分组传送网保护方式研究

许微

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.096

摘 要：在承载网大规模IP化的背景下，分组传送网PTN网络的网络规划与优化就显得非常重要。该文通过研究PTN保护倒换模式，在实验室搭建相关网络进行测试数据采集，并对数据进行分析，最终得出接入侧、汇聚侧、核心侧以及PW的建议保护方式，为TD-LTE的网络稳定性提供了有效地保障。

关键词：分组 传送网 PTN 承载网 保护

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0096-02

随着承载网IP化的趋势，分组传送PTN网络独特的优势发展前景良好，与传统的传输设备SDH、MSTP和WDM相比，PTN设备具备明显的IP化特点。PTN设备作为取代SDH和MSTP的关键产品，可靠性是对其最主要要求。因此研究保护倒换，让电PTN以太网业务达到标准化业务、可扩展性、可靠性、服务质量、可管理性五大特征就显得尤为迫切和重要。

1 PTN现有网络保护方式

1.1 链路聚合

链路聚合（link aggregation，LAG）是一种端口级的冗余技术，它通过将多个物理端口聚合为一个逻辑端口来提供额外的冗余性或更高的带宽，这些物理端口的工作模式必须是一样的。LAG是一项点到点的技术，亦即必须在直接相邻的两个以太网设备之间启用。其所遵从的标准是 802.3ad。LAG方式不保证50ms保护倒换时间。

1.2 G.8031

G.8031是ITU定义的以太网业务级线性保护倒换协议，又叫ELPS（Ethernet Linear Protection Switching）。该协议使用CFM协议检测业务状态，并通过Y.1731的PDU来承载其协议报文，实现源宿的协商。G.8031是一项端到端的技术，亦即保护的源宿端不必是直接相邻的，工作和保护链路上都可以有其他中间设备。

1.3 G.8032

G.8032是ITU定义的以太网业务级环网保护倒换协议，又叫ERPS（Ethernet Ring Protection Switching）。与G.8031类似，该协议使用CFM协议检测业务状态，并通过Y.1731的PDU来承载其协议报文，实现源宿的协商。与G.8031不同的是，环网本身在网络架构上就提供了冗余度，G.8032所提供的保护倒换方式是首先将一段链路阻塞，这样环网从逻辑上就成为了一个线性网络，而当网络中发生故障时，再将被阻塞的链路启用，这样仍然可以保证网络之间各点的连通性，使得业务能够正常转发。

1.4 线性保护倒换

PTN网络中的线性保护倒换，又称之为G.8131，是 MPLS-TP网络中保证网络高可靠性的协议。其与G.8031非常相似，从检测机制到协议交互，都是参考了G.8031的实现。不同的是其保护的是PTN的端到端业务，一般是LSP层或PW层，其检测机制依赖的是MPLS-TP的OAM，即G.8113.1，而其自身协议报文的封装也是采用G.8113.1的PDU，封装了APS协议消息。G.8131同样支持1+1和1∶1，在1+1单向情况下，不需要协议报文的参与。

1.5 环网保护

PTN的环网保护并没有参考G.8032环网保护的实现，而是采用了Wrapping和Steering的机制。由于PTN是采用基于标签的转发方式，所以标签就代表了转发路径，不需要通过阻塞路径来防止环路。当故障发生时，原先经过该故障链路的路径就不通了，这时将业务从反方向发送出去，并且打上相应的标签，就可以保证业务不中断。

1.6 复用段保护

复用段保护MSP（Multiplex Section Protection）是SDH网络中实现电信级保护倒换的技术，其采用的也是APS协议，除了报文发送周期之外，线性MSP保护的模式和机制与 G.8031几乎完全一样。MSP采用SDH复用段的开销K1、K2字段来传递保护倒换的协议消息。在PTN网络中，由于存在与MSTP/SDH网络互通的要求，因此对于MSP保护的支持也是必须的。

2 全网拓扑结构建议

根据上述分析，该文建议：在接入点采用LAG保护用户的接入链路、在接入与汇聚之间采用ELPS或ERPS保护网络、在PTN网络内采用G.8131或MPLS-TP环网保护技术。建议的网络结构如图1所示。

参考文献

[1] 杨一荔.PTN技术[M].人民邮电出版社，2014.

[2] 黄一文.PTN承载网保护方案初探[J].邮电设计技术，2010（1）：53-57.

[3] 王晓义，李大为.PTN网络建设及其应用[M].人民邮电出版社，2010.