網絡技術：看ASON網絡中的 DCN網絡特征
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來源：千家綜合布線網
摘要： ASON網絡是現在世界上光傳送網絡研究的熱點，它是原有光傳送網絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網絡不可比擬的優點。目前ASON網絡設備在國際上的現網中已經進入了規模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網絡中。
Abstract：
Key words :
ASON網絡是現在世界上光傳送網絡研究的熱點，它是原有光傳送網絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網絡不可比擬的優點。目前ASON網絡設備在國際上的現網中已經進入了規模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網絡中。
ASON網絡是現在世界上光傳送網絡研究的熱點，它是原有光傳送網絡的一次重大演進，具有許多原有光傳送網絡不可比擬的優點。目前ASON網絡設備在國際上的現網中已經進入了規模應用，并將逐步部署在我國的光傳送網絡中。由于ASON網絡層次中存在控制平面，用來實現光網絡內的路由、信令、自動發現等功能，ASON網絡內的DCN網絡相對于原有的傳送網絡內的信令網具有更為重要的地位。基于這些原因，國際國際電信聯盟組織（ITU-T）對于ASON網絡內的DCN網絡進行了大量標準化工作。
ITU-TG.8080建議中給出了ASON網絡的體系結構，對ASON網絡內的DCN網絡做了總體性的框架性結構。G.807建議中給出了ASON網絡的總體要求，對DCN網絡作了進一步的功能要求。而G.7712建議是關于ASON內DCN網絡的最重要的一份草案，它給出了數據通信網絡的整體體系結構與規范。G.7713草案給出了ASON網絡內的分布式呼叫和連接管理。這些草案對研究ASON網絡內的DCN網絡都有很重要的意義，本文在基于這些草案的基礎上，并結合參與制定中國電信ASON技術規范和城域傳輸網ASON網絡技術發展建議的工作，具體描述了ASON網絡中DCN網絡的基本概念、應用、功能結構和所滿足的要求，并初步探討了城域傳輸網中的DCN網絡建設方案。
ASONDCN網絡的描述
一般意義上理解的電信DCN網絡是指為各專業網管系統專用的數據通信網絡，其主要作用是為各專業的網管系統提供通用的業務傳送平臺，為電信管理網的運行提供支撐和保障，傳統意義上的DCN網絡正在逐漸演進成電信企業內部多應用的綜合數據網絡平臺。但本文中提到的DCN網絡是指在ASON網絡內部，在控制平面和管理平面中傳遞信息的數據通信網絡，它所能比較的對象是SDH管理網DCN。例如，SDH管理網是電信管理網的一個子集，網元管理系統（EMS）和SDH網元（NE）是子網中的節點，WAN/LAN/DCC在這些節點間提供物理通道，由節點間的物理通道結合網絡協議（例如以太網協議、LAPD、OSI網絡協議）形成DCN的基礎結構。
一般意義上理解的電信DCN網絡是指為各專業網管系統專用的數據通信網絡，其主要作用是為各專業的網管系統提供通用的業務傳送平臺，為電信管理網的運行提供支撐和保障，傳統意義上的DCN網絡正在逐漸演進成電信企業內部多應用的綜合數據網絡平臺。但本文中提到的DCN網絡是指在ASON網絡內部，在控制平面和管理平面中傳遞信息的數據通信網絡，它所能比較的對象是SDH管理網DCN。例如，SDH管理網是電信管理網的一個子集，網元管理系統（EMS）和SDH網元（NE）是子網中的節點，WAN/LAN/DCC在這些節點間提供物理通道，由節點間的物理通道結合網絡協議（例如以太網協議、LAPD、OSI網絡協議）形成DCN的基礎結構。
而在ASON網絡中，在控制平面和管理平面都需要數據通信網絡來傳遞信息。控制平面內需要信令通信網(SCN)在網絡控制器組件間傳遞管理信息和信令信息，管理平面還需要管理通信網（MCN）來傳送TMN單元間的管理信息，這兩者都可以通過DCN通信網絡來實現。需要重點指出的是，基于GMPLS的ASON網絡的控制平面和管理平面可以在邏輯層面和物理層面上都實現分離，這兩個平面都通過DCN網絡來承載。DCN功能是可以通過多種技術方式實現，例如電路交換、包交換、LAN、ATM、SDH和OTN。
在實際的網絡情況中，DCN網絡并不是一個網絡孤島，它是與其它DCN網絡的相互連通的。DCN網絡間的互通是通過DCF（數據通信功能）來提供的，DCF可以實現數據通信的下三層以及下三層內不同協議間的互通。
在ASON網絡中，DCN網絡由網絡節點的數據通信功能模塊和控制信道組成。控制信道是在網絡節點之間，以及穿越UNI傳送控制消息的通信信道。控制消息包括信令消息，路由消息，控制維護協議消息如鄰居和業務發現等。目前，ASONDCN具有兩種實現方式：帶內DCN：此種DCN由嵌入在數據鏈路中的邏輯通道承載控制和網管信息，如SDH和OTN的DCC、GCC通道；帶外DCN：此種DCN由獨立的IP網或專用電路組成。
ASONDCN網絡的應用
本節主要討論DCN網絡在ASON的管理平面和控制平面中的應用。
DCN可以在不同的拓撲上支持MCN和SCN，包括線性、環形、網狀網和星型結構，物理鏈路可以是ECC或以太網。通常情況下，DCN網絡拓撲結構的特點是，兩個網元之間存在多條不同的路徑，這樣做的目的是提供MSN和SCN的可靠性和生存性。ASON網絡在管理平面中，TMN需要MCN在TMN組件間傳送管理消息。下圖是一個支持分布式管理通信的MCN的物理實現。
本節主要討論DCN網絡在ASON的管理平面和控制平面中的應用。
DCN可以在不同的拓撲上支持MCN和SCN，包括線性、環形、網狀網和星型結構，物理鏈路可以是ECC或以太網。通常情況下，DCN網絡拓撲結構的特點是，兩個網元之間存在多條不同的路徑，這樣做的目的是提供MSN和SCN的可靠性和生存性。ASON網絡在管理平面中，TMN需要MCN在TMN組件間傳送管理消息。下圖是一個支持分布式管理通信的MCN的物理實現。
在控制平面內，ASTN需要信令通信網（SCN）來傳送各控制單元間的信令信息。需要指出的是，DCN在OSI七層模型中實現的是物理層、數據鏈路層、網絡層的三層功能，對上層應用來說，DCN是透明的。而且DCN網絡的多種應用中，可以有不同級別的分離。這種分離取決于DCN的網絡設計、網絡規模、鏈路容量、安全性要求和性能要求，運營商進行DCN網絡設計時可以選擇不同級別的分離。比如說，可以在同一IP網絡上支持MCN、SCN和其它應用；也可以在同一物理網上同時支持MCN、SCN和其它應用，但是它們在網絡層上是分離的；還可以在不同的物理網上上支持MCN、SCN和其它應用。
一個實際的SCN網絡組成，它包含了三個部分，即用戶-網絡部分，域內部分和域間部分。網狀拓撲結構使用ECC，LAN和專線連接ASON網元。用戶-網絡部分和域間部分的拓撲依賴于雙方達成的協議，可以有一條或多條連接。
對于ASONDCN網絡的性能要求
在G.7712中，定義了ASON網絡內的DCN網絡的功能結構，除了傳統的三層功能外，還提到，在帶外DCN下，可以考慮增加MPLS（多協議標簽交換）機制，便于DCN支持面向連接的SCN業務。MPLSLSP功能是對原有DCN網絡的改進，以適應在自動交換光網絡內的需要。同時由于ASON核心功能的實現都依賴于控制平面，而DCN是ASON控制平面功能實現的物理承載平臺。為了保證控制信息高效、可靠的傳輸，對DCN網絡性能要求進行研究十分重要。根據目前業界對于ASON網絡的研究進展和電信業務運營商的實際需求，一般認為下列要求對于ASONDCN網絡是必不可少的：
在G.7712中，定義了ASON網絡內的DCN網絡的功能結構，除了傳統的三層功能外，還提到，在帶外DCN下，可以考慮增加MPLS（多協議標簽交換）機制，便于DCN支持面向連接的SCN業務。MPLSLSP功能是對原有DCN網絡的改進，以適應在自動交換光網絡內的需要。同時由于ASON核心功能的實現都依賴于控制平面，而DCN是ASON控制平面功能實現的物理承載平臺。為了保證控制信息高效、可靠的傳輸，對DCN網絡性能要求進行研究十分重要。根據目前業界對于ASON網絡的研究進展和電信業務運營商的實際需求，一般認為下列要求對于ASONDCN網絡是必不可少的：
（1）由于ASON控制平面上信息交換的準確和安全對電信業務運營商是至關重要的，這就要求即使在控制平面/DCN失效的情況下，傳送平面已經存在的業務連接也不能丟失。即ASONDCN網絡與ASON傳送平面具有邏輯獨立性。同時在這種情況下，還要具有一定的信息傳輸的生存性。
（2）在ASONDCN網絡與ASON傳送平面具有不同的網絡拓撲時，各種拓撲都應當保證ASON節點可以可靠地訪問ASONDCN網絡。
（3）ASONDCN網絡內控制消息流量的傳輸性能將影響到連接管理的性能，這導致ASON連接業務的性能在很大程度上將依賴于ASON網絡內控制信息的傳輸性能，所以ASONDCN網絡應該支持控制消息的優先級傳送，使對時間敏感的消息（如用于恢復的消息）比其它消息（如連接信令消息、拓撲、資源發現消息）具有更高的優先級。同時ASONDCN網絡應當具有擁塞控制機制，以保證可靠的消息傳遞。
（3）ASONDCN網絡內控制消息流量的傳輸性能將影響到連接管理的性能，這導致ASON連接業務的性能在很大程度上將依賴于ASON網絡內控制信息的傳輸性能，所以ASONDCN網絡應該支持控制消息的優先級傳送，使對時間敏感的消息（如用于恢復的消息）比其它消息（如連接信令消息、拓撲、資源發現消息）具有更高的優先級。同時ASONDCN網絡應當具有擁塞控制機制，以保證可靠的消息傳遞。
（4）ASONDCN網絡應該具有一定的網絡彈性，這包括ASONDCN網絡具有一定的向上和向下擴展能力，具有一定的故障恢復能力，同時當信令鏈路出現故障時不能影響和信令通道相關聯的業務通道。
（5）目前對于ASONDCN網絡的網絡性能指標，主要包括網絡時延、網絡丟包率、保護恢復性能、QoS支持能力、DCN路由表收斂時間、DCN路由表容量等參數，目前還沒有明確的標準與規范，各運營商將會根據自身的實際需求給出指標，但一般會比傳統的DCN網絡的相應指標更為嚴格。
（6）ASONDCN網絡應該具有相應的安全機制，防止未經授權的用戶非法接入。同時必須確保只有經過許可的消息（如UNI/E-NNI消息）可以穿越域間接口，而未經許可的消息（如I-NNI）則不能通過。
幾種典型的ASONDCN網絡結構分析
由于ASONDCN網絡具有帶內DCN和帶外DCN兩種方式，在實際的ASONDCN網絡架構中，具有幾種比較典型的ASONDCN結構。下面是對于這幾種ASON網管結構方案的分析與比較。
由于ASONDCN網絡具有帶內DCN和帶外DCN兩種方式，在實際的ASONDCN網絡架構中，具有幾種比較典型的ASONDCN結構。下面是對于這幾種ASON網管結構方案的分析與比較。
（1）使用帶內DCN
各網元通過帶內DCN通道連接，帶內DCN通道與網元物理連接具有一致的拓撲圖，各網元都與網關網元相連接，再通過網關網元與網管中心連接，網絡的控制信息通過網關網元進行收斂并向上傳送，這樣的帶內DCN由于利用嵌入通道，較快速穩定，但DCN網絡的生存性高度集中于網關網元之上，在實際的網絡中，一般有兩個或多個網關網元，用作主備保護，同時也保證網關網元下掛的網元數目不超過最大數目限制。
各網元通過帶內DCN通道連接，帶內DCN通道與網元物理連接具有一致的拓撲圖，各網元都與網關網元相連接，再通過網關網元與網管中心連接，網絡的控制信息通過網關網元進行收斂并向上傳送，這樣的帶內DCN由于利用嵌入通道，較快速穩定，但DCN網絡的生存性高度集中于網關網元之上，在實際的網絡中，一般有兩個或多個網關網元，用作主備保護，同時也保證網關網元下掛的網元數目不超過最大數目限制。
（2）使用帶外DCN
各網元間使用帶外DCN通道，帶外DCN通道與網元物理連接具有不一致的拓撲圖。帶外DCN通道的中斷，只導致對所控制網絡消息傳送的中斷。在帶外DCN中，一般都實現DCN的分層化管理，ASONDCN通道獨立于匯聚層和接入層MSTP的DCN通道，給ASONDCN通道提供更高優先級別的消息傳送能力，這種DCN分層僅僅是從網管信息通道上將ASON層與MSTP層獨立，能保證網管信息通道的通暢，優化與升級均實現互不干擾。但從網絡管理上看，依然是統一的、端到端的網絡管理。
各網元間使用帶外DCN通道，帶外DCN通道與網元物理連接具有不一致的拓撲圖。帶外DCN通道的中斷，只導致對所控制網絡消息傳送的中斷。在帶外DCN中，一般都實現DCN的分層化管理，ASONDCN通道獨立于匯聚層和接入層MSTP的DCN通道，給ASONDCN通道提供更高優先級別的消息傳送能力，這種DCN分層僅僅是從網管信息通道上將ASON層與MSTP層獨立，能保證網管信息通道的通暢，優化與升級均實現互不干擾。但從網絡管理上看，依然是統一的、端到端的網絡管理。
（3）同時使用帶內DCN和帶外DCN
各網元之間即具有外部DCN通道，也具有內部DCN通道，這是目前ASONDCN網絡最常用的模型，在比較成熟的城域傳輸網絡中，在網元之間全都都實現內部DCN通道和外部DCN通道的連接，相互保護，這樣DCN網的生存性非常高，在這種情況下，一般在域內優先采用帶內DCN方式，帶外DCN通道作為保護通道，而在UNI和域間一般帶外DCN方式。只有在不太成熟的城域傳輸網絡中，在不具有外部DCN網絡的ASON節點，暫不采用外部DCN通道作為內部DCN通道的保護通道。
各網元之間即具有外部DCN通道，也具有內部DCN通道，這是目前ASONDCN網絡最常用的模型，在比較成熟的城域傳輸網絡中，在網元之間全都都實現內部DCN通道和外部DCN通道的連接，相互保護，這樣DCN網的生存性非常高，在這種情況下，一般在域內優先采用帶內DCN方式，帶外DCN通道作為保護通道，而在UNI和域間一般帶外DCN方式。只有在不太成熟的城域傳輸網絡中，在不具有外部DCN網絡的ASON節點，暫不采用外部DCN通道作為內部DCN通道的保護通道。
綜上所述，ASONDCN網絡的架構一般采用混合模式，域內優先采用帶內DCN方式，相信隨著ASON網絡逐漸在我國光傳送網絡中的部署，有關ASONDCN的研究及其建設將會更加成熟。
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