PTN技术教材配套课件

PTN技术第一章认识PTN网络第一章认识PTN网络目录一认识PTN二PTN关键技术PTN=PacketTechnology+SDHOperationExperience什么是PTN？PacketTransportNetwork-分组传送网Packet（分组）：是指具备IP化分组内核、多业务（IP化业务）接入、业务带宽共享和分类QOS保障管理能力；Transport（传送）：是指具备类SDH的保护机制，可实现50ms的业务快速倒换；具备类SDH的OAM网络监控维护管理功能；可提供完善的时钟和时间同步方案；Network（网络）：是指支持业务端到端配置和业务管理端到端；ALLIP——业务网发展趋势业务IP化的主要驱动力：统一网络协议，简化网络层次，降低TCO便于提供各种类型的新业务，实现综合业务运营CATVHFCTelephonenetworkMobileradionetworkInternet业务向AllIP转型对承载网的需求接口兼容性——以太网接口为主，兼容TDM/ATM业务业务分组化——基于分组的交换和传送，具备统计功能QoS机制——业务感知、端到端区分服务同步——电信级的时钟/时间同步方案网络可用性——电信级的OAM和保护利润最大化——降低CAPEX/OPEX核心层Packet接入汇聚承载网接入汇聚层业务应用核心调度管道Packet应用平台IP化业务承载网技术选择核心接入汇聚业务应用Packet？应用平台MSTP以太网IP/MPLS新技术IP化业务承载MSTP承载IP化业务的适应性分析InternetVoIPPSTNvoicedatavideo完善的网络保护多业务承载能力刚性管道一定的带宽统计复用能力物理隔离安全性高1、MSTP出现最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题2、但是这种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率不高。以太网承载IP化业务的适应性分析缺乏快速可靠的网络保护和OAM故障检测机制。无实现时钟、时间同步传送的有效机制。难以提供多业务的接口，尤其是TDM接口IP核心骨干网SRSR无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率无法保证由于OAM有效的检测机制的缺失，导致保护无法快速有效的完成。缺乏有效的维护手段，网络监控困难以太网在电信级保护、多业务承载、OAM、网络管理等方面存在较明显的缺陷，无法满足电信级网络管理的要求。CoreAccess缺乏电信级OAM功能：IP/MPLS的OAM功能比较简单，只定义了一些简单的故障管理功能，如MPLSPing/Traceroute/CC/FFD/FDI/BDI，不能满足电信级的要求缺乏电信级保护：虽然IP/MPLS只从信令协议的角度定义了TEFRR的恢复方式，但是为了维持路由协议的正确运行，需要在网络和设备内部运行大量的三层协议，导致带宽利用率降低，设备复杂性提高。缺乏良好的网络可扩展性：IP/MPLS复杂的信令协议限制了网络可扩展性，不太适应大规模的网络。设备复杂度高、成本高IP/MPLS承载IP化业务的适应性分析IP/MPLS在电信级保护、OAM、网络扩展性、成本等方面存在较明显的缺陷，无法应用在网络的接入和汇聚层。COREMetroSRSRBroadbandbusinessBTSNodeBNodeBRoutersIP核心骨干网新技术:PTN－－为IP化业务统一承载而来分组传送网络PTNPTN(PacketTransportNetwork)是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。PTN技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念，融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。PTNMSTPMPLSEthernetQoS管理多播ACL分组交换伪线OAM保护倒换网络管理时钟层网络架PTNMSTPMPLSEthernetQoS管理多播ACL分组交换伪线OAM保护倒换网络管理时钟层网络架EthernetSDHlikeOAM/PSMPLST-MPLSPBTPTNEthernetSDHlikeOAM/PSMPLST-MPLSPBTEthernetSDHlikeOAM/PSMPLST-MPLSPBTPTNPTN技术的特征：面向连接,统计复用可扩展性，可生存性电信级OAM＆保护多业务的支持能力采用G.8261和1588协议，支持分组的频率同步和相位同步分组时钟多业务统一承载分组业务的分组传送平滑演进保护投资降低CAPEX降低OPEXPTN承载网电信级网络管理统计复用传输带宽优化高精度同步定时QoS保护/OAM层次化管理维护层次化服务质量端到端网络管理统一维护多业务统一承载PTN价值体现低TCO最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-TJWT工作组负责标准制定，命名为MPLS-TransportProfile（MPLS-TP）一种面向连接的分组交换网络技术利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）MPLS头LSP,LDP,流量工程PWE3,BFD/FRR增强取消IP增加双向LSP增加OAM和保护简化和增强IPheaderIPPayloadIPEncapsulationPHYMPLSheaderIPpayloadIPheaderEncapsulationPHYMPLS(opt)EncapsulationT-MPLSMPLSheaderpayloadEncapsulationPHY(opt)EncapsulationPTN实现方式I：MPLS-TP/T-MPLS技术MPLS-TP=MPLS-L3复杂性+OAM+保护C-DAC-SAPayloadS-VIDC-VIDIEEE802.1adEthertypeEthertypeEthertypeQinQIEEE802.1ahC-DAC-SAPayloadI-SIDS-VIDC-VIDEthertypeEthertypeEthertypeB-DAB-SAB-VIDEthertypeEthertypeMACinMACC-DAC-SAPayloadI-SIDS-VIDC-VIDEthertypeEthertypeEthertypeB-DAB-SAB-VIDEthertypeEthertypePBB-TEIEEE802.1QayC-DAC-SAC-VIDIEEE802.1qEthertypeEthertypeVLANPayloadC-DAC-SAIEEE802.1EthertypeEthernetPayloadPBT（运营商骨干网传送）利用现有以太网的封装和转发机制建立面向连接的网络，取消了MAC地址学习、生成树和泛洪等以太网无连接特性增强了OAM能力，实现了基于业务和网络的层次化管理采用主备隧道的线性保护，实现电信级保护PBT=MACinMAC–L2无连接+OAM+保护增强以太网PBBPBTPTN实现方式II：PBT/PBB-TE技术PTN的两种实现方式PTN实现方式国际标准化组织设备商MPLS-TPIETF、ITU-T、MEF阿朗、华为、中兴、烽火、爱立信、UT斯达康、诺西、富士通、新邮通PBTIEEE、MEF、ITU-T北电MPLS-TPPBT共性内核以分组交换为内核承载业务天然支持分组业务承载，采用内嵌电路仿真方式承载电路业务QoS支持QoS区分和统计复用OAM和网管支持电信级OAM和网管能力，以及图形化界面安全性采用面向连接技术保证业务的安全性可靠性支持线性保护同步支持精确频率同步和基于1588v2的时间同步能力标准化在环网保护、同步、OAM、与路由器互通等方面的标准尚不成熟差异互通与MSTP兼容性较好与以太网兼容性较好关键技术实现方式PTN的两种实现方式差异不大，技术选择主要由产业链情况决定。目前，MPLS-TP更占优势，PBT仅北电主推。类似SDH的PTN（MPLS-TP）分层模型高阶通道层(HO-VC)低阶通道层(LO-VC)再生段层(RS)复用段层(MS)TMP通路层(LSP/Tunnel)TMC通道层(PW)物理媒介层(Fiber/Copper)TMS段层(以太网/SDH)•为一个或多个客户业务提供更大的传送网通路•提供传送网隧道的连接建立和监控•提供对TMS段层的适配•等效于MPLS的隧道层（Tunnel），而Tunnel＋LSP唯一标识相同源宿的标签交换路径•为客户提供端到端的传送网业务•将业务净荷适配封装，实现最贴近业务层的监控•封装后映射到TMP通路层承载•等效于MPLS的PWE3协议的伪线层（PW）•在物理媒介上，实现对比特流的传送，并具备对网络物理故障的监测和定位能力•可以是光媒介或电媒介，例如光纤、铜缆甚至无线等•保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接•完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立，并对链路的质量好坏进行监控•例如以太网、SDH、OTH、波长通道等数据链路层业务净荷TDM业务净荷以太网、TDM、ATMSDHPTNPTN设备基本功能传送平面：实现各种业务的传送处理功能，如封装、转发、流控、交换等，并实现保护和OAM开销处理管理平面：完成设备拓扑管理、配置管理、告警性能管理、安全管理控制平面：通过信令和路由协议实现业务的建立、保护恢复MPLS-TP/T-MPLSPWE3IP、Ethernet、ATM、SANE1/T1、STM-NEthernet/SDH/OTH传送平面传送平面控制平面管理平面控制平面管理平面第一章认识PTN网络目录一认识PTN二PTN关键技术PTN关键技术：PWE3（端到端的伪线仿真）分组网电路仿真是在包交换网络上承载传统TDM数据的技术。分组网电路仿真技术在PWE3框架协议下，采用电路仿真的方式，在包交换网络上为PDH和SDH数据流提供端到端的传输PW是一种通过PTN把一个仿真业务的关键要素从一个PE运载到另一个或多个其它PE的机制。通过PTN网络上的一个隧道对多种业务（ATM、TDM、Ethernet等）进行仿真，PTN可以传输多种业务的数据净荷。我们把这种方案里使用的隧道定义为伪线（PseudoWires）19PTN155M接口E1PTN关键技术：PWE3（端到端的伪线仿真）PWE3：PseudoWireEmulationEdge-to-EdgePWE3模块PE1PWE3模块PE2CE1CE2伪线仿真业务Tunnel伪线（PW）PTN网络作为一种端到端的二层业务承载技术，为各种业务（FR,ATM,Ethernet,TDMSONET/SDH）通过包交换网络（PSN）传递，在PSN网络边界提供了端到端的虚链路仿真。通过此技术可以将传统的网络与分组交换网络互连起来，从而实现资源的共用和网络的拓展。TDME1AbisPWE3TDMAbisE1TDMAbisIMAE1ATMAAL2/5IubPWE3ATMAAL2/5IubSTM1ATMAAL2/5IubETH802.1QIPIubETHPWE3802.1QIPIubETH802.1QIPIubTDME1IMAE1EthernetATMSTM-1TDME1EthernetTunnelTunnelTunnelPHYPHYPHY多业务统一承载TDMtoPWE3：支持透传模式和净荷提取模式。在透传模式下，不感知TDM业务结构，将TDM业务视作速率恒定的比特流，以字节为单位进行TDM业务的透传；对于净荷提取模式感知TDM业务的帧结构/定帧方式/时隙信息等，将TDM净荷取出后再顺序装入分组报文净荷传送ATMtoPWE3：支持单/多信元封装，多信元封装会增加网络时延，需要结合网络环境和业务要求综合考虑。EthernettoPWE3：支持无控制字的方式和有控制字的传送方式PTNCEPE1PE2CETDM/ATM/EthernetTDM/ATM/EthernetPTN关键技术：QoS机制ClassifierTokensDropACLOtherP