路由技术：ASON标准化的关键点

自动交换光网络（ASON）是传送网发展的趋势，而路由技术是整个A?SON的核心技术之一，也是ASON标准化工作的重点和难点。 目前，国际上的标准化组织如ITU－T、IETF和OIF都在对ASON路由技术进行研究和标准化，而每个组织的工作方式和思路却不尽相同。

　　OIF DDRP问题分析

　　DDRP为域 间路由协议，目前OIF将DDRP改称为“运营商内基于OSPF的E－NNI路由”。为了满足网络的可扩展性要求，OIF要求E－NNI路由协议支持分级路由方式，并至少支持4个等级。在每个路由等级应使用基于链路状态的路由算法。初期OIF对E－NNI路由的要求是应以已有的路由协议为基础，而不是发明一种新的协议，并应该使用支持多等级路由的路由协议，如PNNI。但是很多人反对使用PNNI，因为PNNI开始是用于ATM网络的，代码不开放且应用不多。基于以上原因，OIF建议使用IETF开发的GMPLS路由协议，如GMPLS－OSPF和GMPLS－ISIS，并在这种情况下提出了DDRP路由协议。OIF在2004年和2005年的SU?PERCOMM上成功进行了基于DDRP的多域互操作演示，但是在现实网络中还没有真正的应用实例。

　　下面分析DDRP存在的几个问题。

　　首先是分级路由的必要性。

　　DDRP的一个主要特点是对分级路由的支持。在分级路由的网络中，可以对路由信息进行摘要和汇总，从而减少对网元设备CPU和存储器的需求，因此有利于网络的扩展。但是随着CPU处理能力的增强和存储器容量的不断增长，网络设备能够处理和存储的路由信息越来越多，从而使得分级路由的必要性大大降低。

　　Internet所使用的OSPF和IS－IS路由协议都没有采用分级路由方式，但是由数百个路由器组成的IP网络可以正常运行。即使在采用PNNI的ATM网络中，大部分还是运行在单级模式，原因有两个：一是设备硬件的CPU和存储器能力可以满足单级路由的需求。另外一个原因是具有QoS要求的路径计算需要更多的路由信息，而这在分级路由的网络中很难实现汇聚和摘要。

　　从应用的角度看，还有一个必要性的问题。光网络中的连接是相对固定的，而不像ATM网络中的SVC连接需要频繁的建立和删除，因此不一定在每个网络节点设备上都需要路由信息，特别是域间路由信息。另外，出于管理和安全的考虑，运营商一般会在域间应用策略来控制路由信息的交换。

　　其次是路由信息汇聚的困难性。

　　在单级路由中，与节点、链路和地址相关的路由信息在整个路由域中扩散，因此路由域中的每个节点都可以利用其收到的路由信息进行准确的路由计算。这一点对于受限路由计算特别重要，如基于带宽和共享风险链路组（SRLG）的路由计算。

　　GMPLS的单域运行模式是这种单级路由的一种实现。为了实现网络的可扩展性，GMPLS只在域内扩散这些用于流量工程的路由参数，而GMPLS的域间路由还在研究中。

　　为了解决域间路由的问题，DDRP采用分级路由结构，路由协议在不同的域之间扩散汇总后的路由信息。这种分级路由的结构存在两个潜在的问题，一个是汇总后的路由信息缺乏精确性，即可能会丢失一些信息。另外一个问题是某些流量工程参数不能或很难被汇总，如离散的带宽信息。而在ATM网络中，由于带宽是用信元／秒来表示的，因此比较容易实现链路带宽的汇总。

　　再者是DDRP与GMPLSOSPF的差异。

　　DDRP采用类似PNNI的分级路由结构，而同时又在每个路由等级运行GMPLSOSPF路由协议。

　　最后是网络管理。

　　从网络管理的角度看，采用分级结构的网络要比单平面的网络难以管理。这是因为在单平面网络中，节点和链路更容易被识别和管理。到目前为止，还没有定义采用DDRP的网络如何管理，特别是分级结构方面。而对于GMPLS网络，IETF已经定义了比较完善的管理平面结构和相关MIB库。由于两者之间存在的差异性，并不能简单地将GMPLS管理平面应用到DDRP网络中。

　　IETF PCE体系结构

　　基于约束条件的路由计算是MPLS／GMPLS网络的一个基本功能单元。大型多域网络中的路径计算是非常复杂的过程，可能需要特殊的计算模块以及不同域之间的合作。为了满足MPLS、GMPLS、ASON网络中路径计算的需求，IETF成立了PCE（路径计算单元）工作组，研究PCE的体系结构和应用方式。

　　PCE是一个功能实体，它可以基于网络拓扑结构和约束条件，计算出一条路径。PCC（路径计算客户）是指任何向PCE请求路径计算的客户应用。

　　PCE体系结构的特点包括：PCE与现有的MPLS／GMPLS协议兼容；PCE适用于现有MPLS／GMPLS网络的运行模式，包括管理平面；PCE采用单一的信令协议和结构，适用于不同的网络环境，如域内和域间，以及不同运营商之间等；PCE允许运营商或设备厂商使用不同的路由算法，基于复杂的流量工程参数和策略计算路由；具有灵活的体系结构，PCE可以和网元设备在一起，也可以在单独的服务器上实现。

　　下面给出PCE的一些应用实例。需要说明的是，PCE的目的并不是要取代现有的路径计算模式，而是应用于特定的网络环境。

　　——复杂的路径计算和网络优化：

　　如根据特定的约束条件优化网络；基于多种约束条件的路径计算（如包括时延、链路利用率、适配能力和SRLG等）。在这些情况下，由于网元设备的CPU能力限制，由外部PCE来实现可能是更好的方式。

　　——部分的可见性：

　　在由多控制域组成的网络中，部分节点可能没有其他域的网络拓扑信息，因此很难计算出最优的路径，可以通过多个控制域中的PCE之间的协作来解决这个问题。

　　——没有控制平面的网元：

　　传统的光网络设备不具有控制平面，而是依靠网管进行连接配置。可以利用PCE为这些网络计算路径，实现与ASON的互通（即UNI／E－NNI代理）。

　　——备用路径的计算：

　　可以利用PCE计算用于保护的备用路径，其优势是可以全局协调优化备用资源的使用。

　　——多层网络：

　　在多层网络中，客户层网络可能分布于不同的区域。可以利用PCE实现客户层网络跨越服务层网络的端到端路径计算，并完成不同地址空间的解析以及策略和控制参数的适配。ASON路由技术是整个ASON的核心技术之一，也是ASON标准化工作的重点和难点。虽然在ASON路由技术方面已经进行了很多研究和探讨，但是其标准化工作还任重而道远。