)點(diǎn)故障。文章通過(guò)對(duì)多域ASON網(wǎng)絡(luò)中的故障場(chǎng)景進(jìn)行分析，提出了跨域保護(hù)恢復(fù)對(duì)RSVP-TE信令協(xié)議的要求，并給出了不同故障場(chǎng)景下RSVP-TE協(xié)議的信令流程示例。

關(guān)鍵詞：ASON；鏈路故障；保護(hù)恢復(fù)；RSVP-TE協(xié)議；RSVP-TE協(xié)議

中圖分類號(hào)：TN913文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）16-0024-03

一、ASON網(wǎng)絡(luò)故障場(chǎng)景分析

在多域AS0N網(wǎng)絡(luò)中需考慮的故障場(chǎng)景包括域內(nèi)故障和域間故障，域間故障又包括域問(wèn)鏈路故障和邊界節(jié)點(diǎn)故障。

（一）域間鏈路故障

圖1描述了NEb2和NEc1之間發(fā)生域間鏈路故障的場(chǎng)景。NEb2和NEc1將分別檢測(cè)到傳送平面的故障。在B域，NEb2監(jiān)測(cè)到故障后，控制平面首先通過(guò)I-NNI將故障信息上傳到NEb1。然后NEb1通過(guò)E-NNI將故障通告發(fā)送給NEa2。在A域，故障通告最后傳送到NEa1，NEa1將根據(jù)預(yù)先設(shè)置的恢復(fù)策略進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)。

（二）邊界節(jié)點(diǎn)故障

圖2描述了邊界節(jié)點(diǎn)NEc1發(fā)生故障時(shí)的場(chǎng)景。NEb2和NEc2將分別檢測(cè)到傳送平面的故障。如前所述，故障信息將通過(guò)INNI和E-NNI傳送給NEa1由NEa1根據(jù)預(yù)先設(shè)置的恢復(fù)策略進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)。

（三）域內(nèi)故障

根據(jù)G.8080的規(guī)定，在一個(gè)重路由域內(nèi)的故障應(yīng)只在該重路由域內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)，而其下游的域?qū)⒅挥^察到短暫的信號(hào)失效。發(fā)生故障的重路由域應(yīng)繼續(xù)使用原來(lái)的入口和出口網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。

但是在某些情況下，由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞南拗茖o(wú)法在域內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)。如圖3所示，在NEb5發(fā)生故障時(shí)，由于NEb1和NEb4之間沒(méi)有其它可用路由，因此無(wú)法在B域內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)。本文認(rèn)為，在這種情況下可以采用端到端恢復(fù)。B域在域內(nèi)恢復(fù)無(wú)法完成的情況下，可以將故障信息通過(guò)INNI和E-NNI傳送給NEa1由NEa1根據(jù)預(yù)先設(shè)置的恢復(fù)策略進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)。

二、ASON保護(hù)和恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

下面對(duì)ITU-T，OIF和ITU.T在保護(hù)恢復(fù)方面的標(biāo)準(zhǔn)化情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

（一）ITU-T

ITU-TG.8080定義自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的控制平面參考結(jié)構(gòu)和功能要求。G.8080對(duì)ASON中的保護(hù)和恢復(fù)進(jìn)行了定義，并提出了保護(hù)和恢復(fù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制應(yīng)遵循的基本原則。在跨域保護(hù)恢復(fù)方面，G.8080從重路由的角度，對(duì)域內(nèi)故障和域問(wèn)故障時(shí)的處理方式進(jìn)行了描述，并在附錄中給出了不同功能組件交互的信令流程。

ITU-TG.7713以協(xié)議獨(dú)立的方式描述分布式呼叫和連接管理功能，這些功能的具體協(xié)議實(shí)現(xiàn)在G.7713.1/2/3中進(jìn)行規(guī)范。目前，G.7713已經(jīng)對(duì)硬重路由（即恢復(fù)）的抽象流程進(jìn)行了規(guī)范，包括單一重路由域和多重路由域。而G.7713.2（基于GMPLSRSVP-TE的DCM信令）還沒(méi)有規(guī)范具體RSVP-TE協(xié)議如何支持跨域的端到端恢復(fù)功能。

（二）OIF

Oif2006.134.02（運(yùn)營(yíng)商對(duì)多域智能光網(wǎng)絡(luò)控制平面的需求）對(duì)ASON網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)恢復(fù)提出了需求，包括域內(nèi)和域間恢復(fù)，以及端到端恢復(fù)。Oif2004.368.00（多域網(wǎng)絡(luò)中的呼叫恢復(fù)）對(duì)不同故障場(chǎng)景時(shí)的故障檢測(cè)和通告機(jī)制進(jìn)行了分析，并建議在以后的E-NNI規(guī)范中提供具體的解決方案。Oif2007.127.00（多域網(wǎng)絡(luò)中的端到端保護(hù)和恢復(fù)）進(jìn)一步從運(yùn)營(yíng)商的角度提出了對(duì)跨域端到端保護(hù)恢復(fù)的需求。

（三）IETF

IETF已經(jīng)完成了一系列基于GMPLS的保護(hù)恢復(fù)方面的標(biāo)準(zhǔn)，包括：（1）RFC4426：GMPLS恢復(fù)（保護(hù)和恢復(fù)）功能規(guī)范；（2）RFC4427：GMPLS恢復(fù)（保護(hù)和恢復(fù)）術(shù)語(yǔ)；（3）RFC4428：基于GMPLS對(duì)恢復(fù)（保護(hù)和恢復(fù)）機(jī)制分析；（4）RFC4872：支持GMPLS端到端恢復(fù)的RSVP—TE擴(kuò)展；（5）RFC4873：GMPLS區(qū)段恢復(fù)；（6）RFC4920：MPLS和GMPLS回溯信令擴(kuò)展。

三、跨域恢復(fù)對(duì)RSVP.TE協(xié)議的要求

為了支持多域ASON網(wǎng)絡(luò)中的端到端恢復(fù)，用于ASON的RSVP-TE信令協(xié)議應(yīng)滿足以下要求：

（一）業(yè)務(wù)等級(jí)與保護(hù)恢復(fù)類型的映射關(guān)系

目前，UNI1.0和E-NNI1.0信令規(guī)范在GENER-ALIZED_UNI對(duì)象中定義了業(yè)務(wù)級(jí)別（Service Level）子對(duì)象。每一個(gè)業(yè)務(wù)級(jí)別對(duì)應(yīng)著運(yùn)營(yíng)商預(yù)先定義的一些業(yè)務(wù)特性，如保護(hù)恢復(fù)類型、連接建立和保持優(yōu)先級(jí)、故障修復(fù)后的返回策略以及保留策略等。

ITU-TG.77l8要求網(wǎng)管系統(tǒng)可以對(duì)業(yè)務(wù)等級(jí)與保護(hù)恢復(fù)類型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行配置而現(xiàn)有的ASON設(shè)備還不能支持這種配置，從而導(dǎo)致不同廠商設(shè)備通過(guò)E-NNI互通時(shí)無(wú)法建立端到端的相同業(yè)務(wù)等級(jí)的連接，即無(wú)法提供端到端的保護(hù)恢復(fù)能力。

根據(jù)以上分析，為了能夠順利實(shí)現(xiàn)不同廠商ASON設(shè)備的互聯(lián)互通，提供端到端的保護(hù)恢復(fù)，ASON管理平面和控制平面應(yīng)能夠支持對(duì)業(yè)務(wù)等級(jí)與保護(hù)恢復(fù)類型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行配置。

（二）重路由方式控制

RFC4920定義了以下幾種使用回溯機(jī)制的重路由方式：

1．無(wú)重路由：發(fā)生故障后源節(jié)點(diǎn)可以嘗試進(jìn)行重路由，中間節(jié)點(diǎn)不應(yīng)進(jìn)行重路由。檢測(cè)到故障的節(jié)點(diǎn)必須上報(bào)故障，并可提供回溯信息。這是缺省的選項(xiàng)，并可兼容已有的實(shí)現(xiàn)方式。

2．端到端重路由：發(fā)生故障后源節(jié)點(diǎn)可以嘗試進(jìn)行重路由，中間節(jié)點(diǎn)不應(yīng)進(jìn)行重路由。檢測(cè)到故障的節(jié)點(diǎn)必須上報(bào)故障，并應(yīng)提供回溯信息。

3．邊界點(diǎn)重路由：AS或區(qū)域邊界節(jié)點(diǎn)（AS-BR/ABR）可以嘗試進(jìn)行重路由，并可選擇將錯(cuò)誤信息回傳給源節(jié)點(diǎn)，或是選擇另外的出口節(jié)點(diǎn)。其它中間節(jié)點(diǎn)不應(yīng)進(jìn)行重路由。檢測(cè)到故障的節(jié)點(diǎn)必須上報(bào)故障，并應(yīng)提供回溯信息。

4．區(qū)段重路由：在上傳故障報(bào)告之前，任意節(jié)點(diǎn)都可以嘗試進(jìn)行重路由。檢測(cè)到故障的節(jié)點(diǎn)必須上報(bào)故障，并應(yīng)提供完整的回溯信息。

以上幾種重路由方式的選擇通過(guò)LSP_AT_TRIBUTES對(duì)象[RFC4420]攜帶的重路由標(biāo)識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在ASON網(wǎng)絡(luò)中比較有意義的是端到端重路由和邊界點(diǎn)（E－NNI）重路由。重路由方式可以作為電路的一種恢復(fù)屬性，在建立電路時(shí)進(jìn)行選擇。

（三）RSVP-TE故障通告機(jī)制

GMPLS引入了Notify消息，用來(lái)直接向特定的節(jié)點(diǎn)報(bào)告故障，而不需要采用PathErr逐點(diǎn)上傳的方式，從而可以加速故障通告的速度。Notiyf消息所攜帶的錯(cuò)誤信息與PathErr消息是一樣的。但是。對(duì)于可以在多點(diǎn)進(jìn)行重路由的網(wǎng)絡(luò)中，需要確定是采用PathErr還是Notify消息來(lái)觸發(fā)重路由，否則可能發(fā)生多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行重路由的情況，造成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)異常。這是因?yàn)椋?/p>

1．PathErr和Notiyf消息可能經(jīng)過(guò)不同的路由到達(dá)源節(jié)點(diǎn)。

2．Notiyf消息的目的節(jié)點(diǎn)可能不是源節(jié)點(diǎn)。

由于0IF和ITU-T目前采用的都是分段信令方式，在域間采用Notify消息并不能加速故障通告的速度。因此，在域間建議采用PathErr消息來(lái)觸發(fā)重路由。

（四）重路由次數(shù)限制

每個(gè)進(jìn)行重路由恢復(fù)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)有一個(gè)可配置的重路由嘗試次數(shù)門限，以防止為了恢復(fù)某條電路而過(guò)度消耗網(wǎng)絡(luò)資源。同時(shí)，可以允許其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重路由嘗試，以便提高恢復(fù)的速度和效率。

四、跨域恢復(fù)信令流程

基于前面對(duì)多域ASON網(wǎng)絡(luò)中的故障場(chǎng)景和信令協(xié)議需求的分析，下面提出進(jìn)行跨域恢復(fù)的RSVP-TE信令流程。

（一）域間鏈路故障

圖4給出了發(fā)生域問(wèn)鏈路故障時(shí)的端到端恢復(fù)信令流程。PathErr消息的ERROR_SPEC對(duì)象應(yīng)攜帶失效鏈路的標(biāo)識(shí)符，源節(jié)點(diǎn)可以使用該信息進(jìn)行重路由恢復(fù)。為了圖示的清晰，圖中沒(méi)有畫出Ack消息。

為了提高恢復(fù)速度，可以采用如圖5所示的邊界點(diǎn)重路由恢復(fù)方式。為了支持這種能力，邊界點(diǎn)需要支持在RFC4420和RFC4920中定義的LSP_AT_TRIBUTES對(duì)象，用來(lái)選擇重路由的方式。

如果重路由恢復(fù)是非返回式的，源節(jié)點(diǎn)或邊界節(jié)點(diǎn)需要釋放原有的故障連接，這一步可以在新的連接建立之前或之后完成。

（二）E-NNI節(jié)點(diǎn)故障

圖6給出了下游E-NNI節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)的端到端恢復(fù)信令流程。從上游控制域的角度來(lái)看，這種故障與域間鏈路故障現(xiàn)象相同。因此，信令流程和故障信息也與域問(wèn)鏈路故障時(shí)相同。

圖7給出了上游E—NNI節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)的端到端恢復(fù)信令流程。上游控制域?qū)⒄J(rèn)為這是一個(gè)域內(nèi)鏈路故障，PathErr消息上傳的故障信息應(yīng)包含失效的域內(nèi)抽象鏈路標(biāo)識(shí)符。

（三）域內(nèi)故障

圖8給出了域內(nèi)故障時(shí)的端到端恢復(fù)信令流程。此時(shí)，應(yīng)首先嘗試在域內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)，只有當(dāng)域內(nèi)恢復(fù)失敗時(shí)．才進(jìn)行端到端恢復(fù)。PathErr消息上傳的故障信息應(yīng)包含失效的域內(nèi)抽象鏈路標(biāo)識(shí)符。

五、結(jié)語(yǔ)

目前，ASON技術(shù)在國(guó)內(nèi)外許多運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于E-NNI標(biāo)準(zhǔn)還不成熟，特別是還不支持跨域的端到端保護(hù)和恢復(fù)，因此現(xiàn)有的ASON網(wǎng)絡(luò)都是采用單廠商設(shè)備組建的單域網(wǎng)絡(luò)。本文通過(guò)對(duì)多域ASON網(wǎng)絡(luò)中的故障場(chǎng)景進(jìn)行分析，提出了跨域保護(hù)恢復(fù)對(duì)RSVP-TE信令協(xié)議的要求，并給出了不同故障場(chǎng)景下RSVP-TE協(xié)議的信令流程示例。

作者簡(jiǎn)介：郭海兵（1979－），男，湖南人，供職于廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，研究方向：通信。