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IETF关于ASON标准化的新进展
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摘要 目前，国内和国际在ASON标准化研究方面的总体结构和框架大致已经确定，对各个层面的技术细节也进行了规范。本文主要介绍国际标准化组织IETF对ASON标准化的新进展。主要包括信令和路由两个方面。
1、引言
随着国内对自动交换光网络（ASON）技术应用的需求日益强烈，国内一些运营商已经纷纷启动了ASON测试和组网试验工作。在ASON标准化方面，国际标准对ASON的框架和各个技术层面都已经进行了确立，目前的研究重点是多层次的路由、信令层面的互联互通、多区域的保护恢复等方面。在国内标准化方面，通信标准协会传送网工作组与2003年启动了ASON技术要求系列标准的制定，目前已经形成《第一部分ASON体系结构与功能要求》、《第二部分术语和定义》、《第三部分数据通信网（DCN）》，对信令技术、网络管理等部分的标准制定也正在进行当中。
IETF2001年在多协议标签交换（MPLS）和多协议波长交换（MPlambdaS）的基础上提出了GMPLS信令协议体系。GMPLS采用基于IP的控制层面，由MPLS扩展而来。
GMPLS的提出是对基于分组交换的MPLS的扩展，以支持非分组形式网络，目的是支持多种资源粒度类型，包括时分复用（TDM）和光层的交换，以适应各种业务对资源的需求。
1.1 GMPLS对MPLS-TE进行的扩展
（1）GMPLS扩展了MPLS标记为通用标记，包含时隙，波长和实际物理空间位置等。
（2）扩展了标签交换路径（LSP）承载的净荷类型，包含SONET/SDH，G.709，GE或10GE等。
（3）传统MPLS-TELSP是单向的，GMPLS支持双向LSP的建立。
（4）GMPLS允许上游节点建议应使用的标记，以便减少LSP建立时间。
（5）GMPLS可以限制下游节点选择标记的范围。在GMPLS中，上游节点可以限制LSP下一跳甚至全部LSP路径的标记。这一特点对全光网非常有用，因为可能不采用波长转换。
（6）采用转发相邻（FA）概念，提供了一种在带宽分配为离散颗粒时提高带宽利用率的机制，同时可以聚合转发状态减少标记的数量。
1.2 GMPLS协议主要包括的内容
（1）体系结构
通用多协议标签交换体系结构。RFC3945。
（2）信令部分
GMPLS信令功能描述，RFC4328；GMPLS资源预留协议流量工程扩展（RSVP-TE），RFC3473；GMPLS基于约束的标签分发协议（CR-LDP）扩展，RFC3472；GMPLS支持重叠模型下用户网络接口（UNI）的资源预留协议流量工程（RSVP-TE）扩展，RFC4208等。
（3）路由部分
支持GMPLS的路由扩展，RFC4202；支持GMPLS的OSPF扩展，RFC4203等。
（4）链路管理和邻居发现
链路管理协议（LMP），RFC4204；用于SONET/SDH网络的链路管理协议（LMP）测试信息编码，RFC4207；用于密集波分复用（DWDM）光线路系统的链路管理协议（LMP），RFC4209；链路管理协议（LMP）传送网视图，RFC4394等。
（5）保护恢复
GMPLS恢复功能规范，RFC4426；GMPLS恢复（保护和恢复）术语，RFC4427；GMPLS恢复机制（包括保护和恢复）分析，RFC4428等。
（6）ASON扩展
Requirements for Generalized Multi-Protocol Label Switching（GMPLS）Routing for the Automatically Switched Optical Network（ASON）（RFC 4258）；GMPLS针对自动交换光网络（ASON）的路由需求，RFC4258。
另外GMPLS还在多域多层网络、互通和演进以及全光网扩展等方面形成了诸多的草案和规范。
2005年以来，IETF对ASON的信令和路由技术方面做了一系列的工作，形成了许多IETF RFC标准。主要包括路由技术的扩展以满足ASON的需求，针对ASON的通用多协议标签交换（GMPLS）信令扩展等方面。
2、IETF在路由方面的新进展
路由技术是ASON标准框架的重要组成部分之一。国际电信联盟（ITU-T）第15工作组在2002年6月通过了G.7715 ASON路由体系结构和需求，该建议定义了ASON路由结构和功能性元件、路由选择、路由属性、概要消息和状态图等。2003年10月通过了G.7715.1链路状态路由协议需求。该建议定义了同层路由域之间交互信息以及不同路由层次之间的交换信息。光因特网论坛（OIF）在运营商内部的外部网络，网络接口（ENNI）基于开放式最短路径优先（OSPF）的路由协议的标准制定方面也有了比较大的进展，在2004年6月进行的Supercom上成功进行了互操作性试验。
此外，IETF已经推出了GMPLS路由规范和OSPF流量工程扩展（OSPF-TE）路由协议，2005年，IETF对GMPLS路由协议进行了扩展，以满足ASON网络应用需求形成了一系列的RFC规范，扩展了OSPF链路状态广播（LSA）对象，用于光网络中的流量工程扩展。IETF在路由技术层面所作的工作包括：
（1）对现存的路由协议是否满足ASON的路由需求进行评估
提出了许多路由器协议方面的需求，如路由区域（RA）需要在一个运营商的网络内统一标识。在一个路由区域内部，路由协议应该支持分发层次的路由信息，以便支持层次的RA结果。路由协议所使用的路由信息应该基于一个公共的信息单元，这些信息单元由G.7715和G.7715.1定义，主要分为节点属性和连连属性。在一个周期性的时间过后，路由协议应该支持路由数据库（RDB）的同步。
分析路由信息在分发过程中应该支持的功能，为在相邻的节点之间交换路由信息，包括可达性信息和策略决定的摘要拓扑信息。
此外，IETF还对当前的路由协议分为内部网关协议（IGP），如开放式最短路径优先（OSPF）和中间系统，即中间系统协议（IS-IS），对ASON路由协议的支持情况进行了分析。
（2）对GMPLS路由协议进行扩展
在ASON网络中，引入了很多路由功能，为支持这些功能，需要对GMPLS路由进行扩展，以支持未编号的链路、链路保护类型、共享风险链路组信息、支持接口交换能力描述符、支持带宽编码。这些都在RFC4202中规定。
（3）对GMPLS OSPF进行扩展
GMPLS OSPF所需要支持的链路特性信息，包括本地/远端子网络端点池（SNPP）链路标识，信号类型、链路权重、资源类型、连接类型、链路容量、链路可用性、对多样性的支持、对本地适配功能的支持等。
RFC4203为支持ASON网络中的流量工程功能，定义了流量工程（TE）属性，标识GMPLS TE链路，并将这些信息封装进OSPF TE链路状态广播对象（LSA）中进行广播。同时，在此TELSA对象中，又扩展了许多信息的对象，包括描述链路本地/远端标识复的对象，描述链路保护类型的对象，描述接口交换能力的对象以及用于描述共享风险链路组的对象。
3、IETF在信令方面的新进展
目前，IETF正在针对ASON的应用需求，对GMPLS协议体系进行扩展，内容包括用于ASON的信令协议扩展，UNI接口以及用于呼叫的信令扩展。
3.1 针对ASON的GMPLS信令使用和扩展
GMPLS信令功能支持时分复用技术，如SDH，支持OTN。ASON需要支持分布式的呼叫和连接管理功能。ASON结构中将控制平面通过不同的参考点进行了划分，包括用户和服务提供商区域之间的接口（UNI），控制区域之间的接口（E-NNI），控制区域内部的接口（I-NNI）。这些参考点和物理链路的关系并不是一一对应的。GMPLS信令协议正在扩展以支持呼叫可连接功能，包括：
（1）软永久连接（SPC）管理能力，GMPLS能够支持指示输出链路和标签信息，同时需要支持为SPC提供服务层次的请求信息。
（2）呼叫和连接的分离，为支持此功能，GMPLS需要引入一个新的呼叫标识，同时需要允许进行短的呼叫能力交换。
（3）支持呼叫片断，一条端到端的呼叫穿越多个区域时会分成多个片断，每一个片断都关联多个连接，每一个片断所关联的连接数目可以是不同的。
（4）在控制平面故障情况下支持重启动能力，ASON网络的故障可能有多种多样，如控制平面的故障，当从控制平面的故障中恢复时，GMPLS信令需要能够支持对控制平面状态的同步恢复，同时对恢复前的呼叫和连接做相应的处理，这都需要策略来决定。
（5）支持扩展的标签关联，GMPLS信令应该支持标签关联能力，能够将接收到的远端标签映射成本地的资源信息。
（6）支持回溯（CrankBack）能力，为支持CrankBack能力，故障的资源必须进行标识并向网络发出通过，同时需要计算一条替代的路由，排除当前故障的节点或者链路。
3.2 用于UNI接口的GMPLS信令扩展
RFC4208定义了GMPLSUNI信令扩展，用于支持重叠模型的资源预留协议，即流量工程扩展（RSVP-TE）。GMPLS定义了路由和信令协议以支持在各种不同交换技术中实现标签交换路径（LSP）的创建，RFC 4208对GMPLS在重叠模型中所做的扩展进行了定义。描述了在重叠模型中使用显示路由对象（ERO）进行处理的进程，同时描述了在不同异常情况下的连接删除过程。
3.3 GMPLS RSVP-TE对呼叫的扩展
ITU-TASON给出了呼叫概念，呼叫主要用来对呼叫请求的发起者进行认证和标识，呼叫可以支持多条实际的网络连接，同时呼叫和连接的操作过程是相互独立的，建立连接时可以独立于呼叫，相反，建立一条呼叫时可以不建立相应的连接。
为了支持ASON的呼叫功能，GMPLS对信令协议进行了扩展。用于完成呼叫的建立和释放，同时给出了一些新的对象，如呼叫标识符对象，用于标识一条呼叫。另外给出的链路能力对象，用于在呼叫建立过程中进行链路能力信息的交换。此外，GMPLS对呼叫建立和释放的过程进行了描述，对协议对象进行了扩展，以发起和呼叫请求。
4、结束语
IETF所做的工作主要致力于协议的实现，它已经形成了一套基于GMPLS的协议体系，涉及体系架构、信令、路由、保护恢复、管理信息库（MIB）等诸多层面的问题。目前，IETF和ITU两大标准化组织正在相互借鉴彼此的工作成果，IETF也正在扩展完善其协议体系，使之满足ASON网络的需求，当前的工作重点主要集中在GMPLS信令协议对ASON功能的支持，如支持软永久连接功能和呼叫功能，多区域的路由问题，多区域的保护恢复等问题上面。随着这些研究的进行，多区域的ASON设备互通问题将逐步得到解决。
作者：徐云斌 来源：泰尔网
1、引言
随着国内对自动交换光网络（ASON）技术应用的需求日益强烈，国内一些运营商已经纷纷启动了ASON测试和组网试验工作。在ASON标准化方面，国际标准对ASON的框架和各个技术层面都已经进行了确立，目前的研究重点是多层次的路由、信令层面的互联互通、多区域的保护恢复等方面。在国内标准化方面，通信标准协会传送网工作组与2003年启动了ASON技术要求系列标准的制定，目前已经形成《第一部分ASON体系结构与功能要求》、《第二部分术语和定义》、《第三部分数据通信网（DCN）》，对信令技术、网络管理等部分的标准制定也正在进行当中。
IETF2001年在多协议标签交换（MPLS）和多协议波长交换（MPlambdaS）的基础上提出了GMPLS信令协议体系。GMPLS采用基于IP的控制层面，由MPLS扩展而来。
GMPLS的提出是对基于分组交换的MPLS的扩展，以支持非分组形式网络，目的是支持多种资源粒度类型，包括时分复用（TDM）和光层的交换，以适应各种业务对资源的需求。
1.1 GMPLS对MPLS-TE进行的扩展
（1）GMPLS扩展了MPLS标记为通用标记，包含时隙，波长和实际物理空间位置等。
（2）扩展了标签交换路径（LSP）承载的净荷类型，包含SONET/SDH，G.709，GE或10GE等。
（3）传统MPLS-TELSP是单向的，GMPLS支持双向LSP的建立。
（4）GMPLS允许上游节点建议应使用的标记，以便减少LSP建立时间。
（5）GMPLS可以限制下游节点选择标记的范围。在GMPLS中，上游节点可以限制LSP下一跳甚至全部LSP路径的标记。这一特点对全光网非常有用，因为可能不采用波长转换。
（6）采用转发相邻（FA）概念，提供了一种在带宽分配为离散颗粒时提高带宽利用率的机制，同时可以聚合转发状态减少标记的数量。
1.2 GMPLS协议主要包括的内容
（1）体系结构
通用多协议标签交换体系结构。RFC3945。
（2）信令部分
GMPLS信令功能描述，RFC4328；GMPLS资源预留协议流量工程扩展（RSVP-TE），RFC3473；GMPLS基于约束的标签分发协议（CR-LDP）扩展，RFC3472；GMPLS支持重叠模型下用户网络接口（UNI）的资源预留协议流量工程（RSVP-TE）扩展，RFC4208等。
（3）路由部分
支持GMPLS的路由扩展，RFC4202；支持GMPLS的OSPF扩展，RFC4203等。
（4）链路管理和邻居发现
链路管理协议（LMP），RFC4204；用于SONET/SDH网络的链路管理协议（LMP）测试信息编码，RFC4207；用于密集波分复用（DWDM）光线路系统的链路管理协议（LMP），RFC4209；链路管理协议（LMP）传送网视图，RFC4394等。
（5）保护恢复
GMPLS恢复功能规范，RFC4426；GMPLS恢复（保护和恢复）术语，RFC4427；GMPLS恢复机制（包括保护和恢复）分析，RFC4428等。
（6）ASON扩展
Requirements for Generalized Multi-Protocol Label Switching（GMPLS）Routing for the Automatically Switched Optical Network（ASON）（RFC 4258）；GMPLS针对自动交换光网络（ASON）的路由需求，RFC4258。
另外GMPLS还在多域多层网络、互通和演进以及全光网扩展等方面形成了诸多的草案和规范。
2005年以来，IETF对ASON的信令和路由技术方面做了一系列的工作，形成了许多IETF RFC标准。主要包括路由技术的扩展以满足ASON的需求，针对ASON的通用多协议标签交换（GMPLS）信令扩展等方面。
2、IETF在路由方面的新进展
路由技术是ASON标准框架的重要组成部分之一。国际电信联盟（ITU-T）第15工作组在2002年6月通过了G.7715 ASON路由体系结构和需求，该建议定义了ASON路由结构和功能性元件、路由选择、路由属性、概要消息和状态图等。2003年10月通过了G.7715.1链路状态路由协议需求。该建议定义了同层路由域之间交互信息以及不同路由层次之间的交换信息。光因特网论坛（OIF）在运营商内部的外部网络，网络接口（ENNI）基于开放式最短路径优先（OSPF）的路由协议的标准制定方面也有了比较大的进展，在2004年6月进行的Supercom上成功进行了互操作性试验。
此外，IETF已经推出了GMPLS路由规范和OSPF流量工程扩展（OSPF-TE）路由协议，2005年，IETF对GMPLS路由协议进行了扩展，以满足ASON网络应用需求形成了一系列的RFC规范，扩展了OSPF链路状态广播（LSA）对象，用于光网络中的流量工程扩展。IETF在路由技术层面所作的工作包括：
（1）对现存的路由协议是否满足ASON的路由需求进行评估
提出了许多路由器协议方面的需求，如路由区域（RA）需要在一个运营商的网络内统一标识。在一个路由区域内部，路由协议应该支持分发层次的路由信息，以便支持层次的RA结果。路由协议所使用的路由信息应该基于一个公共的信息单元，这些信息单元由G.7715和G.7715.1定义，主要分为节点属性和连连属性。在一个周期性的时间过后，路由协议应该支持路由数据库（RDB）的同步。
分析路由信息在分发过程中应该支持的功能，为在相邻的节点之间交换路由信息，包括可达性信息和策略决定的摘要拓扑信息。
此外，IETF还对当前的路由协议分为内部网关协议（IGP），如开放式最短路径优先（OSPF）和中间系统，即中间系统协议（IS-IS），对ASON路由协议的支持情况进行了分析。
（2）对GMPLS路由协议进行扩展
在ASON网络中，引入了很多路由功能，为支持这些功能，需要对GMPLS路由进行扩展，以支持未编号的链路、链路保护类型、共享风险链路组信息、支持接口交换能力描述符、支持带宽编码。这些都在RFC4202中规定。
（3）对GMPLS OSPF进行扩展
GMPLS OSPF所需要支持的链路特性信息，包括本地/远端子网络端点池（SNPP）链路标识，信号类型、链路权重、资源类型、连接类型、链路容量、链路可用性、对多样性的支持、对本地适配功能的支持等。
RFC4203为支持ASON网络中的流量工程功能，定义了流量工程（TE）属性，标识GMPLS TE链路，并将这些信息封装进OSPF TE链路状态广播对象（LSA）中进行广播。同时，在此TELSA对象中，又扩展了许多信息的对象，包括描述链路本地/远端标识复的对象，描述链路保护类型的对象，描述接口交换能力的对象以及用于描述共享风险链路组的对象。
3、IETF在信令方面的新进展
目前，IETF正在针对ASON的应用需求，对GMPLS协议体系进行扩展，内容包括用于ASON的信令协议扩展，UNI接口以及用于呼叫的信令扩展。
3.1 针对ASON的GMPLS信令使用和扩展
GMPLS信令功能支持时分复用技术，如SDH，支持OTN。ASON需要支持分布式的呼叫和连接管理功能。ASON结构中将控制平面通过不同的参考点进行了划分，包括用户和服务提供商区域之间的接口（UNI），控制区域之间的接口（E-NNI），控制区域内部的接口（I-NNI）。这些参考点和物理链路的关系并不是一一对应的。GMPLS信令协议正在扩展以支持呼叫可连接功能，包括：
（1）软永久连接（SPC）管理能力，GMPLS能够支持指示输出链路和标签信息，同时需要支持为SPC提供服务层次的请求信息。
（2）呼叫和连接的分离，为支持此功能，GMPLS需要引入一个新的呼叫标识，同时需要允许进行短的呼叫能力交换。
（3）支持呼叫片断，一条端到端的呼叫穿越多个区域时会分成多个片断，每一个片断都关联多个连接，每一个片断所关联的连接数目可以是不同的。
（4）在控制平面故障情况下支持重启动能力，ASON网络的故障可能有多种多样，如控制平面的故障，当从控制平面的故障中恢复时，GMPLS信令需要能够支持对控制平面状态的同步恢复，同时对恢复前的呼叫和连接做相应的处理，这都需要策略来决定。
（5）支持扩展的标签关联，GMPLS信令应该支持标签关联能力，能够将接收到的远端标签映射成本地的资源信息。
（6）支持回溯（CrankBack）能力，为支持CrankBack能力，故障的资源必须进行标识并向网络发出通过，同时需要计算一条替代的路由，排除当前故障的节点或者链路。
3.2 用于UNI接口的GMPLS信令扩展
RFC4208定义了GMPLSUNI信令扩展，用于支持重叠模型的资源预留协议，即流量工程扩展（RSVP-TE）。GMPLS定义了路由和信令协议以支持在各种不同交换技术中实现标签交换路径（LSP）的创建，RFC 4208对GMPLS在重叠模型中所做的扩展进行了定义。描述了在重叠模型中使用显示路由对象（ERO）进行处理的进程，同时描述了在不同异常情况下的连接删除过程。
3.3 GMPLS RSVP-TE对呼叫的扩展
ITU-TASON给出了呼叫概念，呼叫主要用来对呼叫请求的发起者进行认证和标识，呼叫可以支持多条实际的网络连接，同时呼叫和连接的操作过程是相互独立的，建立连接时可以独立于呼叫，相反，建立一条呼叫时可以不建立相应的连接。
为了支持ASON的呼叫功能，GMPLS对信令协议进行了扩展。用于完成呼叫的建立和释放，同时给出了一些新的对象，如呼叫标识符对象，用于标识一条呼叫。另外给出的链路能力对象，用于在呼叫建立过程中进行链路能力信息的交换。此外，GMPLS对呼叫建立和释放的过程进行了描述，对协议对象进行了扩展，以发起和呼叫请求。
4、结束语
IETF所做的工作主要致力于协议的实现，它已经形成了一套基于GMPLS的协议体系，涉及体系架构、信令、路由、保护恢复、管理信息库（MIB）等诸多层面的问题。目前，IETF和ITU两大标准化组织正在相互借鉴彼此的工作成果，IETF也正在扩展完善其协议体系，使之满足ASON网络的需求，当前的工作重点主要集中在GMPLS信令协议对ASON功能的支持，如支持软永久连接功能和呼叫功能，多区域的路由问题，多区域的保护恢复等问题上面。随着这些研究的进行，多区域的ASON设备互通问题将逐步得到解决。
作者：徐云斌 来源：泰尔网
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