IP与光网络统一承载技术方案探讨

大颗粒业务的爆发性增长导致骨干网中的流量急剧增长，也推动着骨干网承载技术不断向前发展。在IP层，集群路由技术的发展极大地提升了骨干路由器的性能和交换容量；在光层，光网络不仅实现了大容量、超长距的传送，并且通过控制平面技术实现了智能化。然而一直以来IP层与光层都是各自独立发展，使得骨干网整体建设维护复杂度、成本、功耗越来越高。因而未来网络模型将是IP和光网络的智能融合，以满足网络性能和管理能力不断增长的要求。

骨干承载网面临的挑战

目前，IP数据流量已经占到了承载网流量的绝大部分，预计中国未来5年骨干IP带宽年增长率大概是40％~50％，相当于IP网络容量需要增加10~20倍。其中互联网的主要增长点是P2P和网络视频流量，P2P流量加起来将近占互联网流量的70%，P2P和网络视频的快速发展驱动骨干传送网总带宽需求迅速增长，预计未来5年骨干传送网总带宽将从64Tbps增加到至少120~155Tbps，甚至200Tbps以上。骨干网容量爆炸性增长给传统的承载网络带来了前所未有的挑战，使承载网络在业务、流量模式、运营方面等都发生了巨大的变化，同时也带给运营商投资和运维巨大的压力。

缓解骨干网压力的措施

面对骨干网日益显著的压力，提升节点能力、对网络进行多层协同规划是可行的措施和选择。

提升节点能力

最传统且直接的网络扩容方式，是升级端口速率、提高设备容量。目前100G已经逐步具备商用条件，业界普遍预计规模商用的时间会在2012年之后。而端口速率的升级必然要求设备容量的提升，并且只有T级别以上大容量交叉调度能力的OTN设备才能有效旁路IP层的流量压力。因此，T级别的路由器和OTN设备应运而生。然而，上述扩容方式会导致核心节点容量压力大、成本高。因此，运营商除了提升节点能力之外，还要从网络架构优化的角度，考虑扩大骨干网容量，对网络进行多层协同规划。

多层协同规划

当前各大运营商的骨干网一般由IP和光网络两部分组成，两张网络各司其责：IP层负责数据分组和转发；光层负责大容量、超长距的传送，为IP层提供光通道。两张网络是分层规划和独立运维管理的，两者之间的联系主要集中在光层为IP层提供静态配置的物理链路资源。IP层看不到光层的网络拓扑和保护能力，光层也无法了解IP层的动态业务需求，所以两者之间并没有真正意义上的协同工作，导致骨干网的全网规划结果不是最经济的。

传统的骨干网中，IP流量承载在核心路由器上，当网络流量较小的时候，路由器可以通过统计复用的方式，实现流量的收敛，并解决全互联带来的扩展性问题。然而随着网络流量的飞速增长，核心路由器面临频繁扩容的压力，从而制约网络的发展。而经过核心路由器的IP流量中，50%~60%的流量只需要进行中转而无需IP层处理，因此浪费了大量路由器资源。该流量经过多次路由器转发，消耗了大量昂贵的路由器端口。

相比IP层，光层在传输速度、性能和价格上更有优势，因此有些运营商认为，在网络中应尽量减少昂贵的路由器端口的使用，通过光层来分担IP层的中转流量。一方面，路由器的成本比较高（路由器IP端口的成本一般是OTN端口的4~5倍）；另一方面，并不是所有的流量都需要经过核心路由器处理，通过在边缘路由器之间建立直达链路，将这部分流量在光层完成交换，通过旁路中转核心路由器，减少对核心路由器端口的需求，从而显著降低网络的CAPEX。

在传统骨干网中，业务流量在路由器上是逐跳转发的，每个报文的转发就像十字路口的车辆按照红绿灯指示调度，流量小的时候有较好的性能；而路由器之间通过光层建立的直连链路，就像是立交桥，没有红绿灯，可以实现大颗粒业务的快速调度，即使流量大，也能保证较好的性能。IP层和光层协同规划，可以在骨干网中合理配置资源，小颗粒业务通过核心路由器调度，利用统计复用提升效率，大颗粒业务在光层直接传送，从而提升整网的效率。

IP+光统一承载解决方案探讨
静态融合

统一承载方案的第一种方式为IP层与光层的静态融合。首先通过统一网管系统建立光通路，然后通过网管系统触发头结点数据设备，在之前建立好的光通路上建立数据LSP通道，如图1所示。

目前设备已经支持此方案，现网可以开展部署。但是该方案需要全网通过离线静态全手动配置，复杂程度高，需要运维人员熟悉现网拓扑。同时，离线规划不能动态适应分流需求，且无法动态调整带宽，部署成本大且不能动态更新，网络维护性也较差。

GMPLS UNI动态融合

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