PTN

PTN簡介

　　PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。

　　PTN支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道，具有適合各種粗細(xì)顆粒業(yè)務(wù)、端到端的組網(wǎng)能力，提供了更加適合于IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道；具備豐富的保護(hù)方式，遇到網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)基于50ms的電信級(jí)業(yè)務(wù)保護(hù)倒換，實(shí)現(xiàn)傳輸級(jí)別的業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)；繼承了SDH技術(shù)的操作、 管理和維護(hù)機(jī)制（OAM），具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的完美OAM體系，保證網(wǎng)絡(luò)具備保護(hù)切換、錯(cuò)誤檢測(cè)和通道監(jiān)控能力；完成了與IP/MPLS多種方式的互連互通，無縫承載核心IP業(yè)務(wù)；網(wǎng)管系統(tǒng)可以控制連接信道的建立和設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)QoS的區(qū)分和保證，靈活提供SLA等優(yōu)點(diǎn)。

　　另外，它可利用各種底層傳輸通道（如SDH/Ethernet/OTN）。總之，它具有完善的OAM機(jī)制，精確的故障定位和嚴(yán)格的業(yè)務(wù)隔離功能，最大限度地管理和利用光纖資源，保證了業(yè)務(wù)安全性，在結(jié)合GMPLS后，可實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)配置及網(wǎng)狀網(wǎng)的高生存性。

PTN百科

　　PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。

　　PTN支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道，具有適合各種粗細(xì)顆粒業(yè)務(wù)、端到端的組網(wǎng)能力，提供了更加適合于IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道；具備豐富的保護(hù)方式，遇到網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)基于50ms的電信級(jí)業(yè)務(wù)保護(hù)倒換，實(shí)現(xiàn)傳輸級(jí)別的業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)；繼承了SDH技術(shù)的操作、 管理和維護(hù)機(jī)制（OAM），具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的完美OAM體系，保證網(wǎng)絡(luò)具備保護(hù)切換、錯(cuò)誤檢測(cè)和通道監(jiān)控能力；完成了與IP/MPLS多種方式的互連互通，無縫承載核心IP業(yè)務(wù)；網(wǎng)管系統(tǒng)可以控制連接信道的建立和設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)QoS的區(qū)分和保證，靈活提供SLA等優(yōu)點(diǎn)。

　　另外，它可利用各種底層傳輸通道（如SDH/Ethernet/OTN）?？傊?，它具有完善的OAM機(jī)制，精確的故障定位和嚴(yán)格的業(yè)務(wù)隔離功能，最大限度地管理和利用光纖資源，保證了業(yè)務(wù)安全性，在結(jié)合GMPLS后，可實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)配置及網(wǎng)狀網(wǎng)的高生存性。

　　典型技術(shù)

　　就實(shí)現(xiàn)方案而言，在目前的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)條件下，總體來看，PTN可分為以太網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)和傳輸技術(shù)結(jié)合MPLS兩大類，前者以PBB-TE為代表，后者以T-MPLS為代表。當(dāng)然，作為分組傳送演進(jìn)的另一個(gè)方向——電信級(jí)以太網(wǎng)（CE，CarrierEthernet）也在逐步的推進(jìn)中，這是一種從數(shù)據(jù)層面以較低的成本實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載的改良方法，相比PTN，在全網(wǎng)端到端的安全可靠性方面及組網(wǎng)方面還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

　　技術(shù)內(nèi)容

　　PBB技術(shù)的基本思路是將用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝一個(gè)運(yùn)營商的以太網(wǎng)幀頭，形成兩個(gè)MAC地址。PBB的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有清晰的運(yùn)營網(wǎng)和用戶間的界限，可以屏蔽用戶側(cè)信息，實(shí)現(xiàn)二層信息的完全隔離，解決網(wǎng)絡(luò)安全性問題;在體系架構(gòu)上具有清晰的層次化結(jié)構(gòu)，理論上可以支持1600萬用戶，從根本上解決網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)擴(kuò)展性問題;規(guī)避了廣播風(fēng)暴和潛在的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路問題：無需擔(dān)心VLAN和MAC地址與用戶網(wǎng)沖突，簡化了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與運(yùn)營;采用二層封裝技術(shù)，無需復(fù)雜的三層信令機(jī)制，設(shè)備功耗和成本較低;對(duì)下可以接入VLAN或SVLAN，對(duì)上可以與VPLS或其他VPN業(yè)務(wù)互通，具有很強(qiáng)的靈活性，非常適合接入?yún)R聚層應(yīng)用;無連接特性特別適合經(jīng)濟(jì)地支持無連接業(yè)務(wù)或功能，如多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)VPN（E-LAN）業(yè)務(wù)、IPTV的組播功能等。PBB的主要缺點(diǎn)是：依靠生成樹協(xié)議進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)時(shí)間和性能都不符合電信級(jí)要求，不適用于大型網(wǎng)絡(luò);依然是無連接技術(shù)，OAM能力很弱;內(nèi)部不支持流量工程。在PBB的基礎(chǔ)上，關(guān)掉復(fù)雜的泛洪廣播、生成樹協(xié)議以及MAC地址學(xué)習(xí)功能，增強(qiáng)一些電信級(jí)OAM功能，即可將無連接的以太網(wǎng)改造為面向連接的隧道技術(shù)，提供具有類似SDH可靠性和管理能力的硬QoS和電信級(jí)性能的專用以太網(wǎng)鏈路，這就是所謂的PBT（網(wǎng)絡(luò)提供商骨干傳送）技術(shù)，又稱PBB-TE。

　　PBT技術(shù)的顯著特點(diǎn)是擴(kuò)展性好。關(guān)掉MAC地址學(xué)習(xí)功能后，轉(zhuǎn)發(fā)表通過管理或者控制平面產(chǎn)生，從而消除了導(dǎo)致MAC地址泛洪和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的廣播功能;同時(shí)，PBT技術(shù)采用網(wǎng)管/控制平面替代傳統(tǒng)以太網(wǎng)的“泛洪和學(xué)習(xí)”方式來配置無環(huán)路MAC地址，提供轉(zhuǎn)發(fā)表，這樣每個(gè)VID僅具有本地意義，不再具有全局唯一性，從而消除了12bit（4096）的VID數(shù)限制引起的全局業(yè)務(wù)擴(kuò)展性限制，使網(wǎng)絡(luò)具有幾乎無限的隧道數(shù)目（260）。此外，PBT技術(shù)還具有如下特點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)信息由網(wǎng)管/控制平面直接提供，可以為網(wǎng)絡(luò)提供預(yù)先確知的通道，容易實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留和50ms的保護(hù)倒換時(shí)間;作為二層隧道技術(shù)，PBT具備多業(yè)務(wù)支持能力;屏蔽了用戶的真實(shí)MAC，去掉了泛洪功能，安全性較好;用大量交換機(jī)替代路由器，消除了復(fù)雜的IGP和信令協(xié)議，城域組網(wǎng)和運(yùn)營成本都大幅度下降;將大量IEEE和ITU定義的電信級(jí)網(wǎng)管功能從物理層或重疊的網(wǎng)絡(luò)層移植到數(shù)據(jù)鏈路層，使其能基本達(dá)到類似SDH的電信級(jí)網(wǎng)管功能。

　　然而，PBT存在部分問題：首先，它需要大量連接，管理難度加大；其次，PBT只能環(huán)型組網(wǎng)，靈活性受限；再次，PBT不具備公平性算法，不太適合寬帶上網(wǎng)等流量大、突發(fā)較強(qiáng)的業(yè)務(wù)，容易存在設(shè)備間帶寬不公平占用問題；最后，PBT比PBB多了一層封裝，在硬件成本上必然要付出相應(yīng)的代價(jià)。

　　技術(shù)釋義

　　T-MPLS（Transport MPLS）是一種面向連接的分組傳送技術(shù)，在傳送網(wǎng)絡(luò)中，將客戶信號(hào)映射進(jìn)MPLS幀并利用MPLS機(jī)制（例如標(biāo)簽交換、標(biāo)簽堆棧）進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)它增加傳送層的基本功能，例如連接和性能監(jiān)測(cè)、生存性（保護(hù)恢復(fù)）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。總體上說，T-MPLS選擇了MPLS體系中有利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的一些特征，拋棄了IETF（Internet Engineering Task Force）為MPLS定義的繁復(fù)的控制協(xié)議族，簡化了數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理。T-MPLS繼承了現(xiàn)有SDH傳送網(wǎng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又可以滿足未來分組化業(yè)務(wù)傳送的需求。T-MPLS采用與SDH類似的運(yùn)營方式，這一點(diǎn)對(duì)于大型運(yùn)營商尤為重要，因?yàn)樗麄兛梢岳^續(xù)使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和管理系統(tǒng)，減少對(duì)員工的培訓(xùn)成本。由于T-MPLS的目標(biāo)是成為一種通用的分組傳送網(wǎng)，而不涉及IP路由方面的功能，因此T-MPLS的實(shí)現(xiàn)要比IP/MPLS簡單，包括設(shè)備實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方面。T-MPLS最初主要是定位于支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，但事實(shí)上它可以支持各種分組業(yè)務(wù)和電路業(yè)務(wù)，如IP/MPLS、SDH和OTH等。T-MPLS是一種面向連接的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用MPLS的一個(gè)功能子集。

　　T-MPLS的主要功能特征包括：

　?。?）T-MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)方式采用MPLS的一個(gè)子集：T-MPLS的數(shù)據(jù)平面保留了MPLS的必要特征，以便實(shí)現(xiàn)與MPLS的互聯(lián)互通。（2）傳送網(wǎng)的生存性：T-MPLS支持傳送網(wǎng)所具有的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制，包括1+1、1:1、環(huán)網(wǎng)保護(hù)和共享網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)等。MPLS的FRR機(jī)制由于要使用LSP聚合功能而沒有被采納。（3）傳送網(wǎng)的OAM機(jī)制：T-MPLS參考Y.1711定義的MPLS OAM機(jī)制，延用在其他傳送網(wǎng)中廣泛使用的OAM概念和機(jī)制，如連通性校驗(yàn)、告警抑制和遠(yuǎn)端缺陷指示等。（4）T-MPLS控制平面：初期T-MPLS將使用管理平面進(jìn)行配置，與現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)配置方式相同。目前ITU-T已經(jīng)計(jì)劃采用ASON/GMPLS作為T-MPLS的控制平面，下一步將開始具體的標(biāo)準(zhǔn)化工作。（5）不使用保留標(biāo)簽：任何特定標(biāo)簽的分配都由IETF負(fù)責(zé)，遵循MPLS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保與MPLS的互通性。由于T-MPLS是利用MPLS的一個(gè)功能子集提供面向連接的分組傳送，并且要使用傳送網(wǎng)的OAM機(jī)制，因此T-MPLS取消了MPLS中一些與IP和無連接業(yè)務(wù)相關(guān)的功能特性。T-MPLS與MPLS的主要區(qū)別如下：（1）IP/MPLS路由器是用于IP網(wǎng)絡(luò)的，因此所有的節(jié)點(diǎn)都同時(shí)支持在IP層和MPLS層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。而傳送MPLS只工作在L2，因此不需要IP層的轉(zhuǎn)發(fā)功能。（2）在IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中存在大量的短生存周期業(yè)務(wù)流。而在傳送MPLS網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)流的數(shù)量相對(duì)較少，持續(xù)時(shí)間相對(duì)更長一些。而在具體的功能實(shí)現(xiàn)方面，兩者的主要區(qū)別包括：（1）使用雙向LSP：MPLS LSP都是單向的，而傳送網(wǎng)通常使用的都是雙向連接。因此T-MPLS將兩條路由相同但方向相反的單向LSP組合成一條雙向LSP。（2）不使用倒數(shù)第二跳彈出（PHP）選項(xiàng)：PHP的目的是簡化對(duì)出口節(jié)點(diǎn)的處理要求，但是它要求出口節(jié)點(diǎn)支持IP路由功能。另外由于到出口節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)已經(jīng)沒有MPLS標(biāo)簽，將對(duì)端到端的OAM造成困難。（3）不使用LSP聚合選項(xiàng)：LSP聚合是指所有經(jīng)過相同路由到同一目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包可以使用相同的MPLS標(biāo)簽。雖然這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，但是由于丟失了數(shù)據(jù)源的信息，從而使得OAM和性能監(jiān)測(cè)變得很困難。（4）不使用相同代價(jià)多路徑（ECMP）選項(xiàng)：ECMP允許同一LSP的數(shù)據(jù)流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的多條不同路徑。它不僅增加了節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)IP/MPLS包頭的處理要求，同時(shí)由于性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流可能經(jīng)過不同的路徑，從而使得OAM變得很困難。（5）T-MPLS支持端到端的OAM機(jī)制。（6）T-MPLS支持端到端的保護(hù)倒換機(jī)制，MPLS支持本地保護(hù)技術(shù)FRR。（7）根據(jù)RFC3443中定義的管道模型和短管道模型處理TTL。（8）支持RFC3270中的E-LSP和L-LSP。（9）支持管道模型和短管道模型中的EXP處理方式。（10）支持全局唯一和接口唯一兩種標(biāo)簽空間。

　　典型技術(shù)比較

　　PTN可以看作二層數(shù)據(jù)技術(shù)的機(jī)制簡化版與OAM增強(qiáng)版的結(jié)合體。在實(shí)現(xiàn)的技術(shù)上，兩大主流技術(shù)PBT和T-MPLS都將是SDH的替代品而非IP/MPLS的競爭者，其網(wǎng)絡(luò)原理相似，都是基于端到端、雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，并提供中心管理、在50毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換的能力；兩者之一都可以用來實(shí)現(xiàn)SONET/SDH向分組交換的轉(zhuǎn)變，在保護(hù)已有的傳輸資源方面，都可以類似SDH網(wǎng)絡(luò)功能在已有網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)向分組交換網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?？傮w來看，T-MPLS著眼于解決IP/MPLS的復(fù)雜性，在電信級(jí)承載方面具備較大的優(yōu)勢(shì)；PBT著眼于解決以太網(wǎng)的缺點(diǎn)，在設(shè)備數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載上成本相對(duì)較低。標(biāo)準(zhǔn)方面，T-MPLS走在前列；PBT即將開展標(biāo)準(zhǔn)化工作。芯片支持程度上，目前支持Martini格式MPLS的芯片可以用來支持T-MPLS，成熟度和可商用度更高，而PBT技術(shù)需要多層封裝，對(duì)芯片等硬件配置要求較高，所以逐漸已經(jīng)被運(yùn)營商和廠商所拋棄。目前T-MPLS除了在沃達(dá)豐和中國移動(dòng)等世界頂級(jí)運(yùn)營商得到大規(guī)模應(yīng)用之外，在T-MPLS的基礎(chǔ)上更推出了更具備協(xié)議優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)的MPLS-TP（MPLS Transport Profile）標(biāo)準(zhǔn)，MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)可以在T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)上上平滑升級(jí)，可能成為PTN的最佳技術(shù)體系。

　　PTN 與SDH的區(qū)別

　　SDH（Synchronous Digital Hierarchy），通過傳輸GSM網(wǎng)絡(luò)將SDH的輝煌盡顯。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：1.核心層，骨干層，匯聚層，接入層均可勝任；

　　2.具備國際統(tǒng)一的接口速率，與各類設(shè)備對(duì)接容易；

　　3.傳輸最小單元為VC12。

　　試用范圍：E1幀結(jié)構(gòu)高效傳輸（運(yùn)營商的GSM網(wǎng)絡(luò)絕大部分都是由SDH傳輸?shù)模?/p>

　　PTN（Packet Transport Network），3G/4G傳送網(wǎng)絡(luò)

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：1.核心層，骨干層，匯聚層，接入層均可勝任；

　　2.活的組網(wǎng)調(diào)度能力、多業(yè)務(wù)傳送能力、全面的電信級(jí)安全性、電信級(jí)的OAM能力、具備業(yè)務(wù)感知和端到端業(yè)務(wù)開通管理能力。

　　試用范圍：1.WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA的傳輸；

　　2.LTE-FDD/LTE-TDD的傳輸；

　　3.各類以太網(wǎng)業(yè)務(wù)