PTN技术原理介绍

PTN技术原理介绍烽火通信科技股份有限公司技术支援部2009年12月内容摘要1 PTN的技术发展2公司PTN解决方案 3公司PTN产品介绍 4 PTN工程介绍 光通信专家（B）FiberHome第一部分要点A为什么需要PTN了解PTN是什么熟悉APTN发展过程了解移动通信技术的发展第一代80年代模拟第三代AMPSNMT其它术TACS数第二代90年代 数字觅带业务IMT-2000宽带业务需求驱动集团业务Q无线回传Q3G和远端无线接入 oWiFi接入传送。下一代数据业务。高清照片Q无线视频。游戏Q数字手机电视(yQ商业用户间千兆连接OIPTV的业务Q灾备冗余恢复。超过100个电视频道Q多个百兆速率接入互0视频记录/回访连网的保证0交互视频应用Q视频会议和广播O咼速互联网接入。商务电话。远程教育Q数据中心合并 1。游戏.f业务的驱动对接口、容量、网络架构、技术实现等方面均提出了要求WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家（B）FiberHomP承载网传送网省际数据网：A部分省已建全省 范围的城域数据网A从全国范围来看 城域数据网规模较 小IP专网省干Router 城域I 核心层I 传送网：A核心层：一般采用WDM和10G/2. 5G的SDH-设备组建环网（个别 网状网）SRSDH/WA核心层一般采用L3 IP/MPLS组网A汇聚/接入层主 要采用普通L2/L3 交换机组网；采用 星型、树型拓扑城域|汇聚，接;入层SwitchSDH/MTP 亠；a 、=-* *S *,集团客户A汇聚层：以2.5G的 SDH和MSTP设备为主， 辅以少量622M/155M设 备组建环网节点数目 般为610个采用通 道段保护A接入层：主要采用 622M/155M的SDH和 MSTP设备,辅以微波、3. 5G或其他无线接入 技术A主要组环网，根据 接入光缆路由也可采 用星型、树型或链型 结构WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家业务IP化、传送分组化A业务IP化，光网络承载主体分组化WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家（B）FiberHome和卡务网1业务平 -XP化Rs怎网金二I !、. S* rubLsM金业fll户 n个人用卢丁TMdLimTBM光网络面临全面 转型！A光网络的数据流量增长迅猛，并占据主导，各种业务 都向IP化发展，新型业务也都是建立在IP基础上的融合的传送网 光通信专家 FiberHomeTDMSDH带宽管理多业务统一传送 2G/3G时代TDM/ATM业务的透明传送生存之本 3G R5之后IP/MPLS, Eth业务的高效传送网络演进固定、移动数据业务的统一传送业务拓展适应网络演进、业务发展的要求，无缝满足各阶段多业务传送需求灵活的网络应用和Node B/RNC/MSC/GSN互联互通，适应TDM/ATM/IP/MPLS业务的建立和 调整支持当前2G及今后3G TDM/ATM/IP任意比例的混合业务的高效传送全面支持未来“接入一汇聚一核心一汇聚一接入”端到端IP业务的高效传送从接入到核心的强大的网络扩展能力电信级传送质量面向连接的分组传送，业务质量的区分和保证面向连接的OAM机制，端到端管理和故障定位基于SDH的时钟同步，精确的TDM定时信息提取完善的保护和恢复机制，面向业务的端到端保护倒换MSTP的发展与对分组传送的不足 MSTP经历了三个阶段的较长期发展:02年LmstpJ:04年MSTP模:型增加部分I05年M STP模 型增加部分STM- N接口VC映射交叉连接复用段开销处理再生段开销处理STX-N接口 MSTP上以太网业务的主要不足静态配置业务，效率、灵活性较差GFP封装时，以太网承载效率在8090%左右 光通信专家QoS的多等级业务（B）FiberHomPMSTP向PTN的转型 MSTP向分组化继续演进的必要性: 业务IP化，网络设备以太网接口越来越普及 Eos的代价总是存在（B）FiberHome（ME1/FEBRASE1/FE/ATMPacketRNC/BSC0 I 光通信专家PTNETH组网PWE3方式解决 TDM业务PTN (Packet Transport Network)基本特性分组传送网(PTN)保留了传送网的功能特征：通过分层和分域提供了良好的可扩展性；快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护(OAM)； 可靠的网络生存性，即支持快速的保护倒换；不仅可以利用网络管理系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活的提供业务。分组传送网(PTN)在传送网中引入了分组特性：分组业务的突发性要求支持高效的统计复用，因此PTN必须支持统计复用功能；分组业务的CoS更加丰富，因此分组传送网必须提供面向分组业务的QoS机制，同时利用面向 连接的网络提供可靠的QoS保障；分组传送网的业务提供更加灵活；支持电信级以太网业务，通过电路仿真机制支持TDM、ATM等传统业务；通过分组网络的时钟同步技术提供频率同步和时间同步。 光通信专家（B）FiberHomP光网络技术发展围绕分组化分组传送网。PTN内涵 PTN： Packet Transport Network,可以理解为分组化MSTP，内核分组化、继承MSTP的全部优点:灵活的组网调度链形、星型、环型、Mesh 无阻交叉以分组为主的多业务传送具备SLA的分组传送能力：FE、GE、10GE TDM： Ek STM-N电信级安全网络保护倒换:小于50ms； Mesh恢复:ms级关键部件:1 + 1冗余电信级的OAM基于通路(Channel)、通道(Path)、段(Section)的子层监视功能(TCM)四大管理功能：配置、故障、性能、安全软性指标业务感知、快速开通，降低OPEX 端到端业务开通与管理-传送单位比特成本低目前未有标准定)E约定PTN的具体实现技术施实现PTN的技术选择从不同角度演进EthernetCarrier class OAM&PS.COCarrier classOAM&PSfCO 光通信专家（B）FiberHomeT-MPLS、PBT是 两大候选技术阵 营。目标：类同网络功能 对分组的“天然”适配 面向连接的多业务支持 电信级OAM和保护机制内容摘要1 PTN的技术发展2本公司PTN解决方案3公司PTN产品介绍4 PTN工程介绍第二部分要点MPLS介绍了解MPLS体系构架了解MPLS技术介绍多协议标签交换种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据 标谧监鋒豔罐爲（MPLS: Multi-Protocol Label Switching）多协议标签交换（MPLS）通宿流 式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。 它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继、资源预留协议（RSVP）、 开放最短路径优先（OSPF）等等。在MPLS中，数据传输发生在标签交换路径（LSP） o LSP是每一个沿着从源端到 终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分找协议，如标签分发协议 （LDP）、RSVP或者建于路由协议之上的一些协议，如為网关协议（BGP）及 OSPFo因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两 个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。 MPLS主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量（QoS）管理以 及流量工程，同时也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务请求等I壷。MPLS体系构架协议结构MPLS标签结构:20bil3bit1bit 8bitLabelExpSTTL Label： 20比特，标签值字段，用于转发的指针； Exp： 3比特，保留，用于试验，现在通常用做CoS (Class of Seivice)； s： 1比特，栈底标识。MPLS支持标签的分层结构，即多重标签，S值为1时表明为最 底层标签； TTL： 8比特，和IP分组中的TTL (Time To Live)意义相同。 MPLS结构协议组包括： MPLS：相关信令协议，女口 OSPF、BGP、ATM PNNI等。 LDP：标签分发协议(Label Distribution Protocol) CR-LDP：基于路由受限标签分发协议(ConstTaint-BasedLDP) RSVP-TE：基于流量工程扩展的资源预留协议(resource Reseivation Protocol -WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家FiberHomeT-MPLS技术介绍 T-MPLS Vs. MPLS T-MPLS体系构架A保护倒换技术 OAM技术TMPLS技术介绍 T-MPLS数据转发面是MPLS的一个子集，其数据是基于T-MPLS标签进行转发 的。T-MPLS是面向连接的技术，是MPLS在传送网中的应用，它对MPLS数据 转发面的某些复杂功能进行了简化，并增加了传送风格的面向连接的OAM和保 护恢复的功能，并将ASON/GMPLS作为其控制平面。 T-MPLS是国际电信联盟(ITU-T)标准化的一种分组传送网(PTN)技术，其 解决传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出效率低下的缺点，是得到业 界认可的主流的分组传送技术。 T-MPLS可以用一个简单公式表述： T-MPLS = MPLS + OAM - IP T-MPLS的数据转发面是MPLS的一个子集，其去掉了基于IP的无连接转发特 性，增加端到端的OAM和保护功能。T-MPLS是MPLS的子集与发展MP/MPLS|f: H连接的转性PHP MergingPE2： TMPLSfiB装去 MMIP/mpls 连援的待性育户倩弓刘矗申何L$P變g局蘿药怀富分组业务塞于TMPLS标签的分组斡发EXP. TTL Dlff-Scrv （T-MPLS - 诗迥W0） maiPE1： TMPLS甘装分组业务IIELS 分纽JAPECMP 控面* IP/ MPLS Framw 00 rdering T-MPLS是MPLS的一个子集：为了支持面向连接的端到端的OAM模型，排除了MPLS很多无连接的特性。不同项T-MPLSMPLS标签分配集中的网络管理配置或GMPLS控制而MPLS控制信令，包括RSVP/LDP和 OSPF 等LSP双向单向PHP （倒数第二跳弹岀）不支持以保持端到端特性支持可以降低边缘设备的复杂度LSP聚合不支持以保持端到端特性支持相同目的地址的流量可以使用相同的标 签，增加了网络的可扩展性ECMP （等价多路径）不支持以保持端到端特性支持一条LSP屮，流量可以分担到多个等价 的网络路径中转发 光通信专家（B）FiberHomeTMPLS体系构架WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家（B）FiberHome T-MPLS的三个平面T-MPLS网络分为层次清楚的三个层面：传 送平面、管理平面、控制平面。传送平面进行基于T-MPLS标签的分组交换 ,其引入了面向连接的OAM和保护恢复功 能。控制面为GMPLS/ASON,进行标签的分发,建立标签转发通道，其和全光交换、TDM 交换的控制面融合，体现了分组和传送的完 苛虫 O三个平面间的关系如图所示。NNI可以分成三个层面，图中绿线代表NNId ,数据平面（传送平面）信息元件，主要包 括OAM等信息；图中的黄色虚线代表NNIc ,紫色虚线代表NNIm；而黄色和紫色的实 线代表NNIm和NNIc的实际信息走向，通过 DCN进行承载。TMPLS体系构架管理平而（故障、配置、性能管理等）控制而（基于 G.gO&O）生存性技术（保护和恢复）OAM殛：I 両硕技发.甦技些迥装娄攵呃转疫而 （基于 G.O5）T-MPLS的三个平面功能示意图T-MPLS体系构架T-MPLS数据转发面数据转发面提供从一个端点到另一个端点的双向或单向信息传送，监测连接状态（如故障和信号质量），并提供给控制平面。传送平面还可以提供控制信息和网络 管理信息的传送。T-MPLS数据面主要功能是根据T-MPLS标签进行分组的转发， 还包括操作维护管理（OAM）和保护。数据面的具体要求为：不支持PHP不支持聚合不支持联合的包丢弃算法，只支持drop优先级。在数据面两个单向的LSP组成双向的LSP根据RFC3443中的定义的管道模型和短管道模型处理TTL支持 RFC3270 中的E-LSP 和L-LSP支持管道模型和短管道模型中的EXP处理支持全局和端口本地意义的标签范围。支持G.8113和G.8114定义的OAM支持G.8131和G.8132定义的保护倒换T-MPLS体系构架T-MPLS管理面管理平面执行传送平面、控制平面以及整个系统的管理功能，它同时提供这些平面 之间的协同操作。管理平面执行的功能包括：性能管理、故障管理、配置管理、计 费管理、安全管理。T-MPLS控制面T-MPLS的控制平面由提供路由和信令等特定功能的一组控制元件组成，并由一个 信令网络支撑。控制平面元件之间的互操作性以及元件之间通信需要的信息流可通 过接口获得。控制平面的主要功能包括：通过信令支持建立、拆除和维护端到端连 接的能力，通过选路为连接选择合适的路由；网络发生故障时，执行保护和恢复功 能；自动发现邻接关系和链路信息，发布链路状态（例如可用容量以及故障等）信 息以支持连接建立、拆除和恢复。控制平面结构不应限制连接控制的实现方式，如 集中的或全分布的。T-MPLS控制平面采用ASON/GMPLSoT-MPLS体系构架Client Serviceunidir p2p servicesbidir p2p servicesunidir p2mp servicesIndividual |I I | Bundle= = T-MPLS Channel (TMC)川II通道（Channel）层-TMC：通道层表示业务的特性，比如连接的类 型和拓扑类型（点到点、点到多点、多 点到多点），业务的类型等，等效于 PWE3的伪线层（或虚电路层）。T-MPLS Section 仃MS)(optional)T-MPLS Path (TMP)PHY MEDIA右9Termination funcfion / may include one or more 孑Circuit (PDH. SDH OTN) layer termination points通路（Path）层-TMP：通道层表示端到端的逻辑连接的特性，等效于IETF MPLS中的 隧道层。段层（Section）（可选）-TMS：段层可选，表示物理连接，比如SDH、OTH 、以太网或者波长通道。物理媒介层：物理媒介层表示传输的媒介，比如：光纤T-MPLS的垂直分层 T-MPLS的水平分层 T-MPLS NNI：包括MoS、MoE、MoO、MoP 和MoR等Clients (IPv4, IPv6)Clients (E I II. PDlh SDI1. ATM, FR. MDLC PPP)www.fiTMPl.、T、1PI.ST|ppPinHDLcPDIIPqe. PqsMoPMoPGFPGFPGFPMoSMoSMoOMoET-MPLS Network Node InterfacesCommon Inteworking Indicators PaMoad Corwergence)Pin ingHSequendngPDHPqe, Pqs Pqe-Xv, ls-XvSDIIVC-n VC-n-Xv VC-4-XcpPPInHDLcj SDH VC-n VC-n-Xv VC-4-XcOTIIODlkODlk-XvPTN釆用 MoE NNI光群路接口为NNI,光纤上传送的是标准的以太网帧 DA地址是下一跳接口地址或广播地址，SA是目前接口地址单播Etype字段是0x884720bit3bit 1bit 8bitLabel| Exp|s| TTLMPLS帧头注：Exp已改为TC字段TMF1S包 以才网帧PASFDFCSI DASA0x8847TMP标签域TMC标签域数据净荷CRC6字节6字节2字节4字节4字节LOAD4字2 JN节MAC frameT-MPLS的保护倒换技术线性保护倒换：G.8131定义的路径保护：1+1和两种类型。环网保护倒换：G. 8132定义的环网保护：Wrapping （环回）和Steering （转向）两种 类型。 光通信专家倉 FiberHome1+1路径保护倒换A属单向倒换1: 1路径保护倒换A属双向倒换保护倒换过程： A检测到故障 A发端:桥接到主备A-to-Z,发APS请 求倒换；收端：选择备Z-to-A Z比较优先级后，收端选择备A-to-Z发端桥接到主备Z-to-A 光通信专家（B）FiberHomeW rapping保护倒换A类似SDH的G.841保护倒换在故障处的相邻节点倒换第Q线连接节点A节点B节点E节点Cn每个方向上的环网带宽被工作和 保护TT PLS信号所共享节点F节点D正常状态第Q线连接一匸作业务的保障带宽工作业务的保障带宽保护业务的保障带宽保护业务的保障带宽Steering保护倒换A检测到故障的节点向所有节点发送倒换请求，每 条业务在源节点被倒换到保护方向Connection Qb） Failed stateIiBandwidth guaranteed tor wrkinf IratlicI|Bandwidth agitable for protect ion tra fficWMp Bandwidlh Jbrunprolerted traffic is not presented hereP2MP业务的保护倒换目前仅Wrapping支持P2MP的倒换，Steering待研究。b） l*ailed state Itnnrlwirltln H1)点连接， 一个MEG包括N个ME。MEG End Point (MEP) : MEG的端点，生成和终结OAM分组。MEG Intermediate Point (MIP) : MEG的中间节点,不能生成OAM分组,但能够对某些0AM分组选择特定的动作。MEP和MIP由管理平面或控制平面指定。T-MPLS的OAM技术目标：达到类似SDH的完善OAM处理 分层OAM TMC、TMP、TMS OAM机制按OAM功能分类告警相关的OAM性能相关的OAM802.3ahY.1731以太网链路OAMTMS OAM以太网链路OAMTMS OAM其它OAMOAM帧OAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。OAM帧：由OAM PDU和外层的转发标记栈条目组成。OAM分组由OAM PDU和外层的转发标记栈条目组成。转发标记栈条目内容同其它数据分 组一样，用来保证OAM分组在T-MPLS路径上的正确转发。每个 MEP或MIP仅识别和处理本层次的OAM分组。7412 3 45 6 7 8!2 J4|5 6|78123 46 1 7I 23 45 6 7 8label (14)Mia.sTTLlunciion TypeResVersionFlagsTLV OlBelOAM PDU pay load areal：nd Tl.V 光通信专家（B）FiberHomP最前面的4个字节是OAM标记栈条目，各字段定义如下：Labl_14： 20位标记值，值为14,表示OAM标记；MEL： 3 位MEL,范围为0-7；S： 1位S位，值为1。表示是标记栈底部；TTL： 8位TTL值，取值为1或MEP到指定MIP的跳数+1,第5个字节 是OAM消息类型：Function Type： 8 位OAM 功能类型。另外，部分OAM PDU需要指定目标MEP或MIP,即MEP或MIP标识, 根据功能类型的不同，可以是如下三种格式之一：48位MAC地址；13 位MEG ID 和 13 位MEP/MIP ID；128位IPV6地址。OAM内容告警相关 CC (Continuity and Connectivity Check)：检测连接是否 正常。 AIS (Alarm Indication Signal)：维护信号，用于将服务 层路径失效信号通知到客户层。 RDI ( Remote Defect Indication)：维护信号，用于近端 检测到失效之后，向远端回馈一个远端缺陷指示信号。 LB (Loopback):环回功能。MEP是环回请求分组的 发起点。环回的执行点可以是MEP或者MIP。 Lock：维护信号，用于通知一个MEP,相应的服务层或 子层MEP出于管理上的需要，已经将正常业务中断。从 而，使得该MEP可以判断业务中断是预知的，还是由于晞邇曇向另-个MEP发送的测试请求OAM内容（续） 其他： APS (Automatic Protection Switching):由G.8131/G.8132 定义, 发送APS帧。 MCC ( Management Communication Channel):由G.tmpls-mgmt 定义，发送MCC帧。SSM ( Synchronization Status Message):由G.8261 定义，发送 SSM 帧。EX ( Experimental):在一个管理域内，出于实验的目的发送的帧。VS ( Vendor Specific):用于发送设备提供商特定功能的OAM帧。SCC ( Signaling Communication Channel):用于一个MEP 向对等 MEP发送控制平面信息。 光通信专家FiberHomePTN的技术发展：T-MPLS到MPLS-TP的历程 ITUT与IETF互相妥协与发展Optionl的主要内容在IETF MPLS体系下扩展转发机制、OAM、生存性、网管和控制平面RFC 5586IETF 746月4 篇draftIETF 722月讨论10篇文稿12月2009年月7月4月IETF-MEAD2008年2月9月MPLS-TP： MPLS Tran sport ProfileOption 1Option 2JWT报告（RFC5317 内容）；选择Option 1ITU-T T-MPLSAd hoc GroupRFC 5317/5462ITU-T SG15审 阅draft,计划 09年40月修改 T-MPLS2007年WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家（B）FiberHomeMPLS-TP OAM同MPLS转发机制A关于LSP机制同T-MPLS如双向p2p、无merging等不需IP包转发A组播规范为p2mp、而不是mp2mpA功能和机制上要和MPLS控制平面、转发平面互通四类OAMA 连续性检查(CC： Continuity Check)A 连接确认(CV： Connectivity verification)A 性能管理(PM： Performance monitoring) packet loss measurement delay measurementA 告警抑制(AIS： Alarm suppression)A 远端完整性(Rl： Remote Integrity)a on-demand ” 两种操BFD、VCCV等OAM也可除AIS夕卜，其他要求acontinuous ”、 祚方式A在支持IP功能的MPLS-TP中，LSP-Ping、 应用 光通信专家FiberHomeMPLS-TP 与 T-MPLS 的 OAM 帧比较MAC报头TMPOAM报头呵。ad标签14MELSTTLMAC:媒体访问控制 TMP：MPLS通道MEL：维护实体组级别S：栈底TTL：生命周期T-MPLS LSPOAM帧结构MPLS-TP中生存性要求线性、环网、Mesh保护环保护：小于50ms保护ptp和ptmp连接需要拖延(hold-off)和等待恢复时间(wait to-restore)保护故障范围：光纤、节点，环的段层需要支持倒换优先级双向倒换线性保护：小于50ms保护ptp和ptmp连接需要拖延(hold-off)和等待恢复时间(wait to-restore)需要支持倒换优先级双向倒换WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家（B）FiberHomeMPLSTP的管理平面五大管理功能(FCAPS )F-Fault Management 故障管理CConfiguration Management 配置管理AAccounting Management 计费管理PPerformance Management 性能管理SSecurity Management 安全管理网元之间的管理通道：MCC(Management Communication Channel)网元与网管之间的协议并不限制可以是SNMP、XML. CORBA 光通信专家（B）FiberHomeMPLS-TP的控制平面 MPLS-TP的控制平面同传统ASONA信令、路由、流量工程和基于约束的链路建立A其中，已明确A PW的信令协议：LDPLSP：信令协议：RSVP-TE路由协议：OSPF-TE、ISIS-TEQoS技术介绍 QoS服务模型通常QoS提供以下三种服务模型: Best-Effort service （尽力而为服务模型） service （综合服务模型，简称Int-Serv） Differentiated service （区分服务模型，简称Diff-Serv）QoS技术包括流分类、流量监管、流量整形、接口限速、拥 塞管理、拥塞避免等。下面对常用的技术简单进行一下介绍。QoS技术在网络中的位置常用QoS技术在网络中的位置涯员方向淡讨监管淀域监管QoS处理过程 QoS技术在设备中的处理顺序ITU-T SG15审 阅draft,计划 09年10月修改 T-MPLS值ITU屋收的IU建AvRorraiU-An（tkWtFT东8比虑I 咎iS的氷父X ffp*.*j趴列 M*l 光通信专家（B）FiberHomeQoS技术介绍流分类：釆用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是对网络业务进行区分服务 的前提和基础。 流量监管：对进入或流出设备的特定流量进行监管。当流量超出设定值时，可以采 取限制或惩罚措施，以保护网络资源不受损害。可以作用在接口入方向和出方向。 流量整形：一种主动调整流的输出速率的流量控制措施，用来使流量适配下游设备 可供给的网络资源，避免不必要的报文丢弃和延迟，通常作用在接口出方向。拥塞管理：就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处 理次序，通常作用在接口出方向。拥塞避免：监督网络资源的使用情况，当发现拥塞有加剧的趋势时釆取主动丢弃报 文的策略，通过调整队列长度来解除网络的过载，通常作用在接口出方向。优先级介绍优先级用于标识报文传输的优先程度，可以分为两类：报文携带优先级和设备调度优先 级。报文携带优先级包括：802.1 p优先级、DSCP优先级、IP优先级、EXP优先级等。这些 优先级都是根据公认的标准和协议生成，体现了报文自身的优先等级设备调度优先级是指报文在设备内转发时所使用的优先级，只对当前设备自身有效。设 备调度优先级包括以下几种：本地优先级（LP）:设备为报文分配的一种具有本地意义的优先级，每个本地优先级 对应一个队列，本地优先级值越大的报文，进入的队列优先级越高，从而能够获得优先 的调度丢弃优先级（DP）：在进行报文丢弃时参考丢弃优先级值越大的报文越被优先丢弃 用户优先级（UP）:设备对于进入的流量，会自动获取报文的优先级，这种报文优先 级称为用户优先级设备提供了多张优先级映射表，分别对应相应的优先级映射关系。通常情况下，可以通过查找缺省优先级映射表来为报文分配相应的优先级。如果缺省优 先级映射表无法满足用户需求，可以根据实际情况对映射表进行修改流量监管、流量整形和接口限速简介 令牌桶(Token Bucket)令牌桶可以看作是一个存放一定数量令牌的容器。系统按设定的速度向桶中放置 令牌，当桶中令牌满时，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。用令牌桶评估流量 CIR (Committed Information Rate) PIR (Peak Information Rate) CBS (Committed Burst Size) EBS (Excess Burst Size)突发尺寸CBS即令牌桶的容量，每次突发所允许的最大的流量尺寸。设置的突发尺寸 必须大于最大报文长度。每到达一个报文就进行一次评估。每次评估，如果桶中有足 够的令牌可供使用，则说明流量控制在允许的范围内，此时要从桶中取走与报文转发 权限相当的令牌数量；否则说明已经耗费太多令牌，流量超标了 光通信专家（B）FiberHome流量监管OO分类令俅蛹按观疋的速聿向怕内放迓令牌KililtlE 口发送的何oo ooooo orc：史弃 （DO流量监管的典型应用是监督进入网络的某一流量的规格，把它限制在一个 合理的范围之内，或对超出的部分流量进行“惩罚”以保护网络资源和运 营商的利益例如可以限制HTTP报文不能占用超过50%的网络带宽如果 发现某个连接的流量超标，流量监管可以选择丢弃报文，或重新设置报文 的优先级转发：比如对评估结果为“符合”的报文继续正常转发的处理丢弃：比如对评估结果为“不符合”的报文进行丢弃。改变优先级并转发：比如对评估结果为“符合”的报文，将之标记为其它 的优先级后再进行转发。改变优先级并进入下一级监管：比如对评估结果为“符合”的报文，将之 标记为其它的优先级后再进入下一级的监管。进入下一级的监管：流量监管可以逐级堆叠，每级关注和监管更具体的目 标C流量整形 TS （TrafficShaping,流量整形）是一种主动调整流量输出速率的措施。 一个典型应用是基于下游网络结点的TP指标来控制本地流量的输出流量整形与流量监管的主要区别在于，流量整形对流量监管中需要丢弃的 报文进行缓存一通常是将它们放入缓冲区或队列内，如图所示。当令牌 桶有足够的令牌时，再均匀的向外发送这些被缓存的报文。流量整形与流 単监管的另一区别是，整形可能会增加延迟，而监管几乎不引入额外的延 迟C按録尼的注半向怖内存放令卿需山此穆口少送的抠文FiberHome物理接口限速利用LR （LineRate,物理接口限速）可以在一个物理接口上限制发送报文 （包括紧急报文）的总速率。 LR也是采用令牌桶进行流量控制。如果在设备的某个接口上配置了LR,所 有经由该接口发送的报文首先要经过LR的令牌桶进行处理。如果令牌桶中 有足够的令牌，则报文可以发送；否则，报文将进入QoS队列进行拥塞管 理这样，就可以对通过该物理接口的报文流量进行控制。按规定的速半向蛹内亦枚令牌OJDERHOME.CO冢入臥塩7拥塞管理对于拥塞管理，一般采用队列技术，使用一个队列算法对流量进行分类，之后用 某种优先级别算法将这些流量发送出去。每种队列算法都是用以解决特定的网络 流量问题，并对带宽资源的分配、延迟、抖动等有着十分重要的影响。队列调度对不同优先级的报文进行分级处理，优先级高的会得到优先发送。这里介绍三种常用的队列：严格优先级SP (Strict-Priority)队列、加权轮询WRR(Weighted Round Robin)队列和加权公平队列(Weighted Fair Queuing)。 SP队列Queue 7发送的分纽OO3)按口调砒班送的臥列SP队列Qu&ue 7扩|.I发送的廿血roQ饪优itts调旳绘堪的队列Qu&UftOCCOCCOC )0 Op 光通信专家优先队列将端口的8个输出队列分 成8类，依次为7、6、5、4、3、 2、仁0队列，它们的优先级依 次降低。在队列舖度时，SP严格按照优先 级从高至I低硏次序优宪変送较高 优先级队列中的分组，当较高优 先级队列为空时，再发送较低优 先级队列中的分组。这样，将关 键业务的分组放入较高优先级的 队列，将非关键业务的分组放入 较低优先级的队列，可以保证关 键业务的分组被优先传送，非关 犍业雾酹分组雀处理吴键业务薮 据的空闲间隙被传送。 FiberHomeWRR队列基本WRR队列：基本WRR队列包含多个队 列，用户可以定制各个队列的权重、百分 比或字节计数，WRR按用户设定的参数进 行加权轮询调度。分组WRR队列：所有队列全部采用WRR调 度，用户可以根据需要将输出队列划分为 WRR优先级队列组1和WRR优先级队列组2。 进行队列调度时，设备首先在优先级队列 组1中进行轮询调度；优先级队列组1中没 有报文发送时，设备才在优先级队列组2中 进行轮询调度。带最大时延的WRR队列：带最大时延的 WRR队列调度算法与基本WRR队列相比， 一个特别之处是，保证在优先级最高的队 列中的报文从进入队列到离开队列的最大 时间不超过所设定的最大时延。Quei& 1 Weight 1ro(Queue 2 Weight 2Qieue N1 Weight N：1 )()Queue N Weigh Z爲由此播ri笈迖的分细coooooo o严-mop( jI;训度S：1发送的分组推口览送的队兀WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家WFQ队列CO )0C)t)O O严-霸由此播门我运的分也Qifru&2 Band Width 2Queue N Band Width NQueue 1 Band Width 1 流量分类方面，将数据报文划分为多个优先级或多个服务类，如使用DSCP (Differentiated Services Code Point)中ToS (Type of Service)域的前6位，则最多可分成64类。在分类后， 可以将其它的QoS特性应用到不同的分类，实现基于类的拥塞管理、流量整形等。流量分类是对报 文实施QoS策略的前提条件。烽火科技PTN设备可以实现基于BE、AF1、AF2、AF3、AF4. EF、 CS6、CS7八组PHB (Per-Hop Behavior)。在不需要QoS保证或不进行流分类的情况下，或者 报文通过流分类没有相匹配的规则时，对报文作尽力转发BE (Best-Effort)处理。 带宽控制方面，烽火科技PTN设备支持CAR (Commit Access Rate)功能即约定访问速率，采用 两种染色模式：Color-Blind (色盲模式)和Color-Aware (色敏感模式)。两种模式均对报文按照 令褲桶的ClR (Committed Information Rate)和PIR (Peak Information Rate)与报文的当前速 率进行比较，超过PIR的报文染红色，超过CIR但是低于PIR的报文染黄色，低于两者的报文染绿色。 区别在于Color-Aware模式下，如果报文本身带有颜色，会与报文本身的颜色比较，取更深的颜色。 然后通过流量限速功能。对染色后的报文是否丢弃进行处理，以便限定该流量的接入速率。设备支 持流量限速的默认处理规则为：红色报文丢弃，黄色、绿色通过。 队列调度方面，我司PTN设备支持严格优先级队列坐(Strict Priority)调度模式、加权公平队列 WFQ (Weighted Fair Queuing)或赤字加权轮询队列DWRR (Deficit Weighted Round Robin) 调度模式，以及支持优先级队列SP+WFQ或SP+WRR调度模式，对流分类后的队列进行调度。 拥塞控制方面则在拥塞时釆用尾丢弃和WRED (Weighted Random Early Detected)方式丢包。 通过这些丢弃方式，对网络拥塞情况进行缓解。尾丢弃有一个缓存队列对报文进行缓存，缓存过程 中不区分报文丢弃级别。当缓存队列满时，固定丢弃后来的报文。WRED可以感知报文的丢弃优先 级(颜色)，基于不同的丢弃优先级给报文设定丢弃高、低门限和丢弃概率，从而对不同丢弃优先 级的报文提供不同的丢弃特性。 光通信专家队列调度方面，我司PTN设备支持严格优先级队列SP (Strict Priority)调 度模式、加权公平队列WFQ (Weighted Fair Queuing)或赤字加权轮询队 列DWRR (Deficit Weighted Round Robin)调度模式，以及支持优先级队 列SP+WFQ或SP+WRR调度模式,对流分类后的队列进行调度。拥塞控制方面则在拥塞时采用尾丢弃和WRED (Weighted Random EarlyDetected)方式丢包。通过这些丢弃方式，对网络拥塞情况进行缓解。尾丢 弃有一个缓存队列对报文进行缓存，缓存过程中不区分报文丢弃级别。当缓 存队列满时，固定丢弃后来的报文。WRED可以感知报文的丢弃优先级(颜 色)，基于不同的丢弃优先级给报文设定丢弃高、低门限和丢弃概率，从而 对不同丢弃优先级的报文提供不同的丢弃特性。我司PTN层次化QOS PTN设备通过全面的层次化QoS调度，能为每用户组、每用户、每用户业务分层 提供基于流的精细化QoS管理。层次化处理基本思路是业务通过接入侧进入网络，先通过PTN网络提供端到端透 明传送路径，即通过伪线层(PW)完成业务的统一封装。PTN采用IETF定义的 PWE3协议，实现多业务的分组化封装，保持传送网与业务网的相对独立。然后 通过LSP隧道层嵌套多个同路由的PW业务路径，在传输过程中确定流向和流 量，构成端到端传送通道，实现带宽分配、灵活调度、端到端的故障隔离功能。 多个LSP隧道层形成段层，对应一段独立的光红链路，显示链路的状态、性能。 因此，整个PTN网络分层模型，就是包括：伪线层(PW)、LSP隧道层和段 层，实现业务路径、传送通道和物理链路等不同逻辑功能的层次化处理。QoS可 以基于这三层的不同组合分别进行流量分类、监管、整形、拥塞管理等处理。设 备具备强大的分流能力(简单和复杂分流)，每条流的PIR、CIR独立可配，每条流 具备入口优先级的指配/自动映M(802.1p- PHB)、出口优先级的指配/自动映射 (PHB - EXP)；另外釆用隧道层/伪线层双管道模型时，可以实现隧道层的PIR, 同时可为该隧道层内的每个伪线通道实现CIR；釆用伪线层/流双管道模型时，可 以实现伪线层的PIR,同时可为该伪线通道内的每条流实现CIR65WWW.FIBERHOME.COM.CN 光通信专家以太网业务框架以太网业务框架G.8011该建议定义了一种描述以太网业务的框架，这种框架由网络结构拓扑和特 征属性构成。该建议定义的以太网业务由G.8010描述的通用层网络结构支 持，与特定的网络实现技术无关G.8011从运营商网络的角度定义了以下几种类型的以太网业务：