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ASB：面向IP的自动选择光网络

IPIT知识

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术 ， 它把互联网上分散的资源融为有机整体 ， 实现资源的全面共享和有机协作 ， 使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息 。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等 。当前的互联网只限于信息共享 ， 网络则被认为是互联网发展的第三阶段 。引入智能光网络来承载IP ， 能够有效简化网络结构 ， 大幅降低网络的综合投资成本 ， 并显著提高调度能力、可维护性、可靠性、扩展性和业务QOS 。
随着IP业务的高速增长 ， 它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络 ， 使得网络在容量上大大增加 ， 每根光纤的容量达到Tbit/s级别 ， 节点需要处理数十甚至上百个波长 。同时 ， 节点数量也扩大数倍 ， 节点之间往往需要直接通过光波互联 ， 网络拓扑MESH化成为必然趋势 。这种新特点还表现在IP业务对承载网的业务调度能力、维护性、可靠性、扩展性提出了更高的要求 。IP业务的突发性和不确定性 ， 要求网络具备各种业务颗粒级别的调度能力 ， 以快速提供业务和优化网络资源；随着网络规模的扩大 ， 网络的维护和管理也面临新的挑战；为了满足IP业务对QoS的要求 ， 承载网络必须能够提供具有不同可靠性等级的服务 ， 对承载网的可靠性提出了新的要求；随着网络规模的不断扩大 ， 也要求网络具有良好的可扩展性 ， 避免新增网络对原有网络产生不良影响 。
IP网传送结构亟待优化
传统IP网络是尽力而为的网络 ， 针对网络定位于提供基本的上网业务 ， 没有必要保障严格的QoS ， 也不必考虑故障恢复所需的额外带宽 ， 因此其带宽利用率可能达到很高的水平 。而新一代电信级IP网要求成为话音、视频、数据业务以及未来可能出现的新业务的统一的多业务分组传送平台 ， 发展具有QoS保障的电信级IP网已经成为运营商的必然要求 。
现在的IP网构建方案是将数据网分级 ， 由DWDM承载或通过光纤直连 ， IP分组包的源和宿之间需要多台路由器转接 ， 会产生大量的直通业务 ， 即不在本地上下而直接中转的业务(直通业务能占到一台核心路由器总处理容量的60%) ， 这会导致大量的额外成本 ， 即使最大容量的核心路由器也很快会面临扩容的问题 。目前IP路由器的扩容使用堆簇(clus-ter)方式 ， 同一地点的设备互连代价昂贵 ， 且往往导致网络内部阻塞 。另外 ， 核心IP网中采用了双路由备份(链路备份 ， 节点备份)的组网结构 ， 导致了运营商网络投资的倍增 。所以现在的IP网极度轻载 ， 骨干网链路带宽利用率只有10%～30% 。设计新的成本优化的IP网传送结构成为业界的一个研究热点 。
引入ASON
智能光网络技术被ITU-T定义为ASON ， 在传统的静态光网络中引入动态交换和智能控制能力 ， 从而使传送网实现从承载网向业务网的演进 。
*智能化：快速提供网络业务 ， 提供新的业务利润增长点 ， 如光虚拟专网(OVPN) ， 业务流量工程(TE) ， 三重播放(TriplePlay)等高ARPU值业务；提高业务的生存性 ， 有效抵抗网络多点故障 ， 真正达到99.999%以上的电信级业务等级；
*标准化：通过采用标准化的协议和接口实现多厂商、多运营商环境下的网络互操作；
*个性化：灵活提供不同的业务等级 ， 满足目前迅速发展的差异化(Diff-Serv)服务的需要；
*简易化：实现对业务的自动保护和拓扑发现 ， 减少人工配置的工作量 ， 充分降低维护难度 。
简化组网
随着视频、数据的P2P和P2MP业务的蓬勃发展 ， IP业务从集中汇聚型向分布均匀型转化 。与之对应IP网络趋向扁平化 ， 每两ROUTER之间有直达传输通道相连 ， 构成VC4层面的逻辑网状网、核心和汇聚融合 ， 不严格分层 。这样可以避免出现超级核心节点 ， 且使IP/MPLS网路由配置和管理简化 ， 路由器无须再配置多跳路由 。这种结构可以使维护成本降低 ， 网络健壮性大幅提升 。
IP路由器网状网互联可以避免中间节点产生大量直通业务 ， 但光纤或DWDM虚光纤网状直连IP层不便于维护 ， 成本高 ， 链路效率低 ， 而采用ASON可以在1层以VC4为颗粒 ， 为IP构建逻辑网状网 ， 有效填充光纤链路 。实际应用表明 ， 网络中大多数节点之间的直达链路容量需求小于2.5Gbps 。
降低综合投资成本
考虑到同样的I/O端口核心路由器的市场价是SDH设备的5倍 ， 可以由ASON提供VC4层面的直连通道 ， 路由器组成逻辑网状网 ， 将直通业务的3层处理转移到1层 ， 节省路由器的容量和端口(尤其是长距端口) 。ASON提供1层的保护/恢复 ， 3层路由器不需要为业务恢复预留大量容量 ， 无须双平面(链路 ， 节点)的保护模式 。避免出现路由器堆叠和超级核心节点 。
传统模式中IP网采用多层体系结构 ， 直通业务要经过多跳到达目的 ， 消耗了中间路由器很多L3资源 。导致很多骨干节点已经需要扩容 ， 堆簇方式太昂贵且会引入阻塞 ， 而实践中只支持3到4台互联 ， 而Terabit路由器则更为昂贵 。
而采用ASON来承载IP可以显著降低综合投资成本 ， 尤其是路由器的投资成本 。
提高业务QoS
传统IP网多层结构引入了多跳和附加时延 ， 时延对某些业务的QoS影响很大 ， 特别是全球的VoIP通信(≥150ms) 。而0.99998的端到端业务可靠性(e.g.VoIP)要求更高的骨干网可靠性 ， 现在的IP网很难达到要求 。
【ASB：面向IP的自动选择光网络】ASON承载IP网能够提高业务QoS：便于故障定位 ， 提高网管能力；减少业务受损时间(通过1层保护/恢复)；1层(而不是3层)处理减少时延(节点和链路) ， 抑制抖动 ， 降低丢包率；减少因为故障导致路由器路由表频繁更新 。
新业务、新应用
ASON可以提供BOD业务(UNI1.0 ， 2.0) ， 通过UNI接口动态请求带宽 ， 提高网络利用率 ， 避免传统的最大业务配置(端口、矩阵)模式 ， 节省了路由器的容量和端口 ， 提高了传送网的带宽利用率 。ASON可以为IPTV、NGN、Softswitch、3G承载、IDC互连、公共INTERNET业务节点之间的连接分配相应的OVPN ， 共享同一个物理传输网 。
随着IP业务的高速增长 ， 它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络 ， 使得网络在容量上大大增加 ， IP业务的突发性和不确定性 ， 将会要求网络具备波长级别的调度能力 ， 以快速提供业务和优化网络资源 。通过软件升级 ， 将VC4矩阵转化为ODU矩阵 ， 从而提供256个波长通道的交叉连接能力 。
网络维护
ASON提供更强大的故障检测能力 ， 使网络维护更加简便 ， 维护成本降低 。ASON抵抗多重链路故障 ， 使网络健壮性大幅提升 。ASON提供端到端的通道调度能力 ， 使业务开通更加快捷 。
ASON支持丰富的保护恢复类型和业务优先级别 ， 可以抵抗各种链路故障 ， 为IP不同QOS要求的业务提供有效承载 。
保护与恢复相结合 ， PRC提供永久1+1保护 。在源节点和目的节点之间同时建立起两条NORMAL电路 ， 分别为主用和备用路由 ， 而且这两条电路不会经过共享风险链路组(SRLG) ， 当网络发生故障导致一条路由故障 ， 业务在50ms内自动倒换到另外一条路由上 ， 并同时启动恢复机制 ， 查找并建立另外的保护路由 。网络故障最终恢复后 ， 主用路由和备用路由会回到原始NORMAL路由上 。提高网络层面的可靠性：<50ms ， 路由表不会因为链路故障而变更 。
1+1保护在发生故障时提供小于50ms的倒换 。
恢复机制(重路由)临时创建保护路径 ， 使业务得以保护 。恢复机制按照是否提前计算备用路由分为两种：受保证的GUARANTEE恢复(预先计算保护路由)；基于源SBR的恢复(主用业务中断后计算保护路由) 。
在网络保护类型定义的基础上 ， 网络可以最多定制5个优先级别 ， 在发生故障同时影响多个业务时 ， 高等级业务先恢复；如果网络空闲资源不够 ， 高等级业务被恢复 ， 低等级业务丢失；没有空闲资源时 ， 高优先级业务可抢占低优先级业务的资源；修复网络故障 ， 多个不同优先级的业务都能够返回初始路由 。
综上所述 ， 利用ASON来承载高质量IP网 ， 可以简化组网 ， 降低综合投资成本 ， 提高业务QOS ， 简便网络维护和引入新业务、新应用 。
（责任编辑: 9PC TEL：010-68476606)

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