網(wǎng)絡(luò)生存性原理

1、姓名：學(xué)號(hào)： 網(wǎng)絡(luò)生存性原理一.生存性的定義網(wǎng)絡(luò)的生存性網(wǎng)絡(luò)的生存性就是指當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障或者設(shè)備故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)還能將業(yè)務(wù)服務(wù)維持在一定的可接受的水平上的能力。具體來(lái)說(shuō)，生存性是指在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后能盡快利用網(wǎng)絡(luò)中空閑資源為受影響的業(yè)務(wù)重新選路，使業(yè)務(wù)繼續(xù)進(jìn)行，以減少因故障而造成的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)上的損失，使網(wǎng)絡(luò)維護(hù)在一個(gè)可以接受的業(yè)務(wù)水平的能力。多層生存性多層生存性構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)子層都具有各層的生存性策略，而這些不同層的生存性的相互協(xié)調(diào)問(wèn)題及時(shí)多層網(wǎng)絡(luò)的生存性問(wèn)題。廣義的生存性廣義的生存性包括一下幾個(gè)方面:u 故障檢測(cè)u 故障定位u 故障通知u 故障恢復(fù)。狹義的生存性狹義的生存性指故障恢復(fù)。指故障恢

2、復(fù)。狹義的生存性分為：l保護(hù)機(jī)制：利用節(jié)點(diǎn)之間預(yù)先分配的帶寬資源對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行修復(fù)的機(jī)制，一 在工作路徑建立的同時(shí)建立保護(hù)路徑。l恢復(fù)機(jī)制：不進(jìn)行預(yù)先的帶寬資源預(yù)留，當(dāng)發(fā)生故障后，再利用節(jié)點(diǎn)之間的可用資源動(dòng)態(tài)地進(jìn)行重路由來(lái)代替故障路由的機(jī)制。一.生存性的定義網(wǎng)絡(luò)生存性可以分為三大類網(wǎng)絡(luò)生存性可以分為三大類：1.端到端的生存性：及網(wǎng)絡(luò)中只使用單個(gè)生存性機(jī)制來(lái)提供端到端的生存能力。 二.生存性原理2.級(jí)聯(lián)的生存性：即在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)使用多種生存性機(jī)制，當(dāng)在某一個(gè)子域內(nèi)使用某種生存性策略來(lái)處理完網(wǎng)絡(luò)故障后，又繼續(xù)由另一個(gè)子域的生存性策略進(jìn)行故障的恢復(fù)處理，知道整個(gè)恢復(fù)完成為止。 二.生存性原理3.嵌套性

3、生存：即在一個(gè)子域內(nèi)使用多種生存性策略，這些生存性策略之間的關(guān)系既可以是相互級(jí)聯(lián)的，也可以是端到端的。通常，嵌套的生存性策略使用兩種生存性技術(shù)，一種是保護(hù)，一種是恢復(fù)。 二.生存性原理1.1.保護(hù)：保護(hù)：保護(hù)最為一種由底層網(wǎng)絡(luò)提供的生存性技術(shù)，可以優(yōu)先預(yù)防諸如光纖斷裂等普通故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響。保護(hù)是與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)息息相關(guān)的一種特定的快速恢復(fù)技術(shù)，但是它不能對(duì)節(jié)點(diǎn)故障或多點(diǎn)故障提供保護(hù)功能。保護(hù)技術(shù)常用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中。保護(hù)分為：保護(hù)分為： 專用容量保護(hù)策略：網(wǎng)絡(luò)總?cè)萘康?0都要被預(yù)留作為保護(hù)容量使用，因此生存 性水平很高，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的使用效率很低。 共享容量保護(hù)策略：只有部分容量專門留作保護(hù)使用，

4、而且這些容量作為保護(hù)通道被所有工作通道所共享。三.保護(hù)技術(shù) （2）1:1保護(hù)： 與上面類似，都是同時(shí)利用兩條路由鏈路來(lái)避免鏈路故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響。但是在1:1保護(hù)中，正常工作時(shí)保護(hù)通道并不承載業(yè)務(wù)流量，僅僅當(dāng)主通道發(fā)生故障時(shí)，才在源端和末端同時(shí)將業(yè)務(wù)路由倒換到備用保護(hù)通道上。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)有效的資源利用，缺點(diǎn)是需要使用信令開(kāi)銷，時(shí)間長(zhǎng)。三.保護(hù)技術(shù) （1）1+1保護(hù)： 承載于光信號(hào)上的業(yè)務(wù)是被同時(shí)送到兩條并行的光通道中來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的的。在正常工作情況下，目的端接收機(jī)收到兩條同樣的業(yè)務(wù)流，并選擇其中一條進(jìn)行處理。當(dāng)遇到鏈路故障，在接收端的光開(kāi)關(guān)便把接收通道切換到另一條保護(hù)通道上?？梢詫?shí)現(xiàn)的恢復(fù)時(shí)間

5、非常短，缺點(diǎn)是浪費(fèi)帶寬。2.2.保護(hù)類型：保護(hù)類型： （3）1:N保護(hù)： 與1:1類似，是其一個(gè)特例。在1：N保護(hù)中，N個(gè)工作通道共享一個(gè)保護(hù)通道。如果多條工作通道發(fā)生故障。那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復(fù)，最先恢復(fù)的是具有最高優(yōu)先級(jí)的故障。三.保護(hù)技術(shù)3.3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)環(huán)網(wǎng)保護(hù) ：（1）兩纖UPSR：UPSR是一種雙纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)環(huán)是工作環(huán)，另一個(gè)是保護(hù)環(huán)。任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)都是單向方式交換傳送。基于1+1保護(hù)的UPSR技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：執(zhí)行簡(jiǎn)單，恢復(fù)時(shí)間遠(yuǎn)低 于50ms。 缺點(diǎn)：無(wú)法處理節(jié)點(diǎn)故障，若一個(gè)區(qū)段的工 作光纖和保護(hù)光纖均出現(xiàn)故障也無(wú)法處理；具有很低的寬帶利用率。三.保護(hù)技術(shù)

6、3.3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)環(huán)網(wǎng)保護(hù) ：（2）2纖雙向線路倒換環(huán)（2-fiber BLSR）：兩個(gè)光纖環(huán)同時(shí)既是工作環(huán)也是保護(hù)環(huán)。每一個(gè)光纖環(huán)的帶寬都被分為兩部分：一部分用于承載工作業(yè)務(wù)量，另一部分用于承載保護(hù)業(yè)務(wù)量。任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)都是雙向方式交換傳遞。當(dāng)出現(xiàn)某種故障時(shí)，業(yè)務(wù)量就直接被倒換到相反方向的另一根光纖中?；?：1保護(hù)的2纖BLSR優(yōu)點(diǎn)：可以處理節(jié)點(diǎn)故障，也可以處理一根光纖或兩根光纖出現(xiàn)故障的情況；提高整個(gè)環(huán)網(wǎng)的帶寬總?cè)萘?；正常工作期間用于保護(hù)的帶寬可以用于傳送優(yōu)先級(jí)較低的業(yè)務(wù)。三.保護(hù)技術(shù)3.3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)環(huán)網(wǎng)保護(hù) ：（3）4纖雙向線路倒換環(huán)（4-fiber BLSR）：使用4根光纖連接

7、所有節(jié)點(diǎn)。其中2根用于承載工作業(yè)務(wù)量，另外2根在相反方向上承載保護(hù)業(yè)務(wù)量。當(dāng)相鄰節(jié)點(diǎn)之間發(fā)生故障時(shí)，跨段倒換將業(yè)務(wù)倒換到節(jié)點(diǎn)間的另外兩根光纖上，網(wǎng)絡(luò)便可恢復(fù)；而環(huán)倒換方式將線路回繞到保護(hù)帶寬上，類似于2F-BLSR的保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)?；?：1保護(hù)的4纖BLSR優(yōu)點(diǎn)：除了具有2-fiber BLSR的優(yōu)點(diǎn)外，還具有提供通道保護(hù)的能力。三.保護(hù)技術(shù)3.3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)環(huán)網(wǎng)保護(hù) ：（4）不同類型環(huán)網(wǎng)保護(hù)結(jié)構(gòu)性能對(duì)比四.MPLS恢復(fù)技術(shù)1.1.預(yù)協(xié)商保護(hù)和動(dòng)態(tài)保護(hù)的對(duì)比預(yù)協(xié)商保護(hù)和動(dòng)態(tài)保護(hù)的對(duì)比： 當(dāng)使用預(yù)協(xié)商的保護(hù)策略時(shí)，對(duì)每一個(gè)工作通道的備用通道的配置都是靜態(tài)的。這時(shí)同時(shí)具有節(jié)點(diǎn)不相交和鏈

8、路不相交特性備用通道被預(yù)先建立起來(lái)了，這種情況也就是熱備份冗余。備用通道的帶寬既可以是預(yù)先決定的和預(yù)先預(yù)留的，也可以是發(fā)生在故障時(shí)通過(guò)拋棄低級(jí)優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)而獲得必要數(shù)量的寬帶后動(dòng)態(tài)分配的。 動(dòng)態(tài)保護(hù)情況下，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)才動(dòng)態(tài)按需地產(chǎn)生一條備用通道，從而將業(yè)務(wù)流量重新路由到這條新產(chǎn)生的備用通道中。這種方法由于沒(méi)有在先前預(yù)留出保護(hù)帶寬，所以可以大大優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中帶寬的利用效率。四.MPLS恢復(fù)技術(shù)2.2.端到端恢復(fù)與本地恢復(fù)的對(duì)比：端到端恢復(fù)與本地恢復(fù)的對(duì)比：通道保護(hù)就是一種端到端恢復(fù)的例子。在端到端通道保護(hù)的情況下，無(wú)論網(wǎng)絡(luò)在什么地方出現(xiàn)故障，對(duì)受故障影響的工作通道的保護(hù)處理都是由該通道的源端節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的，它通過(guò)給工作通道再重新建立一條端到端的備用通道就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其中業(yè)務(wù)的保護(hù)恢復(fù)。缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，最后由源端節(jié)點(diǎn)使用備用通道來(lái)保護(hù)工作通道中的業(yè)務(wù)。鏈路保護(hù)是本地保護(hù)的例子。與故障相鄰的節(jié)