趣解承载:一文搞清PTN与IPRAN

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老帮主SDH创派之初立下了规矩:货物想运输,必须是“块状结构”,必须是“标准”大小,而且按照货物的标准尺寸对车辆进行严格的规定。这样的规矩,才可以确保运输的效率才最高。

"古板"的老帮主—SDH

传输帮在老帮主SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)的带领下,曾经风光无限。

老帮主SDH创派之初立下了规矩:货物想运输,必须是“块状结构”,必须是“标准”大小,而且按照货物的标准尺寸对车辆进行严格的规定。这样的规矩,才可以确保运输的效率才最高。

但是,现在时代不同了!万物互联的时代下,对带宽的需求急剧增加。因此以太网教派大行其道,以太网教派的简单、无拘无束、尽力而为的特点广受欢迎。但以太网教派的货物IP却有大有小(IP帧长可变,有的小巧,有的肥大),不符合SDH对货物的严格要求,让SDH非常难办。

为了顺应业务需要,老帮主SDH也不得不运输IP货物,但是十分力不从心……

如果SDH承运的IP货物较少,可以通过对车辆进行改造为IP留几个专座来解决,如果IP货物占到一半以上了,那么改造车辆的成本就太大了,实在得不偿失。

为了更快更准确地运输大小各异的IP货物,老帮主不得不考虑求助于自己的两个儿子PTN(Packet Transport Network,分组传送技术)和IPRAN(IP Radio Access Network,IP化无线接入网)。

灵活的继承者们—PTN和IPRAN

PTN/IPRAN为了实现高效地传输各种不同的货物,针对性地提供了不同承载量的运输工具,用火车运输超大件,汽车运输中大件,自行车运输小巧件。

SDH运输方式

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PTN/IPRAN运输方式

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例如:用较大的带宽传输视频文件,用稍小的带宽传输音频文件,用极小的带宽传输文本文件。最大限度的利用了运输空间,有效地解决了老帮主SDH的困境。

PTN/IPRAN技术的传输原理为:将各种货物改头换面进行伪装后,再将其纳入自己的领土进行运输,货物出领土后去掉伪装还原成原来的模样。

PTN/IPRAN技术的实现基于两大法宝:

  • 实现货物改头换面的易容术PWE3(Pseudo Wire Emulation Edge-to Edge,端到端伪线仿真)
  • 提高货物传输效率的交换技术MPLS(Multi-Protocol Label Switch,多协议标签交换)

易容术"PWE3":想富我也不修路

在传统的技术中,运营商需要为不同类型的业务建立不同的传送网络,就像运输公司需要为超大件建立专用的铁路网络,为中大件建立公路网络,为小件建立马路网络,而且不同网络之间是不可互通的。

采用PWE3技术后,业务发送端与接收端之间建立一条端到端的路径。当发送不同类型的业务时,路径通过PWE3技术模拟业务的传输,为超大件模拟铁路网络,为中大件模拟公路网络,为小巧件模拟马路网络,不再需要为不同的业务建立专用的网络。

业务自身不会感觉到网络的变化。当发送端与接收端的网络类型不一致时,通过PWE3模拟实现传输,同样不需要为不同的接入方式做特殊处理。

MPLS:打好标签不迷路

MPLS最核心的技术就是为相同目的地的数据包分发相同的标签,走相同的路径,这样就在IP网中打通了一条虚拟的“路”,将IP网从无连接变成了有连接的网络。正如那句名言,“这世界本没有路,走的人多了就变成了路”。这样极大地提高了路由的转发效率,让数据传输速度更快。

如下图所示,当需要将业务从发送端传送到接收端时,将通过以下步骤完成双层标签交换过程 。

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1. 运营商设备1(驿站A)从发送端处收到业务时,先打上标记业务的标签(口红礼物盒),再加上标识自己的标签(驿站A)后,将业务送至中间设备(驿站B)。

2. 中间设备先去掉外层标签(驿站A),打上自己的标签(驿站B),再将业务送出至运营商设备2(驿站C)。

3. 运营商设备2(驿站C)去掉外层标签,直接将业务送至收件人。

4. 接收端收到带一层封装的业务(口红礼物盒)时,去掉封装,成功收到业务。

这样客户仅需使用一个较短的路径标签(如:驿站A-驿站B-驿站C),而不是较长的网络地址,就可以把数据包从一个网络节点转发给下一个网络节点,从而避免了在路由表中复杂的查询过程。

谁来继承帮主位?

江湖上对于PTN和IPRAN这两兄弟的业务能力非常认可,但是对于谁的能力更强总是争执不下:

Q、PTN只支持L2VPN,而IPRAN支持L3VPN,IPRAN比PTN更厉害一些?

A: 不全对!由于LTE业务的推动,PTN也通过演进支持了L3VPN的功能,但是二者在侧重点上确实存在差异。

  • PTN:侧重于二层交换业务,整个网络构成若干庞大的综合的二层数据传输通道,这个通道对于用户来讲是完全透明的,升级后支持完整的三层功能,技术方案重在网络的安全可靠性、可管控型以及更好的面向未来LTE承载等方面 。
  • IPRAN:侧重于三层路由功能,整个网络是一个由路由器和交换机构成的三层转发体系,对于用户来讲,路由器具有很好的开放性,业务调度也非常灵活。

Q、我知道了!IPRAN设备不支持网管操作!

A: 错!经过近几年的大力研发,目前PTN和IPRAN设备均能提供强大的图形化网管操作维护界面,两者并无本质区别。

Q、PTN与IPRAN,换汤不换药,其实都是一样的技术。

A: 错!PTN与IPRAN虽然在很多方面是相同的,比如接口、单层功能、QoS功能、OAM机制等。但是在网络保护机制、网络部署方面也有很多不同。

网络保护机制

  • PTN:与老帮主SDH更为相似,支持与SDH类似的保护机制,包括PW层、LSP层、段层、物理层、SNC等多重保护。
  • IPRAN:重点依靠STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)、FRR(Fast Reroute,快速重路由)、VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由器冗余协议)等基于三层动态协议的保护技术。

网络部署

  • PTN:由于其与老帮主SDH相似,全面集成了SDH强大的组网能力,网络部署简单,规划建设方便、业务组织由网管一键完成、运维简单。
  • IPRAN:采用了基于IP的控制平面技术,因此在规划建设方面需要综合考虑业务IP、端口互联IP、设备Loopback IP等,规划比较复杂。三层业务有协议动态分配,虽然后期网络调整比较简单,但是在三层技术对运维人员的技能、习惯的转变等将对运维带来不小的冲击。

Q、PTN/IPRAN两兄弟到底有啥本质不同?

A: 这两兄弟的性格不同,管理传输设备的方式有本质上的不同。PTN相当于中央集权制,而IPRAN相当于民主共和制度。

  • PTN:PTN是通过网管管理所有的设备,而下属设备不需要复杂的协议,只要能听懂、会接收命令就行了。
  • IPRAN:IPRAN主要是由各个下属设备去计算路由,对于下属设备来说相互交流的带宽资源、标签分配等每一个信息都需要互相“商量”的协议去实现。

谁来继承分组传输帮的帮主之位呢?

至于帮主之位……对于传输帮来说,能够满足业务要求的技术就是好技术,两兄弟也会在竞争中逐步完成融合,将传输帮发扬光大。

责任编辑:武晓燕 来源: 中兴文档
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