MPLS架构中MPLS-TP的业务适配与转发机制

MPLS架构中MPLS-TP的业务适配与转发机制

邱鹏公磊

邱鹏日照市技术监督局信息研究所276826

公磊山东省特种设备检验研究院日照分院276800

摘要传送多协议标记交换(MPLS-TP)作为一种面向连接的分组传送技术，具有高效的多业务适配能力和灵活的标签转发机制。从MPLS-TP技术特性入手，基于MPLS-TP标准化的最新进展，讨论了与MPLS-TP有关的数据转发平面，以及业务适配和标签转发机制等关键技术，包括信号适配、分组交换与转发等内容，说明了虚拟专用网的业务实现方法。

关键词标签转发业务适配

分组传送网PTN实现方案可以分为以太网增强技术和传输技术结合多协议标签交换(MPLS)两大类，前者以运营商骨干桥接-流量工程(PBB-TE，或称PBT)为代表，后者以传送多协议标记交换(MPLS-TP，或称T-MPLS)为代表。T-MPLS技术整体来说，标准已经基本成熟，但还不够完善，仍在进一步规范之中。

1．MPLS-TP业务适配技术

1.1信号适配

客户信号可以直接映射到T-LSP，也可以通过基于CII进行间接映射。根据双标签的体系结构，所有类型业务信号(IP信号可选择直接或间接映射)都可以通过相同的双标签结构进行信号的封装。封装层包含3个子层：负荷汇聚、定时、排序。

(1)负荷汇聚层的主要任务是将负荷封装成虚电路协议数据单元(PDU)类型。负荷汇聚层承载在客户设备边界处需要重现本地数据单元所必须的附加信息。而比特流在送往MPLS-TP时，有一部分在本地业务处理模块被剥离。

(2)排序子层提供了帧定序、重复帧和丢失帧检测3方面的功能。对于所发现的帧顺序错误，以及检测到的帧重复和丢失的具体处理办法的选择，与具体的业务类型有关。

(3)定时子层提供了时钟恢复和定时传输两方面的功能。时钟恢复是从传输的比特流中提取时钟信息，并通过锁相机制恢复时钟。定时传输是指要求对接收到的不连续虚电路PDU按固定相位关系向客户设备传输。

1.2业务封装

业务的通用封装格式如图1所示。净荷信息可以是IP分组、Ethernet分组、ATM信元、FR信元、SDH净荷等。净荷信息包含二层报头或者一层的开销。数据信息加上控制字信息用于净荷汇聚，然后压入CII标签确定T-LSP中的虚电路类型，压入T-LSP标签用于确定MPLS-TPLSP。控制字信息一般包括标记、分段、长度和顺序号信息。在目的端，终端设备终结LSP并弹出外层T-LSP标签之后，将会根据内层CII标签来确定是属于哪个高层业务实例的数据流。

2．标签转发机制

借鉴分组网中用三层IP传输二层以太网数据的方法，MPLS-TP采用双标签传送模式，即CII和T-LSP标签。为了支持MPLS-TP层网络，T-LSP支持无限嵌套，所以T-LSP标签可以有多个。CII标签可以具体表现为某一客户信号的标签，例如，在图2中，将CII标签表示为虚电路(VC)标签。复用/解复用模块通过虚电路捆绑的方法将多个VC捆绑成一个虚电路组(VCG)在同一个T-LSP上传送。

2.1分组交换与转发技术

MPLS-TP的业务分组交换与转发功能主要对携带MPLS-TP标签的分组客户数据进行标签交换和数据转发。其主要功能包括预处理、转发交换、封装、分段、排序、定时、复用/解复用和监测。

(1)预处理是指对客户数据在做进一步处理之前先进行的处理。通过预处理可以降低下一步处理的难度。

(2)汇聚模块主要负责根据客户数据信号或信令信号的类型及重要性将分组进行分类汇聚，并安排到不同类型的传送信道中传输，使不同类型的信号可以具有不同的服务质量。

(3)封装模块在信号进行T-LSP复用和转发之前将信号进行适配。封装主要是指给分组打上VC标签和T-LSP标签，并插入适当的OAM信息的过程。但根据客户信号类型的不同，有可能要使用到封装模块的3个子模块，即分段、排序和定时。在超过服务层网络所能承载的最大分组长度时，则要对客户信号进行分段。有些客户可能需要信号顺序传送和实时性支持，对这些信号的传输需要排序和定时功能。排序功能包括帧排序、复帧监测、丢帧监测。

2.2信号发送

MPLS-TP网络中从客户信号到链路帧的映射，包括了客户业务封装、信号复用和MPLS-TP包映射到链路帧的过程。MPLS-TP网络中各种信息结构单元的关系如图3所示。

客户信号可以直接映射到MPLS-TPLSP，也可以通过基于CII的封装间接映射。可以附加T-MPLS网络OAM，并且数据包和OAM包都可以加上一个标签头进行复用。最后，MPLS-TP包映射到数据链路帧上，这些链路帧通过MPLS-TP拓扑链路传送。在MPLS-TP终端设备上转发交换模块把处理完的客户数据交换到相应的T-LSP上并转发；在中间传输交换设备中MPLS-TP标签分组数据被继续转发直到目的终端设备被解复用，转发给目的客户设备。

3．结束语

IP化是网络发展的必然趋势，MPLS-TP技术很好地满足了分组传送的需求，具有良好的分组传送业务适配和标签转发能力。同时，MPLS-TP面临其他分组传送技术的挑战。作为新兴技术，MPLS-TP的成熟之路离不开标准化组织、电信运营商和设备制造商三者的共同支持。

参考文献

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【3】陈虎;;光纤通信网IP业务保护恢复及QoS的应用[J];中国新通信;2009年03期