時間:2010-05-05 10:50:26來源:wuyue
隨著部署范圍的擴大以及同類技術的競爭,PBB/PBT技術也在快速發展。PLSB(運營商鏈路狀態橋接)作為控制平面的動態信令被引入PBB/PBT技術,試圖更好地解決PBB/PBT技術中的拓撲自動更新、高效率組播、預防環路等問題。PLSB為基于以太網技術承載多業務提供了一種可靠、擴展性強的方式,同時也保持了以太網的簡單、性價比高的關鍵優勢。
先進技術革新以太網
PBB/PBT通過自下而上的方法革新傳統的以太網技術,在諸多的電信級以太網技術中占有重要的地位,得到了較多電信設備制造商的支持,在國內外已經得到了相對其它技術較為廣泛的部署與應用。
PBB(MAC-in-MAC)技術通過在運營商網絡的邊界點處對用戶的以太網幀再次封裝上運營商的以太網幀頭,從體系結構上將傳統以太網發展為層次化的結構,不僅解決了以太網的可擴展性問題,同時也消除傳統以太網的單一平面結構所帶來的一系列問題。但PBB技術也存在不足,尤其體現在流量工程方面,典型的有流量控制、接入控制、業務控制以及端到端的QoS保障等。
在業務應用驅動下出現的PBT技術對PBB技術進行了改進,試圖解決PBB技術的不足。同時,PBT技術也大大增強了以太網的確定性,能夠按照運營商的需要確定以太網流量在網絡中的路徑。PBT技術通過為實時服務保留帶寬的方式確保了服務質量,即便是連接中止,PBT技術還能夠保障50毫秒的故障保護切換、恢復時間。
應用PBB/PBT技術構建城域以太網,可實現流量工程、通路監控、保護倒換、多業務承載等路由型城域網所能提供的功能,向用戶尤其是企業用戶提供電信級以太網業務。
以太網業務中較為典型的是any-to-any業務。但是,在拓撲復雜城域網內部署any-to-any業務需要配置眾多的網絡節點,導致該業務的實施更加復雜。盡管可以通過采用控制平面來解決這個問題,但是迄今為止一直采用STP(生成樹協議),PBT技術也只是通過人工配置的方式對控制平面進行預先設定。STP一直存在網絡效率低、匯聚時間較長等問題,而人工配置的方式顯然不適應城域網內復雜網絡拓撲的變化。此外對組播的高效率支持、抑制環路防止風暴的產生,也都是PBB/PBT改造以太網技術中必須解決的問題。
一種較好的解決辦法就是在保留以太網在數據平面上所具有優勢的特征屬性的同時,在控制平面上采用一個擴展性更好、更可靠的網絡協議來替代STP。
PLSB采用一個鏈路狀態協議作為以太網控制平面。對于每個分配給PLSB的B-VLAN,關閉洪泛和學習功能,可以采用靈活性較強的IS-IS作為鏈路狀態協議,以此來更新、發布網絡拓撲信息。PLSB利用IS-IS來共享B-MAC(骨干MAC地址)以及I-SID(業務ID)這些二層信息。
通過利用基本的IS-IS功能,每個PLSB節點利用LSA(鏈路狀態通告)通知直接相鄰節點,該節點連接到哪個節點以及如何連接到這些節點。該通告在加入該PLSB的所有節點間發布,因此一個PLSB實例內的每個節點最后都將共享一個共同的網絡拓撲(包括B-MAC以及I-SID)。一旦所有的節點都學習到了該拓撲,每個節點將應用SPF算法(最短路徑優先),并將計算得到的最短路徑更新到轉發表中。這樣,每個節點都建立了以本節點為根節點的到網絡中其他各個節點的點到多點方式的最短路徑樹。
雖然通過引入PLSB構建了一個動態的控制平面,但是數據平面仍然是簡單的以太網,并仍然根據標準的以太網頭進行標準的以太網轉發。與傳統以太網通過STP來控制轉發表不同,PLSB是通過IS-IS協議計算得出最短路徑,而PBT是通過網管配置的預設路徑。由于還是采用標準的以太網幀頭進行轉發,PLSB網絡繼承了以太網作為數據平面技術而具有的優勢。PLSB只利用少量的VLAN來傳送協議報文,并不影響利用其他VLAN透傳以太網內的其他協議,可見PLSB和其他技術(例如STP、PBT)都能夠應用于同一張以太網中。
基于PBB技術的PBT與PLSB并不沖突,兩者可以不沖突地共同利用一個通用數據平面。PBT與PLSB在控制平面上有所不同,在一個網絡內,兩者可傳送不同等級服務的業務實例,相互補充。
把PLSB引入以太網技術,這在很大程度上智能化了以太網網絡,推進了以太網技術的演進。
在網絡控制平面上利用PLSB技術,不僅可通過保持簡單的網絡而節約成本、獲得較高的網絡利用率,而且也能夠支持以太網OAM,從而監視并且快速定位、隔離網絡或業務故障。
——自動發現。PLSB的引入可以大大簡化業務的配置,鄰居節點的自動發現、鏈路的自動建立更新、動態連接的創建、恢復等功能也可以通過智能的控制平面實現。
——組播。PLSB可以根據每個業務組播樹進行計算。根據每個業務組播樹進行計算的能力使得一個VPN的組播流量只發送到屬于同一個VPN的站點。
——環路抑制。網絡中必須保持的一個特性是任意兩個節點之間以太網鏈路的對稱性,這也是以太網OAM正常發揮功能所需要的前提條件之一,是PLSB檢測、抑制環路所必需的。在計算最短路徑的時候,SPF的計算可保證網絡中節點之間的這種對稱性。
雖然PLSB依賴IS-IS來生成無環路的樹,但是在網絡出現故障的時候,還是有可能出現短暫的環路。STP通過阻斷通路來阻止環路,但這種方式會浪費資源而且導致非最短的路徑。在一個組播環境下,抑制環路的能力也會被降低。PLSB引入了一種環路抑制機制,該機制是利用網絡中任何節點之間路徑的雙向對稱性,從而簡單、快速處理環路幀。
PLSB與STP技術的對比
傳統以太網中控制平面所采用的STP限制了以太網在運營商網絡中的更廣泛應用。和STP相比,PLSB并不堵塞任何端口,這樣可以充分利用網絡。PLSB可以充分利用每個獨立節點計算得出的最短路徑樹,從而使網絡中的選路更加高效。除此以外,PLSB在每個VPN的基礎上計算獨立的組播樹,這樣可以只把VPN內的組播流量在本VPN內的節點上復制轉發。而且,IS-IS的匯聚時間比STP快,這意味著PLSB能夠提供較STP更好的故障保護倒換性能。
基于以太網技術,在城域網中部署PBB/PBT技術,同時在控制平面采用PLSB技術,能充分發揮以太網技術的諸多優勢,繼承對以太網已有的改進(例如端到端的基于標準的以太網OAM等),又能引入PLSB所帶來的智能控制平面、較高組播效率、高鏈路利用率等優點。這種互補的部署模式極大拓展了以太網技術在城域網范圍內的應用,為運營商提供了一種簡單、可靠、有效、性價比較高的電信級以太網綜合解決方案。
PBB/PBT/PLSB技術還需要注意以下兩點。一是標準化問題,目前PLSB技術由IEEE802.1aq最短路徑橋接工作組推進。各廠家設備之間的協議互通在很大程度上取決于標準的進展程度,這也是該技術能夠得到廣泛部署的重要前提條件。二是城域網絡內較為復雜的拓撲、數量較多的節點設備對PLSB中所應用的鏈路狀態協議IS-IS是一個不可忽視的挑戰,不僅僅體現在擴展性方面,而且還要求IS-IS所提供的故障保護性能指標能夠滿足實際部署時應用業務的要求。這些還有待通過對支持該技術設備進行深入的單機、組網測試來驗證。
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