MPLS-TP的業務適配與標簽轉發機制

3.1 分組交換與轉發技術

MPLS-TP的業務分組交換與轉發功能主要對攜帶MPLS-TP標簽的分組客戶數據進行標簽交換和數據轉發。其主要功能包括預處理、轉發交換、封裝、分段、排序、定時、復用/解復用和監測。

(1)預處理是指對客戶數據在做進一步處理之前先進行的處理，比如數據和地址的轉換、對客戶數據類型的識別等。通過預處理可以降低下一步處理的難度。

(2)匯聚模塊主要負責根據客戶數據信號或信令信號的類型及重要性將分組進行分類匯聚，并安排到不同類型的傳送信道中傳輸，使不同類型的信號可以具有不同的服務質量(QoS)。

(3)封裝模塊在信號進行T-LSP復用和轉發之前將信號進行適配。封裝模塊的實現與所要封裝的客戶信號類型緊密相關。對于分組、信元和時分這3種信號采用封裝方法差別較大。封裝主要是指給分組打上VC標簽和T-LSP標簽，并插入適當的OAM信息的過程。但根據客戶信號類型的不同，有可能要使用到封裝模塊的3個子模塊，即分段、排序和定時。在超過服務層網絡所能承載的最大分組長度時，則要對客戶信號進行分段。有些客戶可能需要信號順序傳送和實時性支持，對這些信號的傳輸需要排序和定時功能。排序功能包括幀排序、復幀監測、丟幀監測。一些客戶層信號，比如SDH、FR等，可能需要MPLS-TP傳輸具有時序性，即具有定時功能，包括時鐘恢復及基于時間的分組傳遞。

MPLS-TP網絡中從客戶信號到鏈路幀的映射，包括了客戶業務封裝、信號復用和MPLS-TP包映射到鏈路幀的過程。MPLS-TP網絡中各種信息結構單元的關系如圖3所示。

客戶信號可以直接映射到MPLS-TP LSP(如IP客戶信號)，也可以通過基于CII的封裝間接映射。可以附加T-MPLS網絡OAM，并且數據包和OAM包都可以加上一個標簽頭進行復用。最后，MPLS-TP包映射到數據鏈路幀上，這些鏈路幀通過MPLS-TP拓撲鏈路傳送。在MPLS-TP終端設備上轉發交換模塊把處理完的客戶數據交換到相應的T-LSP上并轉發；在中間傳輸交換設備中MPLS-TP標簽分組數據被繼續轉發直到目的終端設備被解復用，轉發給目的客戶設備[8-9]。

3.2 雙標簽信令傳送實現

采用標記分發協議(LDP)為以太虛擬局域網1(端口1A，VLAN 100)和以太虛擬局域網2(端口1B，VLAN 200)之間建立一個MPLS-TP虛電路的實例被用來說明雙標簽傳送信令設計方案。如圖4所示。

以下步驟說明了建立MPLS-TP虛電路的主要過程。

(1)以太虛擬局域網1向MPLS-TP網絡終端1發出建立到以太虛擬局域網2的MPLS-TP虛電路的請求。

(2)終端設備1和2之間協商為該虛電路分配虛電路標志(VCID)。

(3)終端設備1初始化到終端設備2的LDP信令會話(如果不存在)。1、2都互相收到LDP KEEPALIVE消息，完成會話的建立，并準備好交換對該虛電路的標簽綁定。

(4)當以太虛擬局域網的狀態轉為UP后，終端設備1就會根據VCID為該虛電路分配一個本地CII標簽：500。并建立T-LSP 1對該虛電路進行傳輸，即為該虛電路分配T-LSP標簽600。

(5)終端設備1把T-LSP標簽放入T-LSP隧道TLV，把本地CII標簽放入LABEL TLV，把CII-ID放入FEC TLV，然后用LABEL MAPPING消息傳到終端設備2。

(6)終端設備1從終端設備2接收到LABEL MAPPING消息，將其解碼得到CII標簽和CII-ID。

(7)終端設備2獨立地執行第1步到第6步。

(8)兩個終端設備完成標簽綁定交換并確認端口參數一致后，對編號為CII-ID50的T-MPLS虛電路的建立宣告成功。如果有一個以太局域網連接故障或拆除，就會有一個標簽撤銷消息被發送到對等終端設備，撤銷它之前分發的MPLS-TP CII標簽。

3.3 基于雙標簽傳送模式的VPN業務

MPLS-TP網絡具有豐富的OAM開銷功能[10]，可以對網絡中的信號進行監控和管理，提高了整個MPLS-TP網絡的可操作性和安全性，為虛擬專用網(VPN)業務在MPLS-TP網絡中的應用鋪平了道路。同時傳統的VPN技術(不管是二層隧道技術還是三層隧道技術)實現的原理較為簡單。但在VPN擴展性、安全性、管理與維護、QoS和流量工程等方面存在明顯不足，特別是如果客戶采用不同的接入技術(PPP、ATM、幀中繼、以太網等)時，運營商需要通過不同的核心網來提供VPN業務。基于MPLS-TP傳送技術的VPN業務可以在與傳送技術無關的統一網絡平臺上實現。

MPLS-TP VPN是通過在MPLS-TP骨干網上建立簡單的點到點的隧道來實現的。它的客戶設備不參與三層路由處理，用戶自己配置VPN內部的路由，這就使得MPLS-TP VPN與用戶的第三層網絡協議無關。在MPLS-TP VPN中，終端設備僅負責用戶客戶設備之間的二層連接和轉發，而三層以上的功能則由用戶的客戶設備實現。MPLS-TP網絡本身可以承載不同的客戶信號。通過對不同信號的適配和封裝，客戶可以采用不同技術接入MPLS-TP VPN網絡，從而可以用較低的成本滿足客戶將不同層的VPN進行互聯的需求。

MPLS-TP VPN的實現如圖5所示。從圖5中可以看出，MPLS-TP VPN在網絡中采用雙層標簽。T-LSP標簽標志終端設備之間的共享隧道，而CII標簽標志著客戶設備之間的專有連接。CII標簽以MPLS-TP標簽棧的方式，在MPLS-TP骨干網的標簽交換通道構建的隧道中進行復用。LSP可以看作是承載多條虛電路的隧道。虛電路相當于是LDP給VPN用戶建立的一條點到點的路徑。

4 結束語

IP化是網絡發展的必然趨勢，MPLS-TP技術很好地滿足了分組傳送的需求，具有良好的分組傳送業務適配和標簽轉發能力。同時，MPLS-TP面臨其他分組傳送技術(PBT)的挑戰。作為新興技術，MPLS-TP的成熟之路離不開標準化組織、電信運營商和設備制造商三者的共同支持。

5 參考文獻

[1] 朱京, 劉昭偉, 雷學義, 等. PTN-信息通信基礎承載網絡的演進與變革[J]. 電力系統通信, 2009,30(4):52-59.
[2] NIVEN-JENKINS B, BRUNGARD D, BETTS M, et al. MPLS-TP requirements[R]. draft-jenkins-mpls-tp-requirements-01. 2008.
[3] ITU-T G.8114. Operation and maintenance mechanisms for T-MPLS layer networks[S]. 2007.
[4] ITU-T Rec G.8131.1. Transport MPLS (T-MPLS) layer network protection switching [S]. 2007.
[5] ITU-T Rec G.8112. Interfaces for the transport MPLS(T-MPLS) hierarchy[S]. 2006.
[6] ITU-T Rec G.8110.1/Y.1370.1. Architecture of transport MPLS (T-MPLS) layer network[S]. 2006.
[7] ZHANG Y J, ZHANG Z H, GU W Y, et al. A collision-aware queue assignment scheme for multiservice[C]//Proceedings of the IEEE International Conference on Advanced Infocomm Technology (ICAIT'09), Jul 7-9, 2009, Xi'an, China. Piscataway, NJ,USA:IEEE, 2009.
[8] ITU-T New Supplement Y.Sup4. Transport requirements for T-MPLS OAM and considerations for the application of IETF MPLS technology[S]. 2008.
[9] ITU-T G.8121. Characteristics of transport MPLS equipment functional blocks[S]. 2007.
[10] WARD D, BETTS M. MPLS architectural considerations for a transport profile[R]. ITU-T IETF Joint Working Team. 2008.