電力ASON的業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制研究

精品文檔-下載后可編輯電力ASON的業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制研究【摘要】自動交換光網(wǎng)絡(luò)ASON（AutomaticSwitchedOpticalNetwork）的生存性技術(shù)是ASON的核心技術(shù)。本文在分析傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的生存性基礎(chǔ)上，研究了ASON的生存性機(jī)制，探討了ASON的業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制并結(jié)合Mesh網(wǎng)具體說明。

【關(guān)鍵詞】ASON；生存性；恢復(fù)；Mesh網(wǎng)

0引言

目前的光傳輸網(wǎng)絡(luò)大部分為同步數(shù)字系列SDH（SynchronousDigitalHierarchy）網(wǎng)絡(luò)，生存機(jī)制是SDH重要的特色。隨著新業(yè)務(wù)的需要，越來越多的傳輸系統(tǒng)升級到波分復(fù)用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）或者密集波分復(fù)用DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）。光纖傳輸容量增大，為保證網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性，光層的保護(hù)和恢復(fù)策略是必需的。ASON是在此基礎(chǔ)上發(fā)展的智能光網(wǎng)絡(luò)，因此它的生存性就顯得非常重要了。該文在分析傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的生存性基礎(chǔ)上，研究了ASON的生存性機(jī)制，探討了ASON的業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制并結(jié)合Mesh網(wǎng)具體說明。

1ASON網(wǎng)絡(luò)的生存性

網(wǎng)絡(luò)生存性（survivability）泛指網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受各種故障，甚至災(zāi)難性大故障后仍能維持可接受的業(yè)務(wù)質(zhì)量的能力。一般來說，影響網(wǎng)絡(luò)生存性的主要原因有三個方面。①大量的業(yè)務(wù)集中于更大型的傳輸、交換設(shè)備中，由于在較少的幾根光纖中采用更高的速率及集中控制信令，將使一個元件的失效波及更大的范圍。②軟件帶來智能化、靈活性的同時，也增大了使系統(tǒng)整體崩潰的可能性。大型軟件測試條件的不可遍歷性，使這種情況雖出現(xiàn)概率相對較少，但無法避免。③占很大比例的是可能存在的危險因素，這包括自然因素和人為破壞導(dǎo)致的光（電）纜斷裂和匯接局破壞等。

自愈網(wǎng)滿足網(wǎng)絡(luò)生存性的需求，就是無需人為的干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在極短的時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)業(yè)務(wù)傳輸能力，用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)出故障。目前的光網(wǎng)絡(luò)主要有SDH和WDM兩種，它們都是面向連接的復(fù)用網(wǎng)絡(luò)。不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆胁煌纳嫘詸C(jī)制。光網(wǎng)絡(luò)的生存性主要包括保護(hù)機(jī)制和恢復(fù)機(jī)制。

2電力光光網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)機(jī)制

光網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)機(jī)制是指在故障發(fā)生時，光網(wǎng)絡(luò)故障的承載業(yè)務(wù)在沒有預(yù)先配置專門備用資源的情況下選擇另外的可用資源。一般采用動態(tài)恢復(fù)方案，就是網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障時能動態(tài)地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的空閑資源來恢復(fù)受影響的業(yè)務(wù)?；謴?fù)比保護(hù)具有更高的資源使用效率，但是恢復(fù)需要的時間更長，同時不能保證故障的承載業(yè)務(wù)完全傳送成功。

光網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)通常包含路由選路算法和波長分配算法?；謴?fù)路由選路算法是為待恢復(fù)業(yè)務(wù)動態(tài)的選擇一條替代路由，一般基于最短路徑算法OSPF（OpenShortestPathFirst）。

恢復(fù)波長分配算法是在選定的替代路徑上分配合適的波長，使信號繼續(xù)傳輸。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的生存性方式單一，傳送網(wǎng)采用的生存性方式還僅限于環(huán)網(wǎng)的保護(hù)，大部分的數(shù)字交叉連接設(shè)備不能夠在足夠快的時間里給成千的連接提供保護(hù)。

隨著今后網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比例的增大，對網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間的容忍度增大之后，使用新型ASON設(shè)備來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性和智能性是未來發(fā)展的趨勢。

3ASON網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制

3.1ASON中的恢復(fù)

ASON網(wǎng)絡(luò)的生存性是基于網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)策略，利用網(wǎng)絡(luò)重路由和重新配置所提供的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)方案相對于1+1的保護(hù)方案來說將節(jié)省20%到0%的帶寬容量。除了帶寬節(jié)省，它對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用將更加靈活，并提供對不同故障情況下的業(yè)務(wù)恢復(fù)，該恢復(fù)通道將是適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的最佳通道。

另外在恢復(fù)方式下，網(wǎng)絡(luò)可以為某些業(yè)務(wù)預(yù)先計算備份路由，達(dá)到更快速恢復(fù)目的，節(jié)省了恢復(fù)時間。如果該業(yè)務(wù)沒有被恢復(fù)，可以基于現(xiàn)有網(wǎng)的可用資源尋找另一條恢復(fù)路徑。ASON在過去傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)中引入交換信令的概念，對今后的城域網(wǎng)恢復(fù)有著重要的意義。ASON的恢復(fù)機(jī)制是當(dāng)接收到鏈路錯誤消息后，查找本地路徑保護(hù)信息（手動配置或者相應(yīng)路由算法產(chǎn)生），得到一條新的備份鏈路，發(fā)出標(biāo)簽交換路徑（LSP，LabelSwitchePath）建立請求，快速建立新的路徑。

3.2恢復(fù)機(jī)制

恢復(fù)機(jī)制是指通過利用共享網(wǎng)絡(luò)冗余容量由新建立的連接替換發(fā)生故障的連接來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的機(jī)制?；謴?fù)機(jī)制與保護(hù)機(jī)制有所不同，它是通過改變路由建立新的連接來替換發(fā)生故障的連接，在故障發(fā)生時，實時地建立新的連接。這些新連接會占用網(wǎng)絡(luò)中冗余的共享資源，網(wǎng)絡(luò)中一部分甚至所有的用來支持連接的子網(wǎng)端點（SNP）會在恢復(fù)過程中發(fā)生變化。而在保護(hù)機(jī)制中這部分SNP是不會進(jìn)行類似工作的。發(fā)生故障時，無論采取的是保護(hù)機(jī)制還是恢復(fù)機(jī)制，根據(jù)對連接保護(hù)恢復(fù)的對象范圍不同，ASON的保護(hù)恢復(fù)技術(shù)分為基于通道和基于鏈路兩種情況。在通道方式中，檢測到故障的節(jié)點要把故障信息傳送給通道源節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)再重新分配一條通道，這就延長了故障的恢復(fù)時間，但是它使網(wǎng)絡(luò)資源的利用率提高了很多。在鏈路方式中，檢測到故障的節(jié)點直接把故障業(yè)務(wù)倒換到備用鏈接上，大大提高了故障恢復(fù)速度，但是這種方式要求通道上的每條鏈路都有能進(jìn)行同樣操作的能力，這就要求網(wǎng)絡(luò)預(yù)留更多的資源。除此之外，還有一種基于片段的保護(hù)恢復(fù)方式，它介于通道方式和鏈路方式之間，當(dāng)故障發(fā)生時，連接的倒換在幾條相連的鏈路端節(jié)點之間完成，這種方式在恢復(fù)時間和資源利用率方面介于前兩種方式之間。

3.3Mesh網(wǎng)的恢復(fù)機(jī)制

Mesh恢復(fù)通常就是指重路由，重路由可由兩種方式觸發(fā)：網(wǎng)絡(luò)故障或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置。它通常分為基于鏈路和基于通道的恢復(fù)。

當(dāng)工作路徑出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)實時地重新計算出一條合理的恢復(fù)路徑并結(jié)合信令進(jìn)行業(yè)務(wù)切換。在恢復(fù)后的路徑上再次出現(xiàn)故障時可繼續(xù)進(jìn)行重路由進(jìn)程，實現(xiàn)多點失效時的業(yè)務(wù)恢復(fù)。這就是討論得比較多的是網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh網(wǎng)）恢復(fù)機(jī)制，有單向和雙向以及返回式和非返回式之分。與保護(hù)相比，恢復(fù)可盡其所能的快速響應(yīng)故障和有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，但由于它包含了動態(tài)資源建立和路由計算過程，因此與保護(hù)相比需要更多的倒換時間，具體的恢復(fù)時間與網(wǎng)元性能、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、資源情況及業(yè)務(wù)負(fù)荷度有關(guān)，典型值在數(shù)百毫秒至數(shù)秒間。

4結(jié)束語

總之，ASON的生存性機(jī)制被設(shè)計為具有智能化、多樣化的特點，但是要真正實現(xiàn)ASO