PTN标准的最新进展

文/张海燕

　目前主要的分组传送技术有两种：T-MPLS/MPLS-TP及PBB-TE。本文介绍了二者在标准方面的最新进展。

　　分组业务如以太网、VoIP、VPN、IPTV等业务的传送，以及以数据业务为主的移动回传，给传送网络带来了新的需求和挑战。传送网络分组化，即分组传送网（PTN，Packet Transport Network）渐渐成为业界的一种趋势。一方面，人们希望PTN可以真正有效地实现分组业务的传送；另一方面，人们希望PTN继承传统传送网络（如SONET/SDH）的高可靠性，易操作、维护、管理等特性。

　　目前，实现分组化传送有两条技术途径：一种是基于以太网技术的PBB-TE（Provider Backbone Bridge - Traffic Engineering），主要由IEEE开发；另一种是基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP，由ITU-T和IETF联合开发。下面主要介绍这两种PTN技术相关标准的最新进展。

T-MPLS/MPLS-TP
　　T-MPLS最早由ITU-T提出，旨在用MPLS技术实现分组传送。T-MPLS与MPLS采用了相同的转发机制，但T-MPLS简化了原来MPLS技术中与传送无关的三层技术，增强了OAM（Operation, Administration and Maintenance）和保护机制。T-MPLS实现数据平面与控制平面分离，支持静态配置，在没有控制平面的情况下要能够正常运行；控制平面采用GMPLS（Generalized MPLS），为可选。虽然IETF也定义了MPLS Ping、BFD（Bidirectional Forwarding Detection）和FRR（Fast Reroute）等机制，但这些OAM和保护机制，或者与IP绑定，或者功能有限，不足以支持传送网络的需求。

　　2007年，IETF成立MEAD（MPLS Interoperability Design Team）工作组，专门研究T-MPLS与现有MPLS技术的不同之处；ITU-T成立T-MPLS特别工作组（T-MPLS Adhoc Group），专门负责T-MPLS标准的制定。这两个隶属不同标准组织的工作组合在一起，形成联合工作组JWT（Joint Working Team），一起开发T-MPLS/MPLS-TP标准。随后，T-MPLS也更名为MPLS-TP。

　　标准进展
　　2005年5月，ITU-T发起了T-MPLS标准的制定。截至2008年12月，T-MPLS架构、线性保护、设备、接口、管理等标准都已经发布。T-MPLS OAM相关标准由于存在较多争议，只有T-MPLS OAM需求（ITU-T Y.Sup4）正式发布，而关于T-MPLS OAM具体机制的标准流程暂停。

　　从2006年开始，路由器厂商开始加入T-MPLS架构的讨论中。随后，IETF专家开始介入T-MPLS相关标准的制定中。问题的焦点在于T-MPLS OAM机制，其中关于标签和以太网类型引发了激烈的争论。

　　2007年9月，在ITU-T SG15 Q12中间会议上，IETF和ITU-T专家就T-MPLS标准的制定提出了两个建议：其一，ITU-T和IETF合作，联合开发T-MPLS标准；其二，ITU-T独立开发T-MPLS标准，但必须采用不同于MPLS的以太网类型，同时更换名称，避免与IETF MPLS混淆，保证MPLS和T-MPLS不会相交。

　　经过会议讨论，ITU-T SG15 Q12采纳了第一个建议。随后，ITU-T SG15的Q9、Q11以及SG13的Q5也相继采纳了第一个建议。之后，MPLS-TP的标准制定都由联合工作组JWT统筹安排。JWT工作涉及转发、OAM、保护/恢复、控制、管理5个方面。

　　2008年7月，在IETF 73次会议上，第一批关于MPLS-TP的草案发布，共10篇，主要涉及需求和框架。2008年11月，IETF 74次会议后，有4篇MPLS-TP草案成为工作组草案。2008年12月，ITU-T SG15全会审阅了这4篇MPLS-TP 工作组草案。

　　2009年2月，第一篇MPLS-TP RFC（RFC5317）发布。预计到2009年第二季度，关于MPLS-TP需求和框架的工作组草案将完成最后投票。2009年5月，ITU-T SG15与T-MPLS相关的工作组都会启动修订已有的T-MPLS标准。

　　目前，已形成第一篇关于MPLS-TP的IETF RFC，即RFC5317，它基于2008年4月推出的关于MPLS如何用于传送网络的JWT报告；形成4篇IETF工作组草案，主要涉及MPLS-TP需求和架构；提交多篇个人文稿，涉及OAM、保护、控制平面、管理平面、互通等。从目前MPLS-TP标准开发的进度上看，需求和架构文稿进展相对较快，但OAM、保护及配套的实现机制才刚起步。

　　关键技术点
　　MPLS-TP对现有的MPLS技术进行了裁减，并补充了少量机制，将MPLS的分组特征与传统传送网络的运维能力相结合，以满足传送网络简单有效地支持分组业务的传送需求。MPLS-TP使得SONET/SDH向基于分组的传送网络的演进成为可能。以下介绍MPLS-TP的关键技术点。

　　架构：MPLS-TP借鉴T-MPLS的分层概念，涉及PW（Pseudo Wire）、LSP（Label Switching Path）和段层（Section）。所有MPLS-TP机制都要同时考虑到对现有MPLS、PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge）的兼容和扩展。
　　业务承载/隔离：MPLS-TP与MPLS类似，可以通过PW来实现对多业务的承载。另外，关于MPLS-TP与MPLS的互通也是最近的一个技术热点，大致有三种倾向：一是通过MPLS标签的栈底标识（S比特）；二是通过PW封装；三是通过特殊标签。采用何种方式目前尚无定论。
　　OAM：OAM是MPLS-TP最核心的问题，也是T-MPLS标准出现变动的根本原因。目前，OAM需求已经确定，MPLS-TP OAM报文头格式以及OAM基本框架也已基本确定。
　　保护：保护是MPLS-TP又一个核心问题，特别是关于MPLS-TP环保护的需求，一直存在争议。但在2008年12月的ITU-T SG15全会上，MPLS-TP环保护需求得到确认，已经写进MPLS-TP需求草案中，但实现机制是基于FRR还是共享环保护，或者另觅其它方法，目前尚无定论。
　　互通：MPLS-TP的互通场景还有待进一步澄清，包括转发平面和控制平面。只有互通场景明确后，研究互通处理机制才有意义。
　　控制：MPLS-TP支持静态配置，要求在没有控制平面的时候也能正常运作。MPLS-TP如果引入控制平面，可以考虑通过RSVP-TE建立LSP，通过LDP（Label Distribution Protocol）建立PW；另外，控制平面也可能针对OAM和保护做出一些扩展。

PBB-TE
　PBB-TE原名为PBT（Provider Backbone Transport），是一种面向连接的以太网架构，最初由BT、Nortel提出，希望将它用于作为BT 21CN网络解决方案的主要技术。在IEEE标准组织2006年11月Dallas会议上，Nortel提出PBT立项申请并得到支持。考虑到PBT的商标问题，标准项目名称改为PBB-TE。

　标准进展
　PBB-TE标准802.1Qay在2007年5月立项申请正式批准通过。自立项以来，标准进展很快，目前802.1Qay D5.1已经进入最后投票阶段，主要涉及的技术点已经基本稳定，预计2009年内可以发布。

　　关键技术点
　　802.1Qay标准内容涵盖了PBB-TE业务实例定义、数据转发、OAM、保护等方面，其基本内容包括：
　　架构：将现有无连接以太网改造为面向连接的以太网，手段包括数据平面关闭洪泛机制、控制平面关闭生成树和自学习机制、通过管理平面来进行转发表配置。目前802.1Qay限定PBB-TE仅用于单域的场景，不考虑多域的情况。
　　转发：利用<DA，SA，VID>三元组来进行PBB-TE业务实例，边缘节点根据三元组来区分业务，中间节点根据<DA，VID>进行转发以兼容传统的以太网设备。
OAM：基于IEEE 802.1ag的以太网OAM作一些扩展以适用于PBB-TE网络，包含CC（Continuity Check）、LB（Loopback）、LT（Linktrace）功能。
　　保护：定义保护机制来满足快速倒换的需求，采用简单的RDI（Remote Defect Indication）触发倒换的机制，而舍弃了ITU定义的较完善但复杂的APS机制。802.1Qay仅定义1:1和1:1 Load Sharing的保护模式，同时也支持一些手动倒换命令。目前IEEE正考虑制订基于分段保护的相关标准，预计2009年内可以立项。
　　控制：在IEEE定义802.1Qay数据平面操作的同时，相关标准组织也在进行关于PBB-TE控制方面的工作。IETF CCAMP（Common Control and Measurement Plane）工作组出现关于GMPLS控制PBB-TE的方案，目前该草案已经成为工作组文稿。另外，在IEEE 802.1的另一个标准，802.1aq中的PLSB（Provider Link State Bridging）也可以作为PBB-TE的一种控制方案。

　　两者的比较

　　T-MPLS/MPLS-TP与PBB-TE分别基于不同的技术，即MPLS与以太网技术，本质都是希望利用现有的分组技术，提供面向连接的分组传送网络。技术上，均希望实现转发与控制平面分离，强化OAM与保护机制，以提供高可靠性、易操作、易维护、易管理等特性；但在应用前景方面，采用何种技术将取决于商业上的选择。

　　从标准方面来看，MPLS-TP正在如火如荼地进行，受到众多运营商与设备商的关注，到2009年二季度，相应的需求架构标准将会发布；相对而言，PBB-TE的标准进展要平静得多，受到的关注较少，相关标准预计2009年内可以发布。