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IP路由與光傳送的協同組網
[ 通信界 / 《華為技術》 / www.6611o.com / 2011/8/17 18:32:39 ]
 

任何技術方案都需要圍繞網絡應用來展開,否則就是無源之水。從網絡演進的現實需求出發,cOTN與MC-LB技術促進了網絡融合,給運營商帶來全方位的價值。

融合時代的到來,促進了網絡結構的演變,cOTN(Channelized OTN)與MC-LB(Multi-channel Load Balance)技術應運而生。基于IP與光的網絡架構,cOTN與MC-LB創造性地實現了IP和光的真正協同組網,實現網絡性能的全面提升。

近乎完美的融合技術

路由器的彩光接口方案,只是將光層的波分特性轉移到路由器接口上,給用戶帶來的價值比較有限。cOTN與MC-LB技術方案則是通過IP交換與光設備交叉的配合,真正將IP網絡與光網絡融合起來,能夠全面提升網絡的可靠性、組網效率和投資效益。

MC-LB方案有兩個技術要點:一個方向的數據流量可以從多個物理端口轉發;一個物理端口可以轉發多個方向的數據流量。

OTN是新一代光網絡標準,適應了IP時代的大帶寬需求。結合ODU-flex技術(ITU-T即將發布標準),cOTN將OTN定義的接口進行通道化,有力支撐了MC-LB方案,與MC-LB一起完美地構建了IP網絡與光網絡之間的橋梁。

網絡可靠性的提高

在大型的IP網絡中,路由黑洞等隱患非常危險,很容易導致全網大面積震蕩。由于此類故障的隱蔽性,故障排除異常困難,網絡受影響的時間通常長達數小時甚至數十小時。2007年某運營商網絡就發生了這種故障,時間長達10多個小時,而且影響的地域很廣。

這種隱患伴隨著IP路由機制與生俱來,越復雜的網絡越難避免,隱患的觸發機制基本相同,都是因為單點故障(比如端口失效、鏈路中斷等)導致節點路由收斂,從而引發路由黑洞等隱患。雞蛋不能全部放在一個籃子里,網絡流量也是如此。MC-LB方案利用數據流量的多路徑傳送,在端口或者鏈路故障時,不需要路由收斂,隔離單點故障,不會誘發隱患,大大提高了網絡的可靠性。

MC-LB的這種特性,使得在采用合適的網絡架構后,即使是底層光網絡發生故障,也不會影響上層IP網絡數據流量的有效傳送,不會導致IP網絡的路由震蕩。MC-LB方案大大提高了網絡的可靠性,卻并不需要部署額外的冗余資源,第一次實現了IP和光的真正協同組網。
組網效率的大幅提升

在路由器網絡中,理想的組網方式是保證大流量節點之間的直連。原因是大量中轉路由器的存在,不僅大大降低了路由器的營利性帶寬,降低了投資收益,而且大幅降低了承載業務的質量,網絡性能難以保障。

現有技術很難實現大中型IP網絡的節點直連,受限因素主要來源于兩個方面:一是路由器端口數有限;二是光纖網絡資源有限。以目前典型的骨干路由器為例,最多只能保證32個節點以10G速率網狀連接(假設上下行端口各占50%)。如果采用cOTN與MC-LB技術,則網狀連接的節點數根據業務最多可擴充8倍至256個節點,并且在光層網絡中不需要新增任何端口與光纖資源。由此可見,cOTN與MC-LB技術可大幅提升網絡效率。

MC-LB的組網效率還體現在對IP網絡流量的均衡上,可以有效利用網絡帶寬,降低建設成本。一般來說,運營商的網絡由于地域等因素,不同方向的業務差異較大,一些方向的流量很大從而導致帶寬擁塞,另一些方向的流量很小從而出現帶寬空閑。MC-LB方案通過流量均衡來化解業務不均衡導致的帶寬浪費,利用空閑帶寬承載擁塞方向的流量,從而提高網絡效率。
投資收益的增加

當前,網絡中兩臺路由器之間的連接,要求使用相同的物理端口。而真正的網絡需求,由于網絡層次的不同,路由器端口速率要求大不一樣。接入層與匯聚層節點需要大量的GE和10GE端口,而骨干核心層則需要高速率的40G POS/OTN端口。

由于連接需要,同一臺路由器上的高低速率板卡往往混合配置。接入層節點配置高速率卡板,造成投資浪費;骨干層節點配置低速率卡板,降低槽位效率;維護需要配置所有高低速率備板,導致運維管理成本增加。

cOTN與MC-LB技術使得路由器之間以不同物理端口連接成為可能,接入層路由器以GE接口與骨干層路由器的40G OTN接口直連,化解了現實需要與技術不足的矛盾,大大提升路由器連接的靈活性。cOTN與MC-LB技術使各層網絡節點的配置端口歸一化,降低了維護復雜程度與備件費用,提升了投資收益。
端到端的OAM

骨干網絡往往跨越數千公里,設備級的運維管理遠遠不能滿足端到端業務要求。在IP與光的骨干網絡中,承載的業務跨越距離長,涉及設備的種類與數量多,因此鏈路故障的快速定位和有效保護顯得更為重要。MC-LB方案通過cOTN技術,將光層OAM(Operation,Administration and Maintenance)的優越性延伸到IP設備上,輕松實現了業務的端到端可管可控。網絡故障逐段排查、多部門協作才能定位的歷史將一去不復返。

網絡融合的商業思維

通信行業已由高利潤行業轉變為競爭激烈的微利行業,網絡運營的投資收益已成為最重要也是運營商最關心的話題。

迎合市場,成就用戶

當前,很多運營商由于業務發展迅速,導致網絡層次過多。由于網絡架構的不合理,網絡越擴容,非營利性帶寬的比重越大。網絡結構扁平化,減少中轉端口數量,提升營利性帶寬比率,已成為運營商網絡優化工作的重心。

cOTN與MC-LB方案非常適用于網絡結構改造,可以解決由于網絡結構變化帶來的連接方向增多、流量細化等問題。通過某運營商骨干網絡的流量分析,我們得知,與普通方案相比,cOTN與MC-LB可使路由器與傳輸設備節省30-50%的端口數,大大降低運營商的建設成本。

海外有很多知名運營商以VPN等高價值業務為主的精細化運營,同時又兼營Internet等其他業務。這類運營商的特點是將多種不同業務運營于同一張物理網絡上,由于業務的屬性不同,又需要根據業務來規劃不同的網絡架構。

cOTN與MC-LB的特點匹配了這種需求,能夠實現邏輯網絡與物理網絡的分離,不同業務采用不同的路徑來承載。很多運營商非常認可cOTN與MC-LB方案帶來的價值,可以大大降低網絡建設的TCO,并增強了網絡的可維護性。 
兼容并蓄,簡單易用

在FMC時代,由于網絡融合和業務融合,網絡設備互動更為緊密,各廠家的設備互聯要求其技術的開放性和接口的標準性。因此,新技術的應用必須考慮現網的兼容、其他廠家設備的兼容等問題,以保護網絡建設的投資,實現技術方案的平滑過渡。

cOTN與MC-LB方案通過路由器接口的通道化與光網絡互動,對光設備沒有任何新特性要求,只要滿足OTN標準的光設備都可以與實施該方案的路由器連接,充分保證了光網絡設備的開放性。

端口可靈活配置的特點,確保了新技術設備與其他廠家老設備的兼容。一方面,在采用MC-LB技術的路由器之間連接時,可以充分發揮該方案帶來的價值;另一方面,對沒有采用該技術的路由器又可以完全對接,實現兼容。

盡管MC-LB方案充分發揮了IP設備與光設備的協同優勢,但卻并不依賴于GMPLS等實現較為復雜的協議,同時該方案也適應未來網絡的發展,一旦GMPLS成熟應用,將會利用其優勢,增強靈活性和易操作性。

值得一提的是,IP網絡是路由驅動的智能網絡,任何路由協議的改變都會對現有網絡造成很大的影響,增加部署難度。而MC-LB技術是通過物理鏈路層的方法來實現的,不會對路由協議造成任何影響,因此非常容易在現有的IP網絡上部署,不需要改變路由策略。

 

作者:《華為技術》 合作媒體:《華為技術》 編輯:顧北

 

 

 
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