ASON路由技术及其进展

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ASON路由技术及其进展



    自动交换光网络(ASON)是传送网发展的趋势，而路由技术是整个ASON的核心技术之一，也是ASON标准化工作的重点和难点。虽然ASON路由技术来源于IP网络的路由协议，但是由于两种网络性质不同，两者在路由技术方面存在很大的差异。目前，国际上的标准化组织如ITU-T、IETF和OIF都在对ASON路由技术进行研究和标准化，每个组织的工作方式和思路却不尽相同。ITU-T首先是在G.7715中提出一个与协议无关的ASON路由体系结构，然后在G.7715.1中描述一种基于链路状态的ASON路由结构，最后才考虑具体路由协议的实现。IETF则是从已有的IP路由协议出发，对其进行相应的扩展，以便满足传送网的需要。OIF的工作重点主要在用于外部网络节点接口(E-NNI)的域间路由协议的具体实现和互通测试，并尽量利用已有的路由协议，可以认为是对前两者相关成果的综合利用。


1 ITU-T
    ITU-T与ASON路由相关的建议包括G.8080、G.7715和G.7715.1。

1.1 G.8080
    G.8080规范ASON的总体结构和功能组件。G.8080定义了3种基本的ASON路由方式：分级路由、源路由和逐跳路由。不同的路由方式将导致功能组件不同的分布方式和连接控制器之间不同的关系[1]。


    (1)分级路由
    在分级路由时，在单一等级的一个子网内，一个节点包含一个路由控制器、连接控制器和链路资源管理器。在这里将层网络分解成一个子网层次结构(G.805)，连接控制器之间以层次方式相互关联。每个子网拥有自己的连接控制器，该连接控制器只了解本子网的拓扑信息，而没有其他子网的拓扑信息。分级路由的信令流程参见G.8080建议。
    (2)源路由和逐跳路由
    源路由和逐跳路由是通过分布式的连接和路由控制器来实现的。在分级路由中，连接控制器在子网中运行；而在源路由和逐跳路由中，连接控制器运行在路由域中。源路由和逐跳路由的信令流程参见G.8080建议。为了减少每个连接控制器所需要处理的网络拓扑信息，只将适用于本路由域的拓扑信息提供给连接控制器。

1.2 G.7715/G.7715.1
    ITU-T G.7715定义了在ASON网络中建立交换式连接(SC)和软永久连接(SPC)选路功能的结构和要求[2]。主要内容包括：ASON选路结构、路径选择、路由属性、抽象信息和状态图转移等功能组成单元。G.7715的目的是提供一种与协议无关的方法，用来描述用于ASON的路由技术。路由消息通过数据通信网络(DCN)进行传送，G.7712规范了DCN的一种可能的实现方式。为了提供路由服务，需要事先了解网络资源的情况。这些资源可以通过人工配置，也可以是自动发现。G.7715定义的路由体系结构支持G.8080定义的不同的路由方式，如分级路由、逐跳路由和源路由。
ITU-T G.7715.1提出了一种基于链路状态协议的ASON路由体系结构和要求，它是G.7715 ASON路由体系结构的一种实现方式[3]。G.7715.1还不是对具体路由协议的规范，而是介于具体路由协议和G.7715之间的一个标准。G.7715.1的主要内容包括：ASON链路状态路由结构框架、路由组件和路由分级的标识、分级路由信息交换方式和路由属性等。


    ITU-T下一步的主要工作将是依据G.7715和G.7715.1，并借鉴IETF和OIF的相关路由协议，制订具体的ASON路由协议。


2 OIF
    OIF采用ITU-T G.7715和G.7715.1关于ASON路由的体系结构和技术要求，以及相关术语的定义，并将其作为制订E-NNI路由协议的基础。OIF正在制订基于开放式最短路径优先-流量工程(OSPF-TE)的E-NNI路由协议(即OIF 2003.259)[4]。


    OIF 2003.259规范了用于一个运营商内的ASON网络E-NNI接口的域间路由协议。该规范是基于对OSPF、OSPF-TE和GMPLS-OSPF的扩展。根据ITU-T G.8080和G.7715/G.7715.1的要求，ASON路由结构必须支持分级路由，并在每个路由等级使用链路状态协议。该规范在每个路由等级运行GMPLS-OSPF，多个这样的等级堆叠起来构成路由层次，从而支持分级路由。在不同路由等级上运行的GMPLS-OSPF相互独立，但是相邻的路由等级之间可能需要交换部分路由信息。通过这种方式实现路由协议的可扩展性。为了满足ASON路由的要求，该规范增加了部分类型-长度-取值(TLV)和子TLV (Sub-TLV)。


    OIF 2003.259满足G.7715定义的路由等级结构，在每个路由等级存在一个单一的开放式最短路径优先(OSPF)域，与G.7715定义的路由域(RA)概念相同。到目前为止，IETF的OSPF-TE和GMPLS-OSPF只适用于单一OSPF域的运行模式，这与OIF的建议是一致的。该规范使用的扩展性机制是通过层次结构来实现的，而不需要使用OSPF的多域运行模式。GMPLS-OSPF的多域运行模式需要进一步研究。


    OIF 2003.259目前规范了单一等级和多等级两种E-NNI路由运行方式，其配置分别如图1和图2所示。其中比较成熟的是单一等级方式，在上面提到的互通演示中采用的都是单一等级运行方式。多等级运行方式还需要进一步的研究和规范。








3 IETF
    IETF的通用多协议标签交换(GMPLS)路由协议还处于草案阶段。IETF以前的工作主要侧重于域内路由协议的开发，对传统的IP路由协议进行相应的扩展(如GMPLS－OSPF和GMPLS－ISIS)。目前，IETF已经开始了对ASON域间路由协议和分层路由的研究，并成立了专门的路由设计工作组，负责域间路由协议的制订工作。其工作流程是首先分析ITU-T对ASON路由的要求，形成ASON路由技术要求文档[5]； 然后再依据技术要求文档，对现有的路由协议进行扩展，以满足ASON路由的需求。


    虽然GMPLS可以支持各种交换技术，如同步数字体系(SDH)和光传送网(OTN)等。但是为了满足G.8080定义的ASON体系结构和功能要求，必须对GMPLS的相关协议进行扩展，包括信令和路由协议等。


    IETF的 ASON路由技术要求文档针对GMPLS路由协议，使用ASON术语总结ASON路由的功能需求。文档并没有涉及GMPLS路由协议的适用性或建议的协议扩展等内容。目前文档的内容已经基本完成，并将于近期正式发布。


    IETF下一步的工作将依据ASON路由技术要求，分析和评估现有的路由协议是否满足要求。这种评估将与具体的ASON应用模式紧密结合。根据评估的结果，再对现有的路由协议进行相应的扩展，以满足ASON路由的需求。


    IETF计划2005年初完成该项工作，并将与ITU-T进行密切的合作。


4 ASON网络的分层与分级路由
    光传送网的规划和建设一般采用分层结构，划分为省际骨干网、省内骨干网和城域网3个层次，如图3所示。当采用ASON设备组建网络时，省际骨干网和省内网之间、省内网和城域网之间可以采用E-NNI实现互连。






    为了实现ASON网络的可扩展性和可管理性，可以将网络划分成多个路由域，并采用分级路由的方式。ASON的分级路由与传送网的分层结构既有联系也有区别。传送网的分层是物理设备的分层，即某一传输设备只能属于省际骨干网、省内骨干网或城域传送网中的一个层面。而ASON的分级路由是路由域的分级，上一等级的一个路由域是对下一等级多个路由域的抽象和概括。因此同一个ASON节点设备可能属于多个路由等级。可以看出，传送网的分层结构和ASON的路由分级之间并不存在一一对应的关系，如省际骨干网的节点也可以属于路由等级1。ASON应该支持多级路由方式，允许运营商根据需要组织网络结构。


5 结束语
    ASON路由技术是整个自动交换光网络的核心技术之一，国际上的各个标准组织目前正在积极进行ASON路由协议的标准化工作。ASON路由协议复杂，特别是用于E-NNI接口的域间路由协议。而域间路由协议的标准化是ASON能够进行大规模组网应用的先决条件。在制订适用于中国的ASON路由技术规范时，需要综合考虑这几个标准化组织的研究成果