PWE3業(yè)務(wù)在不同MPLS網(wǎng)絡(luò)中的特點及應(yīng)用研究

中興通訊股份有限公司 吳世競

隨著移動網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的逐步融合，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中傳輸語音業(yè)務(wù)成為必然，其中在MPLS網(wǎng)絡(luò)中傳輸TDM業(yè)務(wù)的PWE3技術(shù)應(yīng)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(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的特點及實際在應(yīng)用時如何選擇MPLS標簽分配方式。

1.引言

隨著用戶對移動網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的逐步加劇，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高帶寬、高速率網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)勢發(fā)展，4G網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)為此提供了基礎(chǔ)。移動網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)融合成為發(fā)展趨勢，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，目前鋪設(shè)的網(wǎng)絡(luò)類型多種多樣，包括：TDM傳輸方式的語音傳輸網(wǎng)絡(luò)、以MAC地址尋址的L2交換網(wǎng)絡(luò)、以IP尋址的L3網(wǎng)絡(luò)。它們各自有各自的優(yōu)缺點及應(yīng)用場景，鑒于其各自承載的業(yè)務(wù)對其的需求及網(wǎng)絡(luò)重建的經(jīng)濟投入，多數(shù)情況下我們需要在保留原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上新建高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。尤其是TDM語音業(yè)務(wù)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(wù)，且由于TDM網(wǎng)絡(luò)歷史悠久，目前存在的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模壯大，E1及STM交換設(shè)備昂貴?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費用及不能放棄TDM網(wǎng)絡(luò)的可靠性和高質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只能考慮兼容不能考慮替換。

多協(xié)議標簽交換（MPLS）技術(shù)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(zhuǎn)發(fā)。MPLS網(wǎng)絡(luò)不僅實現(xiàn)了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的融合，減少了建設(shè)成本，還提高了轉(zhuǎn)發(fā)速率，因此發(fā)展極為迅速。

2.PWE3

Pseudo-wire Emulation Edge to Edge（PWE3）是在分組交換網(wǎng)絡(luò)上建立一條端到端的偽線，網(wǎng)絡(luò)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(yīng)，因此能實現(xiàn)面向連接的業(yè)務(wù)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(yīng)，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(wù)傳輸可靠。

AC：業(yè)務(wù)接入口，CE到PE之間的連接，即傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)進入MPLS網(wǎng)絡(luò)的接口/設(shè)備。對于MPLS網(wǎng)絡(luò)而言屬于TDM業(yè)務(wù)設(shè)備屬于邊緣設(shè)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(yīng)。

3.VPWS

MPLS網(wǎng)絡(luò)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(wù)，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(wù)使用的是MPLS網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中傳輸，一層內(nèi)側(cè)標簽PW-VC（VCID）標識業(yè)務(wù)的兩側(cè)AC口，在MPLS網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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

4.VPWS標簽分配方式及特點

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(wù)時手動輸入VCID值，此方法便于網(wǎng)絡(luò)故障定位，但是配置復(fù)雜，需要在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期給每個業(yè)務(wù)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(shè)備性能要求高，適用于業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)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(shè)計好出入標簽、指定預(yù)留帶寬，工作量大，且維護不便。一旦網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)。

（2）LDP-TE（動態(tài)）：基于LDP協(xié)議動態(tài)為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分配標簽，配置簡單，無需人為參與標簽的設(shè)計及分配，相對而言適用于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的場景。且無需指定預(yù)留帶寬，網(wǎng)絡(luò)擴展方便，但對設(shè)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(wǎng)絡(luò)的QOS，可以實現(xiàn)為指定業(yè)務(wù)預(yù)留獨占資源，也為某些業(yè)務(wù)分配共享資源。這樣就能根據(jù)業(yè)務(wù)的重要性配置不同的優(yōu)先級，在網(wǎng)絡(luò)受限的情況下優(yōu)先保證重要業(yè)務(wù)、核心業(yè)務(wù)的暢通。

5.總結(jié)

鑒于VPWS兩層標簽的分配特點及傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中所處位置的不同，在MPLS網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)PWE3技術(shù)時需要根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(wù)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(wù)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(wǎng)中傳輸?shù)腡DM業(yè)務(wù)一般都已經(jīng)進行了聚合，業(yè)務(wù)接入點比較固定，但是骨干網(wǎng)設(shè)備較多，網(wǎng)絡(luò)拓撲較為復(fù)雜，選擇的設(shè)備性能都較好，因此在骨干網(wǎng)中的PWE3業(yè)務(wù)需要選擇靜態(tài)分配VCID、配置動態(tài)TE。在骨干網(wǎng)中業(yè)務(wù)種類繁多，不同業(yè)務(wù)由于其特殊性對網(wǎng)絡(luò)的要求也不盡相同，因此在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)QOS滿足不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的要求也非常必要，這也是PWE3業(yè)務(wù)在骨干網(wǎng)中選擇動態(tài)TE的一個重要原因。