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分組傳送網的演進

2020-09-17 12:21:30 其他

        提到分組傳送網,曾經被大家議論最多的兩個詞就是PTN和IPRAN,雖然兩個技術標準都在大規模的使用,但是技術之爭已經逐漸的淡化了。

        從字面上去理解,PTN應該是分組傳送網的統稱,也就是包含現在的IPRAN在內的所有解決方案的集合,但實際說到PTN是指基于MPLS-TP實作的分組傳送網,這是由于PTN的概念推出時,就一直在T-MPLS和MPLS-TP的方向上不斷演進,而基于IP/MPLS的方案直接被思科命名為IPRAN,PTN的一個子集另立門戶,所以兩者就分別作為兩種標準的代名詞被沿用下來了。

        廣義的PTN和狹義的PTN就是一個范圍大小的區別,而IPRAN則是被人為扭曲了的一個定義。IPRAN本意是指無線接入網(Radio Access Network)的IP化,即Node B至RNC回傳的IP化,是無線側的概念,靠譜一點的理解應該是IPRAN是PTN的業務驅動,而PTN是無線IPRAN的承載手段。思科能夠這樣去包裝一個技術,使IPRAN成為其解決方案的代名詞,也是基于它的江湖地位的,這讓我想起了蒙牛的“隨變”,不但代表了蒙牛的一款雪糕,很多時候有人去買雪糕,大家表示“不知道吃什么,隨便買吧”,于是就買回來一兜“隨變”回來,“隨變”就成了“隨便”的代名詞,也是營銷的經典案例,和IPRAN有著異曲同工之妙。

        PTN是指基于MPLS-TP的分組網,而IPRAN是指基于IP/MPLS的分組網。

        先說說PTN(MPLS-TP),我們經常見到一個表達PTN技術特點的一個公式, MPLS-TP = MPLS - L3復雜性 + OAM 。

        MPLS本身具備了基于標簽的轉發和基于IP的轉發兩者的功能,MPLS-TP是為傳送網量身定做的標準,是需要面向連接的,所以PTN去掉了MPLS無連接的基于IP的轉發,增加了SDH網路原本具有的端到端的OAM功能。 MPLS-TP的電路連接的搭建采用PWE3的方式,而業務的保護和管理、維護等功能都參照MSTP的方式,可以理解為除了內核由剛性變為彈性之外,與MSTP的其他方面非常類似。

        再說簡單一點,PTN就是按照原本SDH的思路,將MPLS的L2VPN概念實行“拿來主義”,保留了MPLS面向連接和IP的統計復用,其余的功能都盡量原版COPY原SDH的技術。

        和最初的PTN相比, IPRAN支持全面的三層轉發及路由功能,支持L3 VPN功能和三層組播功能,并同PTN一樣對網管界面做了圖形化的改進,對業務實作端到端的精細化管理。所以有些人理解PTN和IPRAN的區別在于PTN是二層VPN,而IPRAN是支持三層的,實際上由于LTE業務需求的推動,PTN設備也通過升級支持了三層VPN的功能,所以二層還是三層并不是兩者的本質區別。

        實際上,PTN和IPRAN兩者的最大區別在于控制平面的實作不同,PTN的控制平面是通過網管實作,相當于有一個站在所有設備之上的管理者,去根據全網的路由、帶寬資訊去統籌分配路徑、帶寬、分發標簽,實際上PTN就不存在控制平面,因為控制平面和管理平面合二為一了,PTN管理平面集成了IPRAN管理和控制兩個平面的功能,之所以將PTN控制平面也單獨出來說,也是為了突出兩者的區別。

        而IPRAN的控制平面是在設備上實作的,設備之間通過各種路由協議、標簽分發協議,相互溝通、商量著實作了路徑選擇、資源預留等功能,從下圖中也能看出,IPRAN包含的協議要比PTN多很多,IPRAN的設備承擔了控制平面這一重大功能。

        很多時候,一個貌似很復雜的協議,其實實作的是一個很簡單的功能,原因就在于,機器不是人,對于機器來講一個bit沒定義清楚它也聽不懂,可能就導致一片混亂,所以就必須非常嚴格、規范的制定各種規章制度,確保機器能夠準確無誤的去完成人類想做的事情,而人不一樣,很多事情可以反復的溝通,直至問題明確的被解決。就說編程,編程和協議就是一個道理,你一個標點符號、命令格式用的不對,程式就無法正確的執行。

       所以概括一下兩者的區別,PTN是中央集權,IPRAN是民主共和。PTN是網管位高權重、獨攬大權,一人全部說了算,所有的設備上面不需要復雜的協議,只要能夠聽懂、接收命令就行了;而IPRAN由設備去計算路由,對于設備來講相互交流拓撲結構、帶寬資源、標簽分配、VPN路由等每一個資訊都需要復雜的協議作為約定,實際上實作的功能和PTN是相同的。

       不管黑貓白貓,抓到耗子就是好貓,對于分組傳送網的技術選擇來說也是這樣,不管是PTN還是IPRAN,只要能夠滿足分組傳送網的要求就是可用的技術。分組傳送網的要求無非上一節說到幾點:支持多種端到端業務(面向連接),高帶寬利用率(統計復用),類SDH的保護和管理、支持OoS、流量工程、時間同步等功能,兩者在功能上沒有多大差別。 

        在2G和3G時代,傳送網提供的只是基站至中心局的管道,在LTE階段,X2介面以及MME/SAE Pool承載需求,基站之間需要路由型網路,隨著技術的發展,4G時代PTN也逐漸支持了三層VPN的功能。5G時代,PTN引入升級版本SPN , 在承載技術塵埃落定之后,技術之間的競爭也漸漸偃旗息鼓,最終兩種技術也將隨著通信的大趨勢逐步走向融合。

 

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