论文部分内容阅读
摘要：在多域AS0N网络中需考虑的故障场景包括域内故障和域间故障，域间故障又包括域问链路故障和边界节点故障。文章通过对多域ASON网络中的故障场景进行分析，提出了跨域保护恢复对RSVP-TE信令协议的要求，并给出了不同故障场景下RSVP-TE协议的信令流程示例。
关键词：ASON；链路故障；保护恢复；RSVP-TE协议；RSVP-TE协议
中图分类号：TN913文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0024-03
一、ASON网络故障场景分析
在多域AS0N网络中需考虑的故障场景包括域内故障和域间故障，域间故障又包括域问链路故障和边界节点故障。
（一）域间链路故障
图1描述了NEb2和NEc1之间发生域间链路故障的场景。NEb2和NEc1将分别检测到传送平面的故障。在B域，NEb2监测到故障后，控制平面首先通过I-NNI将故障信息上传到NEb1。然后NEb1通过E-NNI将故障通告发送给NEa2。在A域，故障通告最后传送到NEa1，NEa1将根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
（二）边界节点故障
图2描述了边界节点NEc1发生故障时的场景。NEb2和NEc2将分别检测到传送平面的故障。如前所述，故障信息将通过INNI和E-NNI传送给NEa1由NEa1根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
（三）域内故障
根据G.8080的规定，在一个重路由域内的故障应只在该重路由域内进行恢复，而其下游的域将只观察到短暂的信号失效。发生故障的重路由域应继续使用原来的入口和出口网关节点。
但是在某些情况下，由于网络拓扑的限制将无法在域内进行恢复。如图3所示，在NEb5发生故障时，由于NEb1和NEb4之间没有其它可用路由，因此无法在B域内进行恢复。本文认为，在这种情况下可以采用端到端恢复。B域在域内恢复无法完成的情况下，可以将故障信息通过INNI和E-NNI传送给NEa1由NEa1根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
二、ASON保护和恢复的标准化现状
下面对ITU-T，OIF和ITU.T在保护恢复方面的标准化情况进行简要介绍。
（一）ITU-T
ITU-TG.8080定义自动交换光网络的控制平面参考结构和功能要求。G.8080对ASON中的保护和恢复进行了定义，并提出了保护和恢复实现机制应遵循的基本原则。在跨域保护恢复方面，G.8080从重路由的角度，对域内故障和域问故障时的处理方式进行了描述，并在附录中给出了不同功能组件交互的信令流程。
ITU-TG.7713以协议独立的方式描述分布式呼叫和连接管理功能，这些功能的具体协议实现在G.7713.1/2/3中进行规范。目前，G.7713已经对硬重路由（即恢复）的抽象流程进行了规范，包括单一重路由域和多重路由域。而G.7713.2（基于GMPLSRSVP-TE的DCM信令）还没有规范具体RSVP-TE协议如何支持跨域的端到端恢复功能。
（二）OIF
Oif2006.134.02（运营商对多域智能光网络控制平面的需求）对ASON网络的保护恢复提出了需求，包括域内和域间恢复，以及端到端恢复。Oif2004.368.00（多域网络中的呼叫恢复）对不同故障场景时的故障检测和通告机制进行了分析，并建议在以后的E-NNI规范中提供具体的解决方案。Oif2007.127.00（多域网络中的端到端保护和恢复）进一步从运营商的角度提出了对跨域端到端保护恢复的需求。
（三）IETF
IETF已经完成了一系列基于GMPLS的保护恢复方面的标准，包括：（1）RFC4426：GMPLS恢复（保护和恢复）功能规范；（2）RFC4427：GMPLS恢复（保护和恢复）术语；（3）RFC4428：基于GMPLS对恢复（保护和恢复）机制分析；（4）RFC4872：支持GMPLS端到端恢复的RSVP—TE扩展；（5）RFC4873：GMPLS区段恢复；（6）RFC4920：MPLS和GMPLS回溯信令扩展。
三、跨域恢复对RSVP.TE协议的要求
为了支持多域ASON网络中的端到端恢复，用于ASON的RSVP-TE信令协议应满足以下要求：
（一）业务等级与保护恢复类型的映射关系
目前，UNI1.0和E-NNI1.0信令规范在GENER-ALIZED_UNI对象中定义了业务级别（Service Level）子对象。每一个业务级别对应着运营商预先定义的一些业务特性，如保护恢复类型、连接建立和保持优先级、故障修复后的返回策略以及保留策略等。
ITU-TG.77l8要求网管系统可以对业务等级与保护恢复类型之间的对应关系进行配置而现有的ASON设备还不能支持这种配置，从而导致不同厂商设备通过E-NNI互通时无法建立端到端的相同业务等级的连接，即无法提供端到端的保护恢复能力。
根据以上分析，为了能够顺利实现不同厂商ASON设备的互联互通，提供端到端的保护恢复，ASON管理平面和控制平面应能够支持对业务等级与保护恢复类型之间的对应关系进行配置。
（二）重路由方式控制
RFC4920定义了以下几种使用回溯机制的重路由方式：
1．无重路由：发生故障后源节点可以尝试进行重路由，中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并可提供回溯信息。这是缺省的选项，并可兼容已有的实现方式。
2．端到端重路由：发生故障后源节点可以尝试进行重路由，中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供回溯信息。
3．边界点重路由：AS或区域边界节点（AS-BR/ABR）可以尝试进行重路由，并可选择将错误信息回传给源节点，或是选择另外的出口节点。其它中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供回溯信息。
4．区段重路由：在上传故障报告之前，任意节点都可以尝试进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供完整的回溯信息。
以上几种重路由方式的选择通过LSP_AT_TRIBUTES对象[RFC4420]携带的重路由标识来实现。在ASON网络中比较有意义的是端到端重路由和边界点（E－NNI）重路由。重路由方式可以作为电路的一种恢复属性，在建立电路时进行选择。
（三）RSVP-TE故障通告机制
GMPLS引入了Notify消息，用来直接向特定的节点报告故障，而不需要采用PathErr逐点上传的方式，从而可以加速故障通告的速度。Notiyf消息所携带的错误信息与PathErr消息是一样的。但是。对于可以在多点进行重路由的网络中，需要确定是采用PathErr还是Notify消息来触发重路由，否则可能发生多点同时进行重路由的情况，造成网络状态异常。这是因为：
1．PathErr和Notiyf消息可能经过不同的路由到达源节点。
2．Notiyf消息的目的节点可能不是源节点。
由于0IF和ITU-T目前采用的都是分段信令方式，在域间采用Notify消息并不能加速故障通告的速度。因此，在域间建议采用PathErr消息来触发重路由。
（四）重路由次数限制
每个进行重路由恢复的节点应有一个可配置的重路由尝试次数门限，以防止为了恢复某条电路而过度消耗网络资源。同时，可以允许其它节点进行重路由尝试，以便提高恢复的速度和效率。
四、跨域恢复信令流程
基于前面对多域ASON网络中的故障场景和信令协议需求的分析，下面提出进行跨域恢复的RSVP-TE信令流程。
（一）域间链路故障
图4给出了发生域问链路故障时的端到端恢复信令流程。PathErr消息的ERROR_SPEC对象应携带失效链路的标识符，源节点可以使用该信息进行重路由恢复。为了图示的清晰，图中没有画出Ack消息。
为了提高恢复速度，可以采用如图5所示的边界点重路由恢复方式。为了支持这种能力，边界点需要支持在RFC4420和RFC4920中定义的LSP_AT_TRIBUTES对象，用来选择重路由的方式。
如果重路由恢复是非返回式的，源节点或边界节点需要释放原有的故障连接，这一步可以在新的连接建立之前或之后完成。
（二）E-NNI节点故障
图6给出了下游E-NNI节点发生故障时的端到端恢复信令流程。从上游控制域的角度来看，这种故障与域间链路故障现象相同。因此，信令流程和故障信息也与域问链路故障时相同。
图7给出了上游E—NNI节点发生故障时的端到端恢复信令流程。上游控制域将认为这是一个域内链路故障，PathErr消息上传的故障信息应包含失效的域内抽象链路标识符。
（三）域内故障
图8给出了域内故障时的端到端恢复信令流程。此时，应首先尝试在域内进行恢复，只有当域内恢复失败时．才进行端到端恢复。PathErr消息上传的故障信息应包含失效的域内抽象链路标识符。
五、结语
目前，ASON技术在国内外许多运营商的网络中已经得到了广泛的应用。但是，由于E-NNI标准还不成熟，特别是还不支持跨域的端到端保护和恢复，因此现有的ASON网络都是采用单厂商设备组建的单域网络。本文通过对多域ASON网络中的故障场景进行分析，提出了跨域保护恢复对RSVP-TE信令协议的要求，并给出了不同故障场景下RSVP-TE协议的信令流程示例。
作者简介：郭海兵（1979－），男，湖南人，供职于广东南方电信规划咨询设计院有限公司，研究方向：通信。
关键词：ASON；链路故障；保护恢复；RSVP-TE协议；RSVP-TE协议
中图分类号：TN913文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0024-03
一、ASON网络故障场景分析
在多域AS0N网络中需考虑的故障场景包括域内故障和域间故障，域间故障又包括域问链路故障和边界节点故障。
（一）域间链路故障
图1描述了NEb2和NEc1之间发生域间链路故障的场景。NEb2和NEc1将分别检测到传送平面的故障。在B域，NEb2监测到故障后，控制平面首先通过I-NNI将故障信息上传到NEb1。然后NEb1通过E-NNI将故障通告发送给NEa2。在A域，故障通告最后传送到NEa1，NEa1将根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
（二）边界节点故障
图2描述了边界节点NEc1发生故障时的场景。NEb2和NEc2将分别检测到传送平面的故障。如前所述，故障信息将通过INNI和E-NNI传送给NEa1由NEa1根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
（三）域内故障
根据G.8080的规定，在一个重路由域内的故障应只在该重路由域内进行恢复，而其下游的域将只观察到短暂的信号失效。发生故障的重路由域应继续使用原来的入口和出口网关节点。
但是在某些情况下，由于网络拓扑的限制将无法在域内进行恢复。如图3所示，在NEb5发生故障时，由于NEb1和NEb4之间没有其它可用路由，因此无法在B域内进行恢复。本文认为，在这种情况下可以采用端到端恢复。B域在域内恢复无法完成的情况下，可以将故障信息通过INNI和E-NNI传送给NEa1由NEa1根据预先设置的恢复策略进行业务恢复。
二、ASON保护和恢复的标准化现状
下面对ITU-T，OIF和ITU.T在保护恢复方面的标准化情况进行简要介绍。
（一）ITU-T
ITU-TG.8080定义自动交换光网络的控制平面参考结构和功能要求。G.8080对ASON中的保护和恢复进行了定义，并提出了保护和恢复实现机制应遵循的基本原则。在跨域保护恢复方面，G.8080从重路由的角度，对域内故障和域问故障时的处理方式进行了描述，并在附录中给出了不同功能组件交互的信令流程。
ITU-TG.7713以协议独立的方式描述分布式呼叫和连接管理功能，这些功能的具体协议实现在G.7713.1/2/3中进行规范。目前，G.7713已经对硬重路由（即恢复）的抽象流程进行了规范，包括单一重路由域和多重路由域。而G.7713.2（基于GMPLSRSVP-TE的DCM信令）还没有规范具体RSVP-TE协议如何支持跨域的端到端恢复功能。
（二）OIF
Oif2006.134.02（运营商对多域智能光网络控制平面的需求）对ASON网络的保护恢复提出了需求，包括域内和域间恢复，以及端到端恢复。Oif2004.368.00（多域网络中的呼叫恢复）对不同故障场景时的故障检测和通告机制进行了分析，并建议在以后的E-NNI规范中提供具体的解决方案。Oif2007.127.00（多域网络中的端到端保护和恢复）进一步从运营商的角度提出了对跨域端到端保护恢复的需求。
（三）IETF
IETF已经完成了一系列基于GMPLS的保护恢复方面的标准，包括：（1）RFC4426：GMPLS恢复（保护和恢复）功能规范；（2）RFC4427：GMPLS恢复（保护和恢复）术语；（3）RFC4428：基于GMPLS对恢复（保护和恢复）机制分析；（4）RFC4872：支持GMPLS端到端恢复的RSVP—TE扩展；（5）RFC4873：GMPLS区段恢复；（6）RFC4920：MPLS和GMPLS回溯信令扩展。
三、跨域恢复对RSVP.TE协议的要求
为了支持多域ASON网络中的端到端恢复，用于ASON的RSVP-TE信令协议应满足以下要求：
（一）业务等级与保护恢复类型的映射关系
目前，UNI1.0和E-NNI1.0信令规范在GENER-ALIZED_UNI对象中定义了业务级别（Service Level）子对象。每一个业务级别对应着运营商预先定义的一些业务特性，如保护恢复类型、连接建立和保持优先级、故障修复后的返回策略以及保留策略等。
ITU-TG.77l8要求网管系统可以对业务等级与保护恢复类型之间的对应关系进行配置而现有的ASON设备还不能支持这种配置，从而导致不同厂商设备通过E-NNI互通时无法建立端到端的相同业务等级的连接，即无法提供端到端的保护恢复能力。
根据以上分析，为了能够顺利实现不同厂商ASON设备的互联互通，提供端到端的保护恢复，ASON管理平面和控制平面应能够支持对业务等级与保护恢复类型之间的对应关系进行配置。
（二）重路由方式控制
RFC4920定义了以下几种使用回溯机制的重路由方式：
1．无重路由：发生故障后源节点可以尝试进行重路由，中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并可提供回溯信息。这是缺省的选项，并可兼容已有的实现方式。
2．端到端重路由：发生故障后源节点可以尝试进行重路由，中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供回溯信息。
3．边界点重路由：AS或区域边界节点（AS-BR/ABR）可以尝试进行重路由，并可选择将错误信息回传给源节点，或是选择另外的出口节点。其它中间节点不应进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供回溯信息。
4．区段重路由：在上传故障报告之前，任意节点都可以尝试进行重路由。检测到故障的节点必须上报故障，并应提供完整的回溯信息。
以上几种重路由方式的选择通过LSP_AT_TRIBUTES对象[RFC4420]携带的重路由标识来实现。在ASON网络中比较有意义的是端到端重路由和边界点（E－NNI）重路由。重路由方式可以作为电路的一种恢复属性，在建立电路时进行选择。
（三）RSVP-TE故障通告机制
GMPLS引入了Notify消息，用来直接向特定的节点报告故障，而不需要采用PathErr逐点上传的方式，从而可以加速故障通告的速度。Notiyf消息所携带的错误信息与PathErr消息是一样的。但是。对于可以在多点进行重路由的网络中，需要确定是采用PathErr还是Notify消息来触发重路由，否则可能发生多点同时进行重路由的情况，造成网络状态异常。这是因为：
1．PathErr和Notiyf消息可能经过不同的路由到达源节点。
2．Notiyf消息的目的节点可能不是源节点。
由于0IF和ITU-T目前采用的都是分段信令方式，在域间采用Notify消息并不能加速故障通告的速度。因此，在域间建议采用PathErr消息来触发重路由。
（四）重路由次数限制
每个进行重路由恢复的节点应有一个可配置的重路由尝试次数门限，以防止为了恢复某条电路而过度消耗网络资源。同时，可以允许其它节点进行重路由尝试，以便提高恢复的速度和效率。
四、跨域恢复信令流程
基于前面对多域ASON网络中的故障场景和信令协议需求的分析，下面提出进行跨域恢复的RSVP-TE信令流程。
（一）域间链路故障
图4给出了发生域问链路故障时的端到端恢复信令流程。PathErr消息的ERROR_SPEC对象应携带失效链路的标识符，源节点可以使用该信息进行重路由恢复。为了图示的清晰，图中没有画出Ack消息。
为了提高恢复速度，可以采用如图5所示的边界点重路由恢复方式。为了支持这种能力，边界点需要支持在RFC4420和RFC4920中定义的LSP_AT_TRIBUTES对象，用来选择重路由的方式。
如果重路由恢复是非返回式的，源节点或边界节点需要释放原有的故障连接，这一步可以在新的连接建立之前或之后完成。
（二）E-NNI节点故障
图6给出了下游E-NNI节点发生故障时的端到端恢复信令流程。从上游控制域的角度来看，这种故障与域间链路故障现象相同。因此，信令流程和故障信息也与域问链路故障时相同。
图7给出了上游E—NNI节点发生故障时的端到端恢复信令流程。上游控制域将认为这是一个域内链路故障，PathErr消息上传的故障信息应包含失效的域内抽象链路标识符。
（三）域内故障
图8给出了域内故障时的端到端恢复信令流程。此时，应首先尝试在域内进行恢复，只有当域内恢复失败时．才进行端到端恢复。PathErr消息上传的故障信息应包含失效的域内抽象链路标识符。
五、结语
目前，ASON技术在国内外许多运营商的网络中已经得到了广泛的应用。但是，由于E-NNI标准还不成熟，特别是还不支持跨域的端到端保护和恢复，因此现有的ASON网络都是采用单厂商设备组建的单域网络。本文通过对多域ASON网络中的故障场景进行分析，提出了跨域保护恢复对RSVP-TE信令协议的要求，并给出了不同故障场景下RSVP-TE协议的信令流程示例。
作者简介：郭海兵（1979－），男，湖南人，供职于广东南方电信规划咨询设计院有限公司，研究方向：通信。