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MPLS,你可能没有真正搞懂!

本文译自networkfuntimes,作者Juniper Network网络工程师Chris。

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编者按:尽管 MPLS 技术已经相当成熟,有关它的文章数不胜枚举,涵盖了从基本原理到 SR-MPLS 等方方面面。然而,令人意外的是,实际上大多数网络工程师并没有真正理解 MPLS。Juniper Network网络工程师Chris通过他的个人经历对此进行了阐述。

失[……]

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IPoWDM还是IP+WDM ?

IPoWDM与IP+WDM 体系架构

IPoWDM作为一个概念并不新鲜,它已经存在很多年了。它的基本前提是指能够在路由器平台内部署传输光学系统,实现分层和简化网络。

另外IPoWDM据称还可以降低成本,主要是通过消除短距离网络元件互连光器件和容纳光器件的光学通用设备来实现。因为它被其所谓的网络简化和经济改进所吸引,有些通信服务提供商(CSP)已经选择了IPoWDM。

由于对C[……]

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到底什么是STN技术?

STN:Smart Transport Network,是中国电信在5G时代用于移动回传、固网接入、边缘CDN以及应对MEC下沉的承载技术。是从4G时代的IPran技术演进而来。

为什么到了5G时代会电信会提出STN技术?这主要是因为原有技术难以应对5G时代网络所面临的挑战。那么有哪些挑战,我们简单梳理如下:

总的来说,一个是因为在3G/4G时代为承载不同的业务,遗留着多张网络,如[……]

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SPN什么硬管道吗?什么是软管道?

硬管道技术,好比处在不同轨道上的火车,通过在道路的入口和出口建立起专门的铁路连接,每列火车独享当前铁路,在物理上与其他道路是隔离的。因此,能够高安全高质量的完成货物的传送,做到准时发车,不堵塞,按时到达。只有当这趟火车从起点到达终点后,才释放这条通道资源。

在通信中,基于电路交换的传统语音电话,基于TDM交换的SDH,以及基于ODUk交叉的OTN技术都是硬管道技术,包括WDM波分技术也通[……]

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到底什么是DCI-BOX?

最近DCI-BOX蛮火的,中国联通叫模块化波分设备,中国电信叫盒式波分设备DCI-BOX。在我个人看来,DCI-BOX其实是没有多大技术创新的,最直接的体现是一众多小厂家蜂拥而上,这说明并不需要太多的技术沉淀,因为最主要的核心的芯片/光模块都可以外购。

但为什么会出现这个东西?在我看来,主要是场景和成本两方面决定。场景上,DCI-BOX说高大上一点是面向新一代城域网的架构,如城域分发(POD[……]

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什么是小型化接入PTN?

近日,中国移动发布《中国移动2022年至2023年小型化接入PTN设备集中采购_中标候选人公示》。那么,究竟什么是小型化接入PTN,下面我们就来小聊一下。

根据《中移动小型化接入PTN设备规范》(“阅读原文”提供了下载方式),小型化接入PTN是定位于城域传送网与客户之间,完成大客户集团业务接入的设备模型。其应用场景包括:

小型化接入PTN设备有两种类型:CPE-PTN和HUB-PT[……]

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SPN , MTN , FlexE 是什么关系?

上次我们聊天SPN/MTN技术标准的进展,系列标准完成情况如下图所示。

但关于SPN,MTN以及FlexE,它们之间到底是一个什么关系,今天我们就来简单聊一聊。

SPN与MTN一种新型综合业务承载网,融合了L0~L3 层技术,同时提供端到端硬隔离管道和分组交换能力。SPN由三个子层构成∶切片分组层,切片通道层,切片传送层。其中切片通道层对应MTN的段层(Section)和通路层(P[……]

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5G承载 SPN 2.0 技术是怎样的?

PN作为原创性技术体系,实现了TDM和分组有机融合,支持L0到L3能力,契合5G无损、高效的承载需求,已经在5G网络中全面应用。

随着5G垂直行业、政企业务、算力网络的蓬勃发展,SPN在切片颗粒度、业务感知、灵活连接、泛在接入、智能运维、绿色节能等方面技术不断增强,SPN/MTN标准及其进展正在逐步迈入2.0时代。技术上的突破和发展,支撑SPN应用到更多的行业场景。

SPN 2.0的核[……]

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SPN/MTN标准及其进展是什么情况?

MTN是ITU-T针对5G等新业务需求定义的新型传送网技术体系,SPN/MTN则是由中国移动主导的继SDH、OTN之后的ITU-T新一代传送网技术体系。SPN的技术框架是中移动在2018年提出,到目前

为止,除了同步(G.mtn-sync)标准以外,SPN/MTN的6项标准包括MTN接口、架构、保护、演进、设备与管控标准均已陆续获得ITU-T的审议通过。

下面我们简单梳理一下SPN/M[……]

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面向5G前传的N×25Gbit/s波分复用无源光网络(WDM-PON)

本文件描述了面向5G前传的N×25Gbit/s WDM-PON局端设备(OLT)和用户侧设备(ONU)的接口、功能、性能、网管等方面的测试方法。 适用于公众电信网环境下的基于波长路由的N×25Gbit/s WDM-PON设备,专用电信网可参照使用。

面向5G前传的N×25Gbit/s波分复用无源光网络(WDM-PON) (YD/T 3959-2021)

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SPN网络架构及技术体系

5G在带宽,时延,分片,管控,同步等方面的提出新的要求,现有传输网络无法满足,需要一种新的传输网络技术。SPN在传统分组网络上引入SR、FlexE、DWDM及SDN、动态L3等技术,满足5G及未来网络承载需求。

为满足5G业务高带宽、低时延、灵活连接需求,SPN新引入了Flex-E接口及交叉,SR,管控合一,高精度时间同步等新技术,在PTN基础上引入了大量新功能.

FlexE即Flex[……]

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FlexE业务的映射复用方式

FlexE 业务作为客户业务接入,支持 50G/100G/200G FlexE 业务到 OTUk(V)的标准映射复用方式如下:

方式一:不感知方式

FlexE Group中的50G/100G/200G PHY通过BMP映射到OPUFlex,再映射到ODU4通道信号,最后到OTU4(V)/OTUCn线路接口。可采用Deskew处理方式降低各个以太网通道时延差异。

方式二:终结(可选[……]

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5G承载的若干概念及渊源

5G承载网,包括5G前传、5G回传两大部分。

5G前传技术,由于三大运营商的分裂,形成了不同的技术体系:MWDM、LANWDM、G.metro、CWDM。

简单的前传一段,出现了这么多名词。

同样的,在5G回传承载、大客户承载等网络中,三大运营商也是各自为战,各自聚拢阵营。内中缘由,今天先不聊了。

这种状况,给大家了解技术带来了不便:各种概念、缩略语特别多。

整理多种资料,尝试对容易混淆的概念做个梳理,供大家参考。先上一张总图,后面细聊:

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第一条线:中移动4G/5G承载

从3G承载开始,中国移动创新性的提出了基于MPLS-TP技术的PTN系列技术规范,并规模商用。并持续演进,直到5G承载网。

创新是孤独的,使得中移动与其他运营商技术上分道扬镳,越走越远。

PTN:Packet Transport networks。中文称谓:分组传送网。

2007年,中移动提出PTN承载方案,并在2009年开始大规模采购部署,承载了移动的3G、4G业务。中移动也引领了PTN全系列国内标准制定。

后来,在政府的大力支持下,中国移动和华为等国内公司联合在ITU-T SG15推动PTN系列标准的国际化。

但是,电信、联通均没有跟随PTN标准,PTN技术渐渐成了中移动一家在用的技术,好在移动体量大,足够撑起一条产业链。

2016年左右,随着SDN概念的兴起,PTN网络也逐步引入了SDN,此时出现了一个SDN化PTN网络的概念:SPTN。

SPTN:software define PTN。只是,此时已经是4G网络建设的中后期,PTN网络的建设已基本完成。

SPTN只是在PTN网络的改造中作为概念使用了一下,并未形成规模。因为很快,业界把视野转向了5G承载。

2018年,移动研究院李晗发表了论文《面向5G的传送网新架构及关键技术》,首次提出了面向5G承载的SPN技术体系架构。

SPN:Slicing Packet Network。这里的S,变成了切片的意思。

与PTN技术类似,SPN技术也是中国移动独家创新技术体系。经过2019年的集中测试、试点,SPN技术走向成熟。

2020年,中国移动规模采购部署了SPN网络,承载5G业务。迄今,已采购100多亿元SPN设备。

同样,联通、电信均未跟随SPN技术。

PTN时代,中国移动已经积累了国际标准的经验。所以,在SPN技术国内标准制定阶段,同时就启动了国际标准的立项。

2018年10月,中国移动提出的SPN技术正式通过ITU-T SG15标准G.mtn立项。

MTN:Metro Transport Network。这就比较清晰了,MTN可以简单理解为SPN的国际标准名称,只是后来逐步扩展了MTN的范围,成为了一系列标准规范。

MTN,就是SPN的常凯申。

S、N这两个字母使用的特别多,大家注意区分,后面还有很多。

第二条线:电信4/5G承载网


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段路由的常见面试问题集锦(2)

下面是面试中可能遇到的段路由常见问题,并附上了简短的回答,希望可以在面试中帮到你。上半部分请见:段路由的常见面试问题集锦(1)

(1) 什么是段路由的流量工程(SRTE)?

Segment Routing中的流量工程本质上是定义一个具有两个功能的 SR 策略:

  • 首先,将流量工程的意图(目标或约束说低延迟路径或高带宽路径)转化为SR策略;
  • 其次,将流量引导到适当的 SR 策略上。

(2) 什么是SR策略(SR Policy)?
SR Policy定义了SR流量工程的两个基本动作:

  • 表示一条通过网络的路径,它不同于IGP计算的最短路径;
  • 表示流量转向。

SR Policy由三个组成部分确定,它们是:

  • 头端节点Headend node;
  • 端点Endpoint;
  • 颜色Color:用于区分同一头端节点的多个SR策略。

(3)  什么是绑定 SID (BSID) ?

绑定 SID (BSID)是与 SR Policy 关联的本地重要 SID。它有助于将数据包引导到其关联的 SR 策略中。如果接收到的数据包的顶部标签为 BSID ,则将其引导到与该 BSID 相关联的 SR 策略中,弹出顶部标签 (BSID) 并推送 SR 策略的 SID 列表。

BSID 提供了扩展的好处,它有助于减少大型网络或多域网络中头端节点上的 Segment 数量,并带来服务独立性。在多域网络中,Transit SR Policy 及其关联的 BSID 会带来拓扑不透明,以防一个域不想相互共享拓扑信息。

(4) 什么是 ODN(按需下一跳)?


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段路由的常见面试问题集锦(1)

下面是面试中可能遇到的段路由常见问题,附上了简短的回答,希望可以在面试中帮到你。

(1) 什么是段路由?

段路由是MPLS技术的演进,并扩展到IGP(ISIS 和 OSPF)。它的工作原理是基于源的路由,也就意味着源(端节点或入口节点)可以预先计算和选择路径,将其编码在包头中作为分段的有序列表(在基于LDP的MPLS中称为标签堆栈)。网络中的其余节点只需执行源节点编码的指令。

源节点通常是一个头端路由器,它通过自己或在SDN控制器的帮助下计算路径,并将其附加到数据包头中。数据包头包含以Segment ID (SID) 堆栈的形式到达目的地节点的所有信息。

(2) 段路由和 MPLS 有什么区别?

MPLS 使用LDP和IGP(ISIS 和 OSPF)作为控制平面协议。LDP用于标签信息交换,IGP 用于邻居之间的前缀信息的交换。另一方面,段路由使用IGP(ISIS 和 OSPF)作为前缀以及邻居之间的段ID交换。Segment 路由中的标签称为Segment Id,标签堆栈称为SID列表(Segment id List)。

段路由可以有两种类型的数据平面(转发操作):MPLS或IPv6。MPLS数据平面的分段路由称为SR-MPLS,IPv6数据平面的分段路由称为SRv6。

(3) 什么是段路由控制平面?

段路由的控制平面由路由协议组成,用于在网络中分配前缀(子网)和Segment ID。段路由控制平面是为链路状态内部网关 (IGP) 协议(例如 IS-IS、OSPF)和边界网关协议 (BGP) 指定的。路由协议的扩展使他们能够在 IGP 或 BGP 域内分发 Segment Routing 信息以及拓扑和可达性信息。

(4) 什么是段路由的数据平面?

段路由架构支持两种数据平面实现。它可以是MPLS 数据平面和IPv6 数据平面。MPLS 数据平面的分段路由利用现有的MPLS 架构。Segment ID (SID) 表示为MPLS 标签。

SR MPLS数据平面使用与现有MPLS相同的标签转发操作,如下所示:

标签推送 – 标签弹出 – 标签交换

IPv6数据平面的段路由使用称为SRH(段路由头)的新型扩展头。分段路由的IPv6数据平面实现称为SRv6 。在SRv6实现中,段使用IPv6地址表示,段列表被编码为SRH头中 IPv6 地址的有序列表。

段路由头SRH是什么?

(5) 有哪些不同类型的Segment?


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BGP路由协议是干什么的?

路由协议被分为EGP和IGP两个层次,没有EGP就不可能有世界上各个不同组织机构之间的通信,没有IGP机构内部也就不可能进行通信。下面我们就来看看EGP协议中的BGP协议是做什么的。
 
 
BGP表示边界网关协议,如同RIP、OSPF等IGP协议一样,也是一种路由协议。但与IGP所不同的是,但是它是自治系统AS之间的路由协议。那么[……]

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5G承载(8):是什么导致了Segment Routing的出现?

我们常说,Segment Routing(SR)的出现就是为了替代MPLS。但MPLS技术的本身也是为了优化网络和减少路由表的大小而发明的,那么出现了什么问题,又导致了SR技术的出现?
 
众所周知,MPLS就是玩标签,MPLS-TE隧道就像预留的道路一样,如下图所示的道路网。

 

在这个道路网中,如果A想拜访B,有[……]

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5G承载(6):从ASON到SDN,如何实现传输网络即服务?

SDN最初设想只是用于基于分组的网络,其管理、控制和转发/数据平面的操作在节点本地执行,并且每个节点可以自主地转发分组。可以说,对于城域以太网或PTN等分组交换网,SDN在摆脱硬件对其网络架构的限制方面,产生了巨大的价值。随着时间的推移,传输网络的发展与分组交换网络不同。从历史上看,传输网一般只有一个由网络管理系统(NMS)组成的集中式管理平面。而除了管理平面,部分运营商也采用了自动交换光网络(A[……]

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为什么ROADM技术是必不可少的?

密集波分复用(DWDM)是整个光网络互联的基础,它能够在一根光纤上传输超过100个波长的信息容量,因此几乎可以抵消每比特通信信息的成本。也正是这项技术,使得企业可以将其计算和存储转移到云端,以及使普通消费者可以享受得起视频等服务。同时,DWDM也促成了5G和其他大带宽低延迟业务的发展。

在DWDM中,光层有两种技术比较关注。它们是:

可以在光纤上同时放大所有波长。如果没有放大器[……]

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5G承载(3):承载网需要怎样的同步?

在承载网中,无论是IP网络还是OTN网络都是异步网络,其实并不需要同步。但在移动网络中,许多业务都有同步的要求。这里的同步通常有三个等级,分别是频率同步、相位同步和时间同步。它们的关系可以用如下图简单理解。

为了保证各基站之间的同步要求,承载网业务的同步要求,为基站提供基于同步以太网(SyncE)的频率同步和基于1588v2的时间同步。

同步以太网SyncE怎么实现的?

Sy[……]

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5G承载(1):5G承载技术究竟做了什么?

需求可以推动技术的发展。5G时代的带来了丰富多彩的eMBB, mMTC, URLLC等数据业务,因此也对5G承载网的带宽、时延、时间同步精度都提出了更高规格的要求。相关需求如下图所示:

那么在网络结构上,这些需求主要体现在哪些层次。我们知道,与4G承载网的2级架构不同。在5G时代,由于CU、DU分离,5G移动承载网被划分为移动回传(backhaul)、移动中传(midhaul)和移动前传[……]

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以太网与光传输-FlexE(2)

历史文章:《以太网与光传输-FlexE(1)》

下面我们将接着以对话的形式,讨论光传输(OT)与以太网服务(ES)如何利用灵活的以太网接口来提供更有效的端到端传输,从而通俗的解释FlexE Aware传输和FlexE Terminated传输。

ES:Hi, 光传输,上次向你介绍了我的新功能FlexE,并介绍了它的3个核心功能,不知道你是否还记得(绑定,通道化和子速率):

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