中国移动——PTN技术培训（下） .ppt

TDM业务概述,TDM:Time Division Multiplex传输通道被划分成不同的时隙不同的时隙可用来传递不同用户的数据,E1业务介绍（一）,E1属于TDM业务的一种传输通道被划分成32个时隙一个时隙一次传递8bits的数据每秒传输8000个E1帧E1带宽计算如下：32(time slots/frame)*8(bits/time slot)*8000(frames/s)=2048000(bits/s)=2.048(Mbps)=32*64(Kbps),E1业务介绍（二）,Unframed E1把31个时隙作为一个整体来传递用户数据Framed E1时隙0用来传递信令和帧分隔符时隙1到31用来传递不同用户的业务数据,TDM仿真业务要素,使用PW方式在PSN网络上仿真传送TDM业务，主要包括以下几个要素需要被运载到伪线的另外一端。TDM业务数据TDM业务数据的帧格式TDM业务在AC侧告警和信令TDM同步定时信息,TDM电路仿真封装协议,SAToP协议Structure-agnostic TDM over packetRFC4553CESoPSN协议Structure-aware TDM circuit emulation service over packet switched network,CESoPSN封装,CES业务的应用,IP/MPLS,E1,E1,PW,PW,C STM-1,PE1,PE2,PE3,BSC,E1,BTS1,BTS2,PW,Ethernet业务仿真流程,IP/MPLS,CE1,CE2,Ethernet,Ethernet,PE1,PE2,Forwarder,Forwarder,Eth Service,Eth Service,Outer MPLS Label,Inner MPLS Label,Ethernet业务类型,以太专线业务（E-Line Service）点到点业务以太专网业务(E-LAN Service)多点到多点业务以太汇聚业务(E-AGGR Service)多点到点汇聚业务,以太专线业务,IP/MPLS,PE1,PE2,City 1,City 2,CompanyA,CompanyB,CompanyA,CompanyB,A Company(VID=5),B Company(VID=5),B Company(VID=5),A Company(VID=5),以太专网业务,IP/MPLS,PW1,PW2,PW3,PE1,PE3,PE2,Site 1,Site 3,Site 2,VLAN2:MAC 1-1VLAN3:MAC 1-2,VLAN2:MAC 2-1VLAN3:MAC 2-2,VLAN2:MAC 3-1VLAN3:MAC 3-2,Port1,Port1,Port1,MAC Address Table for PE2:DMAC VLAN Out portMAC1-1 2 PW1MAC1-2 3 PW1MAC2-1 2 Port1MAC2-2 2 Port1MAC3-1 2 PW3MAC3-2 3 PW3,MAC Address Table for PE3:DMAC VLAN Out portMAC1-1 2 PW2MAC1-2 3 PW2MAC2-1 2 PW3MAC2-2 2 PW3MAC3-1 2 Port1MAC3-2 3 Port1,MAC Address Table for PE1:DMAC VLAN Out portMAC1-1 2 Port1MAC1-2 3 Port1MAC2-1 2 PW1MAC2-2 2 PW1MAC3-1 2 PW2MAC3-2 3 PW2,以太汇聚业务,NodeB 1,NodeB 2,NodeB 3,NodeB 4,NE1,NE2,NE3,GE1,FE1,FE2,FE1,FE2,Port1,Port1,Port1,Port2,VLAN forwarding table for NE1 and NE2:Parameter NE1 NE2Source Port Type V-UNI V-UNI V-UNI V-UNISource Port FE1 FE2 FE1 FE2Source VLAN 100 100 100 100Sink Port Type V-NNI V-NNI V-NNI V-NNISink Port Port1 Port1 Port1 Port1Sink VLAN 1 2 3 4,VLAN forwarding table for NE3:Parameter NNI for NE1 NNI for NE2Source Port Type V-NNI V-NNI V-NNI V-NNISource Port Port1 Port1 Port2 Port2Source VLAN 1 2 3 4Sink Port Type V-UNI V-UNI V-UNI V-UNISink Port GE1 GE1 GE1 GE1Sink VLAN 100 200 300 400,RNC,PW1,PW2,TDM仿真业务应用,E1,CESoPSNSAToP,PSN,STM-1,Tunnel,Line Interface,Line Interface,Network Interface,E1,E1,TS#1-9,Idle TS suppression,TS#1-6,Idle TS suppression,TS#1-8,Idle TS suppression,1+1/1:1 APS,E1/POS/GE/ch STM1,MSP,PoC3,PoC1,idle timeslot regenerated,以太仿真业务应用,Line Interface,Line Interface,Network Interface,N:1 Eth PWE3 Encapsulation,PSN,EF,AF3,BE,Legend,1+1/1:1 APS,Tunnel,GE/FE,GE,PoC3,PoC1,E1/POS/GE,QoS,QoS(Quality of Service)是指网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（MP、FR、ATM、Ethernet、SDH、MPLS等）的网络上，为特定的业务提供其所需要的服务,在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。QoS目标：有效控制网络资源及其使用避免并管理网络拥塞减少报文的丢失率调控网络的流量为特定用户或特定业务提供专用带宽支撑网络上的实时业务,丢包,这,是,啊,三,这,张,是,啊,三,讲话方，,对方听到的，,Internet,延时,Internet,A,A,发送的第一个bit,接收的最后一个bit,处理延时,处理延时,网络传输延时,端到端延时,时间t,抖动,发送方,接收方,D2,D3,D1,3,3,2,2,1,Internet,1,带宽限制,IP,我需要 30M,我需要 2M,10M,我需要 100M,QoS的三种模型,Best-Effort模型尽可能地投递分组业务，不区分业务类别IntServ模型业务通过信令向网络申请特定的QoS服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求DiffServ模型当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务等级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题,Best-Effort服务模型,传统的IP网络只提供单一的服务类型尽力而为的服务，在这种服务方式下：所有经过网络传输的分组具有相同的优先级IP网络会尽一切可能将分组正确完整地送到目的地不保证分组在传输中不发生丢弃、损坏、重复、失序及错误等现象不对分组传输介质相关的传输特性（如时延、抖动等）做出任何承诺,IntServ模型,Integrated Service模型（简称IntServ 模型）使用RSVP作为信令协议为每个流预留资源为每个流维护一个转发状态,RSVP基本原理,我需要 2M带宽,我需要2M带宽,我需要2M带宽,开始通信,OK！,OK！,OK！,OK！,我需要 2M带宽,DiffServ模型,Differentiated service（区分服务模型，简称Diffserv）对流量进行分类和标记不同类型的流量提供不同的服务,根据SLA制定TCA流量分类和标记流量监管,SLA和TCA,SLA：Service Level Agreement，服务等级协定客户与服务提供商之间签订的关于客户业务流量在服务提供商网络中传递时所应当获得的待遇去掉商业条款的SLA称为SLS（Service Level Specification）TCA（Traffic Conditioning Agreement），流量调整协定客户与服务提供商之间签订的关于业务分类准则以及业务模型及相应处理的协定去掉商业条款的TCA称为TCS（Traffic Conditioning Specification）,举例：SLA,流量分类和标记,流量分类及标记是部署QoS的基础可以根据ACL和报文长度对流量进行分类可以使用DSCP、IP Precedence、802.1p标识、MPLS EXP对流量进行标记,流量监管与整形,流量监管（Traffic-policing）监管进入网络中某一流量的规格，限制它在一个允许的范围之内，若某一连接的报文流量过大，就丢弃报文或者重新设置该报文的优先级流量整形（Traffic-shaping）与流量监管的作用一样，它主要是对流量监管中需要丢弃的报文进行缓存通常是放入缓存区或队列中,监管与整形的应用,企业网,ISP,流量整形,流量监管,令牌桶（Token Bucket）,令牌桶用来评估流量是否超过了规定值，以采取相应的措施。用令牌桶评估流量有两种方法：简单评估：使用两个参数承诺信息速率CIR（Committed Information Rate）承诺突发尺寸CBS（Committed Burst Size）复杂评估：使用三个参数承诺信息速率CIR（Committed Information Rate）承诺突发尺寸CBS（Committed Burst Size）超出突发尺寸EBS（Excess Burst Size）,CAR：Committed Access Rate,分类,丢弃,通过,继续发送,不需要流量监管的报文,需要流量监管的报文,流量监管示例,drop,Token bucket,流分类,使用CAR对流量进行监管对流量进行控制整形（shaping）使业务流输出的速率符合业务模型的规定丢弃（droping）根据特定规则丢弃分组打标记（marking）设置报文的DS域（或IP优先级）,GTS：Generic Traffic Shaping,流量整形（Traffic Shaping）解决链路两边的接口速率不匹配的问题对报文的流量进行限制，对超出流量约定的报文进行缓冲流量整形可能会增加延迟,Queue,256Kbps,128Kbps,FR,128Kbps,Token,流分类,拥塞管理,网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS待遇，包括时延、带宽等。将不同优先级的报文入不同的队列，不同队列将得到不同的调度优先级、概率或带宽保证算法：FIFO（First In First Out）PQ（Priority Queuing）CQ（Custom Queuing）WFQ（Weighted Fair Queuing）,流分类,出对列,先进先出队列,FIFO(First In First Out):算法简单，转发的速度快所有报文统一对待，先进现出，没有任何区别分Internet 的默认服务模式Best-Effort采用的队列策略,需转发的报文,优先队列,PQ(Priority queuing):优先队列，可以保障高优先级队列的服务质量PQ分为N个队列（比如4个）：top，middle，normal，bottom较高的优先级的队列优先调度,drop,流分类,定制队列,CQ(Custom queuing):定制队列，用户可配置队列占用的带宽比例关系CQ共分为17个队列:0号队列为系统队列，优先调度;1-16为用户队列，轮询调度各队列在统计规率上满足用户配置的带宽比例,drop,Queue 0,Queue 1,Queue 16,流分类,加权公平队列,WFQ(Weighted fair queuing):加权公平队列，保证相同优先级业务间公平，不同优先级业务间加权最大队列数目可配置(16-4096)采用HASH算法尽量将不同的数据流分入不同的队列，自动完成权值依赖于IP报文头中携带的IP优先级,drop,Queue 0,Queue 1,Queue 2,Queue N,N=16,322048,4096,流分类,拥塞避免机制,当拥塞发生时，网络设备可以：进行尾丢弃WFQ可以采用比较智能的丢弃方式如何避免拥塞发生？RED：Random Early Detection，随机早期检测WRED：Weighted Random Early Detection，加权随机早期检测,尾丢弃的缺点,TCP全局同步TCP饥饿高延时和高抖动无差别的丢弃,带宽利用率,时间 t,RED：Random Early Detection,丢弃概率,丢弃下限,丢弃上限,20,40,平均队列长度,不丢弃,随机丢弃,尾丢弃,WRED：Weighted Random Early Detection,丢弃概率,丢弃下限,丢弃上限,20,40,平均队列长度,尾丢弃,30,AF21,AF31,PTN支持的流分类,简单流分类IP Precedence,DSCP,MPLS Exp,802.1P复杂流分类源/目的 IP 地址，源/目的端口号，协议号,PTN设备的CAR 控制,CAR（Committed Access Rate）承诺访问速率CIR（Committed Information Rate)承诺信息速率PIR(Peak Information Rate)峰值信息速率,PTN的拥塞管理,尾丢弃（Tail Drop）RED（Random Early Detection）随机早期检测WRED（Weighted Random Early Detection）加权随机早期检测,PTN的队列调度机制,PQ（Priority Queue）优先级队列WFQ（Weighted Fair Queue）加权公平队列,HQoS,接入侧,网络侧,QoS 作用点,端口,V-UNI,应用端口策略,应用V-UNIIngress策略,应用V-UNIEgress策略,控制V-UNIGroup带宽,端口,PW/QinQ,Tunnel,应用PW策略,应用QinQ策略,控制Tunnel带宽,QoS 处理,应用端口策略,HQoS（续）,LSP 2,LSP 1,V-UNI GROUP,VoIP,VOD,BTV,HSI,Fabric,classifier,classifier,classifier,SP,PW4,V-UNI4,V-UNI2,V-UNI1,classifier,V-UNI3,Input NE,Output NE,User 1,User 2,User 3,User 4,PORT,Tunnel的QoS,PTN设备支持基于Tunnel的QoS控制，对Tunnel带宽进行限制。PTN设备在网络的入口/出口处支持PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge）功能，将不同的业务分别适配到不同的PW上，再将PW承载到Tunnel中传送。一个Tunnel中可以承载多条去往同一目的地的PW。PTN设备支持对Tunnel的带宽进行控制。承载在Tunnel中的PW总带宽不能超过该Tunnel允许的带宽。,PTN的QoS策略,PTN设备支持配置QoS策略包括：端口策略V-UNI Ingress策略V-UNI Egress策略PW策略QinQ策略以及ATM策略此外还有WFQ调度策略、端口WRED策略，以及业务WRED策略。,MPLS APS概述,定义APS：Automatic Protection Switching，自动保护倒换保护对象MPLS Tunnel标准：ITU-T G.8031性能指标：倒换时业务中断小于50ms,故障检测,MPLS OAM针对单条LSP进行连通性检测，源端发送宿端检测。Ingress节点周期性发送OAM连通性检测报文(CV/FFD)，在egress节点周期性检测，transit节点做穿通处理。检测周期CV：1sFFD：3.33ms,10ms,20ms,50ms,100ms,200ms,500ms,等。,MPLS APS保护的基本原理,OAM,3.3ms,6.6ms,OAM,10 ms,APS,OAM Engine,OAM Engine,Packet Engine,Packet Engine,LineCard,LineCard,LineCard,Packet Engine,W Tunnel,P Tunnel,APS Protocol,APS Protocol,Fabric,NNI,NNI,UNI,基于硬件的保护流程,MPLS APS 1+1保护,工作Tunnel,保护Tunnel,源端双发,宿端选收,切换前,工作Tunnel,保护Tunnel,源端双发,宿端选收,切换后,MPLS APS 1:1保护,工作Tunnel,保护Tunnel,源端单发,宿端单收,切换前,工作Tunnel,保护Tunnel,源端单发,宿端单收,切换后,MPLS APS 单向倒换,工作Tunnel,保护Tunnel,切换前,工作Tunnel,保护Tunnel,切换后,MPLS APS 双向倒换,工作Tunnel,保护Tunnel,切换前,工作Tunnel,保护Tunnel,切换后,PTN APS保护特性,MPLS APS配置注意事项,创建APS保护之前，需要先使能MPLS OAM；为使APS倒换时间能够小于50ms，需设置OAM报文的类型为FFD，发送周期为3.33ms；要在通道两端配置了APS保护组后，再使能APS协议；APS的倒换状态有：强制倒换、自动倒换、手动倒换、等待恢复、IDLE。,快速重路由（FRR）,FRR：Fast Reroute，快速重路由是一种局部保护（Local Protection）技术。按保护对象分为：链路保护（Link Protection）节点保护（Node Protection）FRR支持的保护类型：One-to-one BackupFacility Backup,FRR的基本概念,NE 1,NE 2,NE 3,NE 4,NE 5,NE 6,NE 7,NE 8,NE 9,PLR,MP,Primary Tunnel 1,Primary Tunnel 2,Primary Tunnel 3,Bypass Tunnel 1,Bypass Tunnel 2,MP,链路保护和节点保护,链路保护（Link Protection）保护PLR和NHOP之间的链路节点保护（Node Protection）保护与PLR相邻的下游节点（NHOP）及PLR和NHOP之间的链路被保护节点不能是MP,Facility Backup,PLR,MP,Primary Tunnel,Bypass Tunnel,101,125,293,186,101,PW Label,Packet,293,PW Label,Packet,125,案例：链路保护,PLR,MP,Primary Tunnel,Bypass Tunnel1,NE 1,NE 2,NE 3,NE 4,NE 5,NE 6,NE 7,案例：节点保护,PLR,MP,Primary Tunnel,Bypass Tunnel2,NE 1,NE 2,NE 3,NE 4,NE 5,NE 6,NE 7,恢复模式,PTN中FRR的恢复模式：发生FRR切换时，被保护隧道首节点负责隧道的重优化并建立一条新的隧道。新隧道建立后，业务流量会从Bypass Tunnel切换到新的隧道。当主用隧道恢复时，业务流量不会切换回到原来的隧道。,LMSP概述,LMSP：Linear Multiplex Section Protection，线性复用段保护保护对象STM-1/4的光口POD41板、AD1板、CD1板（目前CD1仅在网络侧，即接入ML-PPP时才支持LMSP）标准：ITU-T G.841性能指标：倒换时业务中断小于50ms,LMSP原理,LMSP通过SDH帧中复用段的开销K1/K2字节来完成倒换协议的交互。LMSP通过SDH层面的告警来触发倒换。,LMSP 1+1单向倒换,工作路径,保护路径,源端双发,宿端选收,切换前,工作路径,保护路径,源端双发,宿端选收,切换后,LMSP 1+1双向倒换,源端双发,宿端选收,切换前,源端双发,宿端选收,切换后,工作路径,保护路径,工作路径,保护路径,LMSP 1:1双向倒换,切换前,切换后,工作路径,保护路径,工作路径,保护路径,LMSP恢复模式（Revert Model）,恢复模式指倒换发生后，如果主用通道恢复正常，则会自动再倒回到主用通道非恢复模式主用通道正常后，不会自动倒回到主用通道延迟倒换（Hold-off）恢复等待时间,LMSP外部倒换,倒换锁定（Lockout）强制倒换（Force）人工倒换（Manual）练习倒换（Exercise）清除（Clear）,LAG概述,LAG（Link Aggregation 链路聚合）：将多个以太口聚合起来组成一个逻辑上的端口LACP（Link Aggregation Control Protocol 链路聚合控制协议）该协议用于动态控制物理端口是否加入到聚合组中保护对象以太网端口（GE/FE）标准IEEE 802.3ad性能指标可以达到秒级的保护,LAG保护应用场景,负载分担业务均匀分布在LAG组内的所有成员上传送每个LAG组最多支持16个成员,LAG保护应用场景,非负载分担正常情况下，业务只在工作端口上传送，保护端口上不传业务每个LAG组只能配两个成员，形成1:1保护方式,LAG配置注意事项,PTN中LAG配置的约束条件只支持IEEE 802.3MAC只支持点到点的全双工模式LAG组内成员的工作速率要一致从端口上不能配业务两个站点要统一配置成手工或静态模式,LAG性能指标,ML-PPP概述,ML-PPP：Multilink PPP，简称ML-PPPML-PPP功能的应用，给网络带来如下好处：增加带宽。负荷分担、备份 利用分片降低时延,ML-PPP应用场景,ML-PPP,PTN,PTN,E1,E1,E1,BTS/Node B,BTS/Node B,BTS/Node B,Thank You!,