MSTP、PTN 和 P-OTN 在网络中的定位及思考

摘　要：面向 IP 的传送网络进入了群雄混战时代，各类新技术 MSTP、PTN 和 P-OTN 等层出不穷，本文对各种不同技术如何在网络中定位做了简要分析，以理清技术选择思路。

关键词：MSTP ， PTN ， P-OTN
1.前言
　　随着家庭娱乐、IPTV、远程控制、远程医疗、家庭安全、移动回传等各类三重播放新业务的出现和普及，通信网络的主流业务从传统的 TDM 语音向数据快速发展，使得以往简单的点对点的传输网演变成业务独立的最大的传送平台。同时，由于数据业务的 APRU 值相对较低，这要求未来传送网必须能够十分经济可靠地支持上层海量的数据包业务的传送，并支持网络演进的连续性。本文简要介绍了各类技术 MSTP、PTN 和 P-OTN 的演进路线，并对其在网络中的应用做了分析和建议。
2.面向分组业务的传送网络－技术演进路线
　　2.1 MSTP
　　基于 SDH 一层技术的多业务传输平台的 MSTP，为了适应逐步增加的数据业务的需求，从 2000 年以来经历了五个发展阶段：
　　第一阶段，在原有的 SDH 传输平台上，提供了 ATM 和 Ethernet 接口，以完成数据业务的透传功能，主要技术为级联、LAPS 封装等；
　　第二阶段，在第一阶段的基础上提供了强大的以太网二层交换能力和 ATM的交换功能，通过划分 VLAN 实现用户的有效安全隔离，同时还可组建 ATM 的VP-Ring 和利用以太网的 STP 保护；
　　第三阶段的主要特点是引入了 GFP 封装机制、LCAS 链路容量动态调整和虚级联技术，使得 MSTP 对数据业务的支持能力进一步加强，同时也在 MSTP 中内嵌 RPR技术，引入了带宽统计复用功能，提高了环路利用率；
　　第四阶段的 MSTP 主要特点是内嵌了 MPLS 功能，更好的实现了 VLAN 的地址扩展，可以提供新型以太网业务如 L2VPN 等，完善了第三阶段 MSTP 对数据业务的支持能力；
　　第五阶段，MSTP 的主要特征是直接引入了分组交叉内核，提供双交叉平面机制，以纯数据分组内核应对数据业务，保留 TDM 交叉内核满足 TDM 业务的需求，从而成为向基于纯本组内核的 PTN 的过渡阶段。
　　2.2 PTN
　　PTN 指分组传送网络，主要是基于二层分组的传送平台。从狭义的角度理解 PTN，应具备两个基本的特征：纯分组内核以及面向连接的传送，目前主要有两种技术倾向：基于 MPLS 技术的 MPLS-TP 和基于以太网技术的 PBB-TE。
　　2.3 P-OTN
　　P-OTN 是一个新名词，指的是 Packet Optical Transport Node，类似的名词还有 POTS（Packet Optical Transport System）、POTP（Packet OpticalTransport Platform）等。
　　从狭义的角度理解 P-OTN，是指 PTN 和 OTN 的有效融合，从 OTN 的范畴上看，重点涉及到 ODUflex 技术。从广义的角度理解 P-OTN，是指对现有 OTN 进行改造，使得 OTN 网络适应业务层面的分组化。
3.面向分组业务的传送网络－网络的架构演进
　　现有分层的电信网络架构是在以往电话网的基础上，通过增加新的网络层次来满足不断出现的新业务类型和提供一些特定的服务而形成的，这一特定的背景使得已有的网络架构越来越不能适应全网 IP 化的要求。
　　3.1 垂直方向网络扁平化
　　从垂直方向上看，用 IP 路由代表无连接分组传送；ATM 交换机代表具有流量控制能力和服务质量的面向连接的分组传送；SDH 代表具有高可靠性能的点对点的传送层；WDM/P-OTN 代表具有最高传送容量和传送效率的传送层。
　　3.2 水平方向网络融合渗透
　　从水平方向上看，已有网络分为用户驻地网、接入网（最后一公里）和核心网三个层次；而核心网又分为中继网、二级干线网和一级干线网。目前，水平方向除了用户驻地网外，已经将一级和二级干线融合为了长途网，将接入网和中继网融合成了本地网，使得四级网络变成两级网络，从而结构更加简单便于统一建设、统一调度和统一管理。
4.面向分组的传送技术的定位及思考
　　为了更好地理解不同的面向分组的传送技术 MSTP、PTN 和 P-OTN 在实际网络中的作用，有必要对实际现网的架构做进一步分析。
　　4.1 不同网络层次所对应的优选技术
　　从长途网层面，目前主要由核心路由器互联构建而成，此时，数据业务由于统计复用原因，突发特征减轻，更随着用户数的增加，由于大数定律的结果，核心网的业务量趋向随机的有规律的可管理的状态，此时业务量相对均匀分布，对传送层面主要是大管道互联的需求，调度主要的路由层面完成，因此，传送层所对应的优选技术是大容量长距离的波分复用系统，辅佐以波长级别的超大颗粒调度。设备类型以 10G、40G 和即将规模商用的 100G DWDM 为主。
　　从本地网的汇聚层面，调度需求加大，现有的三层路由设备、二层 PTN 设备以及一层 MSTP 设备都能很好的满足建网需求，另外，随着业务量的加大，P-OTN 也将逐渐引入。具体采用何种技术需要按实际网络现状以及性价比决定。到了本地网的接入层面，则主要以二层 PTN 设备及一层 MSTP 设备为主，三层路由设备虽然也能满足绝大多数要求，但是考虑到其高成本，实际网络中很少使用。
　　4.2 不同技术之间的关系
　　除了长途网以及本地网的核心层，都存在着多种优选的技术方案，它们之间有竞争也有互补。
　　4.2.1  IP/MPLS 和 PTN
　　在分组传送层面，IP/MPLS 和 PTN 两者之间的关系为整个网络规划设计的基础，网络架构一旦扁平化，自然就有了两个演进趋势：二层分组技术上移，往核心层推进；三层 IP/MPLS 下移，往接入层逼近。因此，清楚的定义二层和三层之间的边界是网络建设发展的重中之重。
　　4.2.2  PTN 和 MSTP
　　PTN 和 MSTP 之间是一种共存和逐步取代的关系，即 PTN 将逐步取代 MSTP或者说 MSTP 将逐步升级为 PTN，但是这将是个十分漫长的过程。而 PTN 和 MSTP 设备之间的互联互通则是这类共存网络需要考虑的一个主要问题。通常，在 UNI 层面互联互通相对容易；但是 NNI 层面的互联互通现在还不是很成熟，这也导致了在实际现网中，MSTP 和 PTN 设备是以 UNI 层面的互联互通为主。
　　4.3  实际建网的考虑
　　基于 MPLS-TP 标准上的不确定性，在实际建网中，在事先规划好三层和二层边界的前提下，三层以下的网络建设处于群雄混战的时代，大致来说，主要有三个思路：
    4.3.1 保守型建网策略
    保守型建网策略是优化现有的 MSTP 网络，等待其它技术的演进，如MPLS-TP、L2 MPLS、P-OTN、甚至 P ON 结合 OTN 等各类技术。直到技术路线明了后，再确定建网模型。该策略的优点是没有技术上的不确定性，缺点是要保证在等待期内，优化的 MSTP 系统能满足占网络主导业务量的分组化业务的传送。如要求现有的第四阶段和第五阶段的 MSTP 至少在 3～5 年内还能满足分组化业务的传送需求。         
　　4.3.2 稳健型建网策略
　　稳健型建网策略是在优化现有 MSTP 网络的基础上，先采用可以在未来容易升级到 MPLS-TP 技术的解决方案，如 L2 MPLS 等，因为 L2 MPLS 和 MPLS-TP 共用统一的 MPLS 协议簇，相对便于升级。该策略的优点是未来升级到 MPLS-TP 时，网络潜在风险较小，缺点是必须保证 L2 MPLS 电信级的分组业务传送能力、高 OAM 特性、便于配置等类似 SDH传送的功能，需要强大的集中式网管与之配合。
　　4.3.3 激进型建网策略
　　激进型建网策略是直接上马 MPLS-TP 项目，其优点是在现阶段数据业务量很大的前提下，提供纯分组的高可靠性传送；缺点是标准的不确定性必然导致未来网络升级过程中出现全面的业务中断。此外，采用以上任意一个策略，在物理层，P-OTN 网络都可以从现在开始逐步拓展开来。
5.结束
　　综上所述，网络业务层面的分组化无可避免，而面向分组的网络传送则有了多个解决方案：MSTP、PTN、P-OTN 等，这些技术在实际网络结构层面上有竞争有互补。现阶段，运营商首先要清楚界定出二层和三层设备在网络层次上的边界，然后再根据实际的网络模型选择具体的建网策略。 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jsjwl/238674.html