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文/张成良
随着业务的分组化和IP化趋势越来越明显，何种技术和方案将成为构建高效率、高质量、高可靠性承载网的最佳选择？采用单纯的IP承载平面，还是IP over ASON？这不仅取决于技术的成熟度，还要看网络所处的发展阶段。
一、ASON技术的发展情况
ASON概念的提出是传送网技术的一次重要突破和变革。随着ASON技术的发展和ASON设备的成熟度不断提高，国内外已经有很多商用的ASON网络在运行，如AT&T骨干网、NTT骨干网等。其他很多运营商也把ASON网络的建设提上了议事日程。目前ASON单厂商设备已经完全成熟，不同厂家设备的互联互通是ASON走向大规模应用过程中需要解决的重要问题。
OIF互联互通测试
OIF 2005互通测试由全球主要的运营商和设备商共同完成，参加的运营商有AT&T、中国电信、德国电信、法国电信、NTT、意大利电信和Verizon等；设备商有Alcatel、CIENA、Sycamore和华为等。测试设备放置在各个运营商的实验室，实验室内部包括控制平面和传送平面的连接，实验室之间通过基于互联网的IP VPN实现控制平面之间的连接。并通过IP VPN连接到SuperComm演示现场，进行现场演示。2005年测试的网络连接拓扑如图1所示。
图1 OIF 2005互通测试网络连接拓扑
2005年OIF测试依据的规范包括OIF UNI2.0（草案）和E-NNI1.0（信令部分），以及路由规范草案。此次以太网互通测试遵循了UNI2.0中的以太网业务传输部分，所采用的E-NNI的信令协议是在E-NNI1.0基础上增加了对于以太网业务的处理内容。测试主要验证了以太网业务的SC（交换连接）和SPC（软永久连接）建立和删除的基本功能。
这次互通测试验证了OIF提出的针对以太网业务的UNI和E-NNI信令的可行性，并且对以太网业务的信令流程和对象参数进行了进一步的讨论和明确。在测试中，UNI和E-NNI均采用基于RSVP-TE的信令协议；E-NNI采用基于OSPF-TE的DDRP路由协议，仍是单级路由。测试中还验证了以太网SC（交换连接）和SPC（软永久连接）的建立和删除。
中国电信2005 ASON网络测试
2005年10至12月期间，中国电信在北京进行了多厂家ASON设备的评估测试。这次测试是国内一次大规模、全面的ASON设备与技术的评估测试。从测试情况看，各厂家ASON设备在单独组网方面的功能已经基本成熟，可以满足现网应用的需求，包括传送平面、控制平面、保护恢复和网管系统等方面的功能和性能。
这次测试的另外一个重点是ENNI互联互通。这次测试在国内首次成功实现了大规模的ENNI互通，包括两两互通和三个厂家的多域互通。与光互联论坛（OIF）组织的互通测试相比，这次测试增加了单域多节点、双节点互连、1＋1 MSP、控制节点失效等测试内容，并均成功实现互通。ENNI的互通意味着可以利用不同厂家的设备组建多域的ASON网络，从而提高网络的可扩展性和设备的选择性。
二、ASON规模商用尚存一些问题
但从上面的测试中可以看出，由于与互联互通密切相关的E-NNI规范还没有完成，不能实现多厂家环境的大规模组网，其中影响规模商用的主要问题是ENNI接口问题和网络性能问题。
ENNI接口完全兼容还需要时间
ENNI接口互通意味着可以利用不同厂家的设备组建多域的ASON网络，从而提高网络的可扩展性和设备的选择性。OIF在互联互通方面已经取得了比较大的进展，但要大规模商用还需要时间。
首先，ENNI路由功能还需要大规模验证，特别是大规模网络抽象链路的配置与管理， ENNI互通的单域多节点网络规模还是比较小（在OIF测试中是一个节点表示一个控制和管理域，在中国电信测试中也就4个节点），未来组网中要实现对几十个甚至上百个节点的网络链路的抽象，在这方面还没有应用的经验。
第二，跨越不同设备商端到端通道的恢复还没有实现，在链路出现故障时，每一个运营商只能实现本段内的保护恢复，并不能实现全网内端到端通路的优化恢复，跨越不同设备商ENNI接口的电路还不能实现统一的保护恢复，因而不能最优化地使用资源。
最后，还无法实现端到端的管理跨域电路连接和拓扑。从管理平面的角度来看，对于端到端电路的管理是“铁路警察各管一段”。必须增加电路属性的互通信息和网管互通规范才能实现统一管理。
保护恢复时间尚不能保证
由于ASON的规模应用较少，更多的设备都是在实验室验证，因此恢复时间还不能得到保障。许多设备商在几个节点的恢复保护时间已经达到1秒的级别，而实际部署的ASON网络节点至少在上百个以上。但上百个节点的网络的恢复时间是否还可以保证在1－2秒数量级尚存在疑问，运营商对ASON大规模部署存在一定的疑虑。
ASON保护恢复时间虽然达到几百毫秒量级，但还是较长。IP网络已经采用各种措施来减少故障监测时间、路由收敛时间、链路建立时间，当前的技术已经可以在轻载的情况下实现几百毫秒的保护时间。由于ASON刚刚推出，还没有在链路建立、指令分发上进行优化，其保护恢复的时效性还有提高的空间。运营商在当前的宽带网络建设中应如何兼顾ASON和IP网络呢？
三、ASON与IP网络的保护性能比较
ENNI协议用于不同厂商设备的互联互通正在逐步走向成熟，全球运营商对ASON的大规模应用充满信心。ASON业务平台是一个通用信号平台，其面向的对象不单单是IP网络，也可以是其它信号，如TDM和ATM信号，它可以为任何信号提供承载和保护恢复。从目前传送网上的业务来看，将来有可能迁移到ASON网络上承载的业务有：大客户专线网、传统TDM业务和高质量需求的IP链路。
由于ASON设备交叉节点都是基于SDH VC技术，似乎ASON网络更适合于TDM VC业务的调度和保护恢复。因此一些大客户专线网、传统TDM业务迁移到ASON网络来保护并不存在争论。但是，如果ASON网络只是面向TDM业务，那这就是没有前途的方向，因为TDM业务量在业务总量中急剧下降，目前干线中只占到业务总量的5%左右。事实上，技术和设备的成熟将使ASON网络同样适合于承载IP业务。
许多研究数据网络的人认为IP网络不需要ASON来保护，其理由是IP网络本身的重新选路功能可以达到与ASON网络相同的恢复水平。ASON与IP保护属于同质，双重恢复没有必要。ASON网络与IP网络都采用了分布式算法，假如同样实施重路由计算，ASON和MPLS TE没有本质区别，两者的恢复时间目前处于同一个数量级，都是几百毫秒－秒级之间。也有人认为IP网络结构复杂，会带来业务恢复慢、时延对业务QoS影响大、无法动态调整带宽等问题。而ASON网络在解决这些问题方面则具备较强的优势。那么，究竟应该如何选择呢？
单一IP网络恢复保护的优势
在过去几年，IP网络得到了许多改进和发展，正在慢慢成为语音、数据、视频等多业务的统一核心承载平台，具有一定的QoS保证机制。在发生故障时，网络具有快速、高效的路由切换和恢复能力，能达到实时业务要求的网络可靠性，保证业务流量的QoS指标。相对于ASON网络的保护恢复，单一IP数据网络在如下方面具有一定的优势：
●解决链路和路由器失效问题：对于ASON节点，虽然格状MESH组网可以防止断纤情况下的业务传送失效，但是对节点失效的保护作用却不大，在路由器失效时无法保护相关的业务。由于路由器的可用性只能达到0.999，因此必须考虑路由器失效而带来的影响。
IP网络则采用了链路备份、节点备份的策略来解决这一问题，可以解决路由器失效、突发业务、链路故障等多方面的问题。
●解决流量突发问题：ASON网络都是基于VC-4以上大颗粒的恢复，无法解决由于突发流量增加而导致的丢包问题，也就是无法解决链路容量的突发增加和由于路由器本身处理故障能力带来的丢包问题。而采用链路备份、路由器备份的轻载IP网络是按照统计复用和负载分担的原则来设计，可以解决流量的突发问题。
此外，路由器POS端口的端到端VC-4-64C封装对ASON恢复也带来一定的不灵活性，在链路出现故障时必须在传送网中找到一个端到端的VC-4-64C电路，比较困难。IP网络却可以采用多方向负载恢复。
●实现细颗粒业务类型的感知和保护：在故障情况下，IP网络能实现业务类型感知的保护，将有限的资源留给签订了SLA协议的业务，而这是ASON传输层保护不能实现的。ASON网络只能对某一通道所有的业务颗粒进行同样的保护恢复，不能根据其业务等级进行细致区分。
IP over ASON恢复保护的优势
采用单一层面的IP网络拓扑过于复杂。单一层面的保护会导致路由表过于庞大。对于庞大的IP网络，其路由表无限制扩大会大大影响路由表的更新和路由收敛的速度，继而影响业务恢复的速度。而如果采用IP over ASON技术，则可以带来如下好处。
●提供小于50ms的保护：从保护机理上讲，物理层的保护要快于IP网络层。因为最早的网络故障首先反映在物理层面，这种故障不需要解析上层业务信号，直接启动保护，所以越接近于物理层保护速度越快。虽然采用了FRR快速重路由等新技术后，IP网络的保护恢复速度也可以提高到50ms左右。但是FRR的实施条件十分苛刻，FRR的实施和配置过程也过于复杂，必须分段（每个Span）去寻找保护路由。因此，ASON网络的保护速度依然是IP路由器所无法比拟的。另外，ASON网络在1＋1的保护上具有相当优势，速度可以达到远小于50ms，而且拥有实施十几年的丰富经验。
●解决大业务量中断恢复：光缆切断等突发事件会导致80波以上IP的10Gb/s链路中断。这种中断对IP网络造成很大的冲击。对于负载量巨大的IP网络，线路切断会导致成千上万的IP包丢失，引起许多路由器的重新选路，容易引发路由振荡，造成恢复时间长，其保护恢复时间存在较大不确定性。而ASON网络比较容易解决这些问题。ASON网络相对来说路由表比较小，在保护恢复时间上有比较强的规律性，一般可以保证在秒数量级。
●降低IP网络成本：现在的IP网构建方案是将数据网分级，由DWDM承载或通过光纤直连，IP分组包的源和宿之间需要多台路由器转接，会产生大量的直通业务，即不在本地上下而直接中转的业务，这会产生大量的额外成本，即使最大容量的核心路由器也很快会面临扩容的问题。目前IP路由器的扩容使用堆簇（cluster）方式，同一地点的设备互连代价昂贵，且往往导致网络内部阻塞。另外，核心IP网中采用了双路由备份（链路备份、节点备份）的组网结构，也使运营商网络投资倍增。
考虑到同样的I/O端口核心路由器的市场价是SDH设备的5倍，可以由ASON提供VC4层面的直连通道，路由器组成逻辑网状网，将直通业务的三层处理转移到一层，节省路由器的容量和端口（尤其是长距端口）。ASON提供一层的保护/恢复，三层路由器不需要为业务恢复预留大量容量，无须双平面（链路、节点）的保护模式，避免出现路由器堆叠和超级核心节点。现在，ASON面临的一个问题是，许多IP网络都是按照轻载50%以下设计的，ASON不能减少POS端口的应用。
●提高IP业务QoS：传统IP网多层结构引入了多跳和附加时延，时延对某些业务的QoS影响很大，特别是全球的VoIP通信（150 ms）。而端到端业务要求更高的骨干网可靠性，现在的IP网很难达到要求。ASON承载IP网能够提高业务QoS。ASON网络可以提供确定的端到端的通道（例如北京－武汉－广州，而不是经多个迂回路由），一般都选在最短路径，可以减少端到端的延时。另外如果在中间节点采用光网络连接处理，可以减少三层的处理时间、一层（而不是三层）处理减少时延（节点和链路）、抑制抖动、降低丢包率，从而达到减少端到端时延的目的。
ASON能够提供更强大的故障检测能力，使网络维护更加简便，维护成本降低。ASON网络还可以提供端到端的通道调度能力，使业务开通更加快捷。
●实现带宽动态调整：ASON网络提出了UNI接口的概念，可以把客户路由器或其它网络作为自己的客户端，并根据UNI-C发起的请求而改变对客户的带宽。这给予客户很大的自主权，可以动态地改变用户带宽，直接提供BoD（Bandwidth on Demand）业务。IP网络并不能提供这种功能，用户要动态修改自己需要的链路带宽。
应实施IP与ASON双层恢复
如何处理好未来的ASON网络与已经运营的IP网络之间的关系是运营商面临的一个重要挑战。从网络分层上看，把任何问题都集中在一个层面来解决是不太现实的。单一层面的保护会导致路由表过于庞大，而更新相关的路由信息会影响恢复速度。采用IP和ASON物理层分别进行保护和维护符合网络的分层分割和各自网络独立演进原则。未来网络将分为光网络和IP网络两层，端到端IP包业务分成两个层面处理，分别进行选路和恢复保护。这样既可以保证恢复速度，又减小了对路由器吞吐量的需求，同时改进了IP的时延性能。
ASON网络主要解决光缆切断等大容量切断事件，IP网络主要解决路由器失效和流量的突发增大。在层间保护上可以通过对IP网络设置一定的Hold-off来实现。此外，ASON物理层可以提供保护，IP网络可以适当的重载，而不是像现在这样低于50%的轻载，这样可以减少路由器的端口数目。当然流量超出负载时可能会丢弃一部分业务，但是只要业务等级的QoS设置得当也不会影响正常的运营。
由于业务的分组化和IP化发展迅速，将来的ASON光网络和IP网络可以两者共同采用一个控制平面。目前采用分离的平台演进则比较合适，但是如何最优化地实现IP over ASON并实行双层恢复仍有许多具体问题需要研究。
