路由技術：ASON標準化的關鍵點

2019-11-05 00:19:24

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供稿：網友

自動交換光網絡（ASON）是傳送網發展的趨勢，而路由技術是整個ASON的核心技術之一，也是ASON標準化工作的重點和難點。

目前，國際上的標準化組織如ITU－T、IETF和OIF都在對ASON路由技術進行研究和標準化，而每個組織的工作方式和思路卻不盡相同。

　　OIF DDRP問題分析

　　DDRP為域間路由協議，目前OIF將DDRP改稱為“運營商內基于OSPF的E－NNI路由”。為了滿足網絡的可擴展性要求，OIF要求E－NNI路由協議支持分級路由方式，并至少支持4個等級。在每個路由等級應使用基于鏈路狀態的路由算法。初期OIF對E－NNI路由的要求是應以已有的路由協議為基礎，而不是發明一種新的協議，并應該使用支持多等級路由的路由協議，如PNNI。但是很多人反對使用PNNI，因為PNNI開始是用于ATM網絡的，代碼不開放且應用不多。基于以上原因，OIF建議使用IETF開發的GMPLS路由協議，如GMPLS－OSPF和GMPLS－ISIS，并在這種情況下提出了DDRP路由協議。OIF在2004年和2005年的SUPERCOMM上成功進行了基于DDRP的多域互操作演示，但是在現實網絡中還沒有真正的應用實例。

　　下面分析DDRP存在的幾個問題。

　　首先是分級路由的必要性。

　　DDRP的一個主要特點是對分級路由的支持。在分級路由的網絡中，可以對路由信息進行摘要和匯總，從而減少對網元設備CPU和存儲器的需求，因此有利于網絡的擴展。但是隨著CPU處理能力的增強和存儲器容量的不斷增長，網絡設備能夠處理和存儲的路由信息越來越多，從而使得分級路由的必要性大大降低。

　　Internet所使用的OSPF和IS－IS路由協議都沒有采用分級路由方式，但是由數百個路由器組成的ip網絡可以正常運行。即使在采用PNNI的ATM網絡中，大部分還是運行在單級模式，原因有兩個：一是設備硬件的CPU和存儲器能力可以滿足單級路由的需求。另外一個原因是具有QoS要求的路徑計算需要更多的路由信息，而這在分級路由的網絡中很難實現匯聚和摘要。

　　從應用的角度看，還有一個必要性的問題。光網絡中的連接是相對固定的，而不像ATM網絡中的SVC連接需要頻繁的建立和刪除，因此不一定在每個網絡節點設備上都需要路由信息，非凡是域間路由信息。另外，出于治理和安全的考慮，運營商一般會在域間應用策略來控制路由信息的交換。

　　其次是路由信息匯聚的困難性。

　　在單級路由中，與節點、鏈路和地址相關的路由信息在整個路由域中擴散，因此路由域中的每個節點都可以利用其收到的路由信息進行準確的路由計算。這一點對于受限路由計算非凡重要，如基于帶寬和共享風險鏈路組（SRLG）的路由計算。

　　GMPLS的單域運行模式是這種單級路由的一種實現。為了實現網絡的可擴展性，GMPLS只在域內擴散這些用于流量工程的路由參數，而GMPLS的域間路由還在研究中。

　　為了解決域間路由的問題，DDRP采用分級路由結構，路由協議在不同的域之間擴散匯總后的路由信息。這種分級路由的結構存在兩個潛在的問題，一個是匯總后的路由信息缺乏精確性，即可能會丟失一些信息。另外一個問題是某些流量工程參數不能或很難被匯總，如離散的帶寬信息。而在ATM網絡中，由于帶寬是用信元／秒來表示的，因此比較輕易實現鏈路帶寬的匯總。

　　再者是DDRP與GMPLSOSPF的差異。

　　DDRP采用類似PNNI的分級路由結構，而同時又在每個路由等級運行GMPLSOSPF路由協議。

　　最后是網絡治理。

　　從網絡治理的角度看，采用分級結構的網絡要比單平面的網絡難以治理。這是因為在單平面網絡中，節點和鏈路更輕易被識別和治理。到目前為止，還沒有定義采用DDRP的網絡如何治理，非凡是分級結構方面。而對于GMPLS網絡，IETF已經定義了比較完善的治理平面結構和相關MIB庫。由于兩者之間存在的差異性，并不能簡單地將GMPLS治理平面應用到DDRP網絡中。

　　IETF PCE體系結構

　　基于約束條件的路由計算是MPLS／GMPLS網絡的一個基本功能單元。大型多域網絡中的路徑計算是非常復雜的過程，可能需要非凡的計算模塊以及不同域之間的合作。為了滿足MPLS、GMPLS、ASON網絡中路徑計算的需求，IETF成立了PCE（路徑計算單元）工作組，研究PCE的體系結構和應用方式。

　　PCE是一個功能實體，它可以基于網絡拓撲結構和約束條件，計算出一條路徑。PCC（路徑計算客戶）是指任何向PCE請求路徑計算的客戶應用。

　　PCE體系結構的特點包括：PCE與現有的MPLS／GMPLS協議兼容；PCE適用于現有MPLS／GMPLS網絡的運行模式，包括治理平面；PCE采用單一的信令協議和結構，適用于不同的網絡環境，如域內和域間，以及不同運營商之間等；PCE答應運營商或設備廠商使用不同的路由算法，基于復雜的流量工程參數和策略計算路由；具有靈活的體系結構，PCE可以和網元設備在一起，也可以在單獨的服務器上實現。

　　下面給出PCE的一些應用實例。需要說明的是，PCE的目的并不是要取代現有的路徑計算模式，而是應用于特定的網絡環境。

　　——復雜的路徑計算和網絡優化：

　　如根據特定的約束條件優化網絡；基于多種約束條件的路徑計算（如包括時延、鏈路利用率、適配能力和SRLG等）。在這些情況下，由于網元設備的CPU能力限制，由外部PCE來實現可能是更好的方式。

　　——部分的可見性：

　　在由多控制域組成的網絡中，部分節點可能沒有其他域的網絡拓撲信息，因此很難計算出最優的路徑，可以通過多個控制域中的PCE之間的協作來解決這個問題。

　　——沒有控制平面的網元：

　　傳統的光網絡設備不具有控制平面，而是依靠網管進行連接配置。可以利用PCE為這些網絡計算路徑，實現與ASON的互通（即UNI／E－NNI代理）。

　　——備用路徑的計算：

　　可以利用PCE計算用于保護的備用路徑，其優勢是可以全局協調優化備用資源的使用。

　　——多層網絡：

　　在多層網絡中，客戶層網絡可能分布于不同的區域。可以利用PCE實現客戶層網絡跨越服務層網絡的端到端路徑計算，并完成不同地址空間的解析以及策略和控制參數的適配。ASON路由技術是整個ASON的核心技術之一，也是ASON標準化工作的重點和難點。雖然在ASON路由技術方面已經進行了很多研究和探討，但是其標準化工作還任重而道遠。進入討論組討論。

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