融合IP和光传输的骨干网转型

5/20/2011，通信世界周刊

   2010年4月，工业和信息化部等七部门发布了<<关于推进光纤宽带网络建设的意见>>，计划到2011年光纤宽带端口达到8000万个，城市用户的接入能力平均达到8Mbit/s以上，农村用户的接入能力平均达到2Mbit/s以上，商业楼宇用户基本达到100Mbit/s以上的接入能力，3年内新增5000万宽带用户。

   在进行光纤宽带接入建设的同时，骨干网也需要同步建设。目前的问题是一味地增加骨干网的容量和速率并不是一种可持续的发展思路。流经核心网的每一个分组都要进行3层处理，这项任务非常占用资源。并且即使已有端口总的利用率也并不高，网络扩容时仍需新增大量端口。与此同时，底层的光网络也必须按照路由器端口的扩容而扩建，这种模式显然是不能持续发展的。

   在大部分运营商的建设和运维体制下，IP和光传输通常由不同的部门分别规划、建设和维护，IP仅向传输提出管道要求而已，两张网络没有统筹的优化考虑。 

   运营商对IP和光传输的综合需求

   上海贝尔是最早关注这一问题的设备商，其高效能网络计划（HLN）中融合的骨干网转型解决方案（Converged Backbone Transformation）对于解决上述问题提供了一条灵活的途径。

   有分析表明如今运营商IP核心网中的很大一部分流量都集中流向少数几个核心站点，这些站点部署了因特网对等互联、数据中心或内容发布服务器的网关设备。而另一方面，运营商的IP网络架构却遵循“任意多点连接”的分布式建网模式，IP核心网络结构并不适应这种汇聚到少数大节点的发展趋势，按照传统IP建网模式发展，很有可能出现多个超级核心节点，使得建网成本和运维成本升高，网络风险大大增加；运营商的光传送网仅是简单地提供IP连接，并不参与流量的有效汇聚和统计复用，光接口按照IP峰值带宽需求设计，大量的光链路利用率不高。而且业务配置和管理、保护、监视和控制等功能在两个层面都有相应的解决方案，很多功能重复设置，彼此之间没有有效的互动机制，缺乏统一优化的考虑。

   上海贝尔从网络的整体效率和业务的提供角度考虑问题，找出IP和光层最紧密集成的统一优化解决方案。与那些只从IP角度或传输角度单一思维的方案不同，上海贝尔融合的骨干网转型解决方案跨越了0层到3层，以更加全面的视角从数据平面、控制平面和管理平面3个方面优化了网络智能、流量疏导、生存性、网络管理和OPEX等关键功能。

   CBT提供了3种核心网业务疏导等级模型，能够完全满足运营商多种业务映射到传送管道的要求。这3个等级是波长级、端口级和子端口级，如图所示。



三种核心网业务疏导等级模型

   分等级疏导模型的理论基础是一般情况下，网络层次越高，硬件和软件的实现难度越大，其设备成本远远高于底层网络设备。在IP核心网中传递的分组并不是都需要3层处理，即使需要3层处理的IP分组，也没有必要在所有节点都进行处理。

   波长级别的疏导提供了最低层面的业务调度功能，适用于集中汇聚型业务量最大的场合，也可称为IP over DWDM方案。此模型中路由器的一个端口即为一个疏导的颗粒，通过WDM系统直接传送到对端，在骨干网中一直保持光子信号，无须电层的处理。这样就省去了中间节点OEO转换的成本，降低了CAPEX；减少了备品备件及电处理的操作成本，降低了OPEX，同时也具备光电层之间良好的可视性。

   多数大型运营商的业务流量是分布式的，如果这种类型的业务所占比例较大，对于业务疏导的要求就比波长疏导要高一些，一个路由器端口反映到骨干网中就不能仅对应惟一的波长，从而实现更高的链路资源利用率。

   端口级别的疏导模型不仅适用于上述分布式的业务流，对于集中汇聚式的业务也同样有效。此模型中，路由器通过传统的黑白接口与传输层面相连，由OTN或DWDM设备提供端口级别的业务调度功能，把路由器的端口作为基本的调度颗粒，映射到传输网中的一个传输容器中去。

   CBT解决方案中对应的端口级别疏导产品为ROADM/ZTP产品系列1830PSS，智能OTN产品系列1870TSS，ASON产品系列1678MCC和DWDM/ROADM平台1626LM等。

   子端口级别的疏导提供了最高的调度灵活性，最适用于全分布式的流量架构，例如租线和L2 VPN。该模型使得VLAN或伪线等逻辑端口能够映射到ODU flex等传输容器中，不用在独占一个端口或波长。智能的控制平面还能增加网络的生存性，为传输颗粒提供更丰富的QoS级别。该方案对于目前主流运营商的运维体制没有大的冲击，IP与传输部门各自独立，有着比较清楚的管理界面。

   CBT解决方案中对应的端口级别疏导产品为SR产品系列7750SR，ROADM/ZTP产品系列1830PSS，智能OTN产品系列1870TSS。

   上述3类模型分别对应不同的混合业务流。对于所有3类模型，集成的控制平面和统一的管理平台都会带来更多的优势，如整网的资源可见性、端到端业务指配、故障定位和清除和网络管理等等。

   上海贝尔CBT是业界首个针对IP和光骨干网络进行统一优化的方案，从数据平面、控制平面和管理平面3个方面定义了融合的骨干网中各功能的优化实现。CBT提出的波长、端口和子端口疏导模型分别对应不同的业务流模型，并提供了操作和运维指导建议，为运营商将其现有骨干网向最佳地适应其业务发展趋势的下一代融合骨干网转型提供了良好的建设思路。