电信网新技术与新业务.ppt

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1、2023/1/22023/1/2第一章第一章 电信网电信网新技术与新业务新技术与新业务2023/1/22023/1/2 第一节第一节 软交换技术软交换技术 作为作为NGN网络的核心技术，软网络的核心技术，软交换的发展因而受到越来越多的关注，交换的发展因而受到越来越多的关注，作为下一代网络的控制功能模块，软作为下一代网络的控制功能模块，软交换为下一代网络交换为下一代网络(NGN)具有实时性具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。功能。2023/1/22023/1/2 n n 随着计算机和通信技术的不断发展，通过在一个公共的分组网络中承载话音，数据，图象已经

2、被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋势下，诞生了NGN下一代网络模型，实现在分组网络中，采用分布式网络结构，有效承载话音、数据和多媒体业务。2023/1/22023/1/2 n n 作为NGN网络的核心技术，软交换的发展因而受到越来越多的关注，作为下一代网络的控制功能模块，软交换为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。2023/1/22023/1/2n n我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫心设备之一，它

3、独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。能力。”2023/1/22023/1/2n n 目前，我国已完成并颁布了软交换设备总体技术要求(YDC003-2001)，明确规范了软交换在网络中的位置，功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求，计费要求和性能指标，并规定了与IP电话及智能网的互通要求等。一一.软交换技术的特征软交换技术的特征软交换

4、技术具有以下显著特征：1.开放的业务生成接口 2.综合的设备接入能力 3.基于策略的运行支持系统2023/1/22023/1/2二、软交换的功能二、软交换的功能2023/1/22023/1/2目前，软交换的功能主要表现在以下多个方面：目前，软交换的功能主要表现在以下多个方面：*协议功能协议功能 软交换是一个开放的、多协议的实体，软交换是一个开放的、多协议的实体，因此必须采用各种标准协议与各种媒体网因此必须采用各种标准协议与各种媒体网关、应用服务器、终端和网络进行通信，关、应用服务器、终端和网络进行通信，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。这些

5、协议包括通信网络的作用。这些协议包括H.323、SIP、H.248、MGCP、SIGTRAN、RTP、SCTP、ISUP+、INAP+、RADIUS、SNMP INAP等。其接口实现其接口实现PSTNPSTN和和IPIP网网/ATM/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作。支持开放的业务网间的信令互通和不同网关的互操作。支持开放的业务/应用接口功应用接口功能。能。2023/1/22023/1/2*协议功能协议功能 软交换是一个开放的、多协议的实体，软交换是一个开放的、多协议的实体，因此必须采用各种标准协议与各种媒体网因此必须采用各种标准协议与各种媒体网关、应用服务器、终端和网络进行通信，关、应

6、用服务器、终端和网络进行通信，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。这些协议包括通信网络的作用。这些协议包括H.323、SIP、H.248、MGCP、SIGTRAN、RTP、SCTP、ISUP+、INAP+、RADIUS、SNMP INAP等。其接口实现其接口实现PSTNPSTN和和IPIP网网/ATM/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作。支持开放的业务网间的信令互通和不同网关的互操作。支持开放的业务/应用接口功应用接口功能。能。*业务提供功能 在网络从电路交换向分组交换的演进过在网络从电路交换向分组交换的演进过程中，软交换必须能够实现程中

7、，软交换必须能够实现PSTN/ISDNPSTN/ISDN交交换机所提供的全部业务，包括基本业务和换机所提供的全部业务，包括基本业务和补充业务，还应该与现有的智能网配合提补充业务，还应该与现有的智能网配合提供智能网业务，也可以与第三方合作，提供智能网业务，也可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务供多种增值业务和智能业务。*提供可编程的、逻辑化控制的开放的提供可编程的、逻辑化控制的开放的APIAPI协议协议实现与外部应用平台的互联互通。2023/1/22023/1/2*媒体网关接入功能 通过不同的逻辑与媒体层的网关交互，对网关设备或IP/ATM网的核心设备进行控制，完成融合网络中的呼叫控制，

8、会话的建立、修改和拆除过程以及媒体流的连接控制。*提供网守功能 即接人认证与授权 地址解析和带宽管理功能。2023/1/22023/1/2*计费功能 软交换应具有采集详细话单及复式计次功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。n n 资源控制功能和QoS管理功能 软交换应提供资源管理功能，对系统中的各种资源进软交换应提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放、配置和控制，资源行集中管理，如资源的分配、释放、配置和控制，资源状态的检测，资源使用情况统计，设置资源的使用门限状态的检测，资源使用情况统计，设置资源的使用门限等。等。n n 操作维护功能 主要包括

9、业务统计和告警等。2023/1/22023/1/2资源控制功能和资源控制功能和QoSQoS管理功能管理功能三、软交换的参考模型三、软交换的参考模型及功能实体及功能实体2023/1/22023/1/21.软交换系统的参考模型软交换系统的参考模型(1)传输平面传输平面n n 传输平面负责语音、视频等具体承载数据的传送，主要功能有交换功能、逻辑端口功能、适配功能和物理信令功能。在传输平面与外部的接口中，采用TDM话路或分组链路，包括带内信令。2023/1/22023/1/2(2)控制平面控制平面n n 控制平面提供一些控制功能，诸如信令处理功能、承载连接控制功能、设备控制功能、网守和代理信令功能等。

10、控制平面与外界的接口采用H.323(H.225/.245)、SIP和TCAP(TCAP/SCCP/M3UA/SCTP/IP)等协议和信令。2023/1/22023/1/2 (3)应用平面应用平面 应用平面提供业务和应用控应用平面提供业务和应用控制功能，包括会话控制功能、业制功能，包括会话控制功能、业务逻辑功能、翻译和路由功能以务逻辑功能、翻译和路由功能以及策略功能。及策略功能。2023/1/22023/1/2 (4)数据平面数据平面 数据平面提供数据库功能，数据平面提供数据库功能，为计费等功能提供服务。为计费等功能提供服务。2023/1/22023/1/2 (5)管理平面管理平面 管理平面提供

11、管理功能，包括管理平面提供管理功能，包括网络操作和控制、网络鉴权在管网络操作和控制、网络鉴权在管理接口中采用理接口中采用SNMPv2和和 CMIP等管理协议。等管理协议。2023/1/22023/1/22.软交换的功能实体软交换的功能实体 2023/1/22023/1/2 软交换功能的实现是通过软交换功能的实现是通过网网关关发出发出信令信令，控制控制语音和数据业语音和数据业务的互通来完成的。务的互通来完成的。2023/1/22023/1/22023/1/22023/1/2 SG、MG、MGC/CA及其附属的及其附属的数据库和完成的功能就是软交换。数据库和完成的功能就是软交换。软交换的功能实体主

12、要包括网守、软交换的功能实体主要包括网守、应用服务器、信令网关、媒体网关应用服务器、信令网关、媒体网关控制器控制器/呼叫代理和媒体网关等。呼叫代理和媒体网关等。(1)网守网守 网守主要完成用户认证、地址解网守主要完成用户认证、地址解析、带宽管理、计费等功能。可通析、带宽管理、计费等功能。可通过过RAS(注册：注册：Registration、许可：、许可：Admission和状态：和状态：Status)信令来完信令来完成终端与网守之间的登记注册、授成终端与网守之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程。除等过程。(2)应用服务器应用服务器 应用服务器在

13、应用服务器在IPIP网内向用户提供多种智能网内向用户提供多种智能业务和增值业务。目前国际上业务和增值业务。目前国际上Soft SwitchSoft Switch论论坛将应用服务器置于坛将应用服务器置于Soft SwitchSoft Switch之外。之外。Soft Soft SwitchSwitch仅完成业务的控制功能。需要说明的仅完成业务的控制功能。需要说明的是，一些组成单元可以内置，也可以外置于是，一些组成单元可以内置，也可以外置于Soft SwitchSoft Switch体系。电信厂家多将传统业务综体系。电信厂家多将传统业务综合在合在Soft SwitchSoft Switch之内，而

14、将新的业务由应用之内，而将新的业务由应用服务器来生成。服务器来生成。(3)信令网关信令网关 信令网关是信令网关是No.7信令网与信令网与IP网的网的边缘接收和发送信令消息的信令代边缘接收和发送信令消息的信令代理，信令网关主要完成信令消息的理，信令网关主要完成信令消息的中继、翻译或终接处理。信令网关中继、翻译或终接处理。信令网关功能可以和媒体网关功能集成在一功能可以和媒体网关功能集成在一个物理实体中，处理由媒体网关功个物理实体中，处理由媒体网关功能控制的与线路或中继终端有关的能控制的与线路或中继终端有关的信令消息。信令消息。(4)媒体网关控制器媒体网关控制器/呼叫代理呼叫代理 媒体网关控制器媒体

15、网关控制器媒体网关控制器媒体网关控制器/呼叫代理负责控制呼叫代理负责控制呼叫代理负责控制呼叫代理负责控制IPIP网络的连网络的连网络的连网络的连接接接接(包括呼叫控制功能包括呼叫控制功能包括呼叫控制功能包括呼叫控制功能)。MGC/CAMGC/CA是软交换的重要是软交换的重要是软交换的重要是软交换的重要组成部分和功能实现部分。其中，组成部分和功能实现部分。其中，组成部分和功能实现部分。其中，组成部分和功能实现部分。其中，MGCMGC是是是是H.248H.248协协协协议关于议关于议关于议关于MGMG媒体通道中呼叫连接状态的控制部分，媒体通道中呼叫连接状态的控制部分，媒体通道中呼叫连接状态的控制部

16、分，媒体通道中呼叫连接状态的控制部分，可以通过可以通过可以通过可以通过H.248H.248协议或媒体网关控制协议协议或媒体网关控制协议协议或媒体网关控制协议协议或媒体网关控制协议(MGCP)(MGCP)、媒体设备控制协议媒体设备控制协议媒体设备控制协议媒体设备控制协议(MDCP)(MDCP)对对对对MGMG进行控制，进行控制，进行控制，进行控制，MGC/CAMGC/CA之间通过之间通过之间通过之间通过H.323H.323或者或者或者或者SIPSIP协议连接。协议连接。协议连接。协议连接。(5)媒体网关媒体网关 媒体网关用来处理电路交换网和媒体网关用来处理电路交换网和IP网的网的媒体信息互通。在

17、媒体信息互通。在H.248协议中，协议中，MG实体完实体完成不同网络问不同媒体信息的转换。成不同网络问不同媒体信息的转换。H.323协议中相似的功能实体是协议中相似的功能实体是MM(Media Manager)，它在，它在MG或其他网关中负责将电或其他网关中负责将电路交换网媒体路交换网媒体(PCM流等流等)转换成转换成H.323媒体媒体(RTP/RTCP)。信令网关负责将电路交换网。信令网关负责将电路交换网的信令转换成的信令转换成IP网的信令，根据相应的信令网的信令，根据相应的信令生成生成lP网的控制信令，在网的控制信令，在IP网中传输网中传输四、软交换的对外接口四、软交换的对外接口1.媒体网

18、关媒体网关(MG)与软交换间的接口与软交换间的接口n n使用媒体网关控制协议(MGCP)n nIP设备控制协议(IPDC)n nH.248(MeGaCo)协议。2.信令网关信令网关(SG)与软交换间的接口与软交换间的接口使用信令控制传输协议(SCTP)或其他类似协议 3.软交换间的接口n n使用SIPT或H.323协议。实现不同软交换间的交互。4.软交换与应用软交换与应用/业务层之间的接口业务层之间的接口n n 提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口，实现对各种增值业务、管理业务和三方应用的支持。5.软交换与应用服务器间的接口n n 使用SIP协议或API(如Parlay)，

19、提供对三方应用和各种增值业务的支持功能。6.软交换与网管中心间的接口n n使用SNMP，实现网络管理 7.软交换与智能网的SCP之间的接口n n使用INAP，实现对现有智能网业务的支持 第二节 多协议标签交换技术 什么是多协议标签交换？什么是多协议标签交换？n n多协议标签交换多协议标签交换(MPLS)(MPLS)以以CiscoCisco的标签交换为基础，的标签交换为基础，并吸收其他各种方案的优点，是并吸收其他各种方案的优点，是 IPIP与与ATMATM结合的结合的最佳解决方案之一，属于集成模式。最佳解决方案之一，属于集成模式。n n MPLSMPLS有效地解决了传统的路由器数据包的转有效地解

20、决了传统的路由器数据包的转发效率不能满足实际需要的问题，并明确规定了发效率不能满足实际需要的问题，并明确规定了一整套协议和操作过程，最终在一整套协议和操作过程，最终在IPIP网内通过网内通过ATMATM和帧中继实现快速交换。和帧中继实现快速交换。n n MPLSMPLS并不是针对某一种特定网络层的技术，并不是针对某一种特定网络层的技术，它可以运行于它可以运行于x.25x.25、ATMATM、帧中继、帧中继、SDHSDH等多种等多种网络，使得不同网络的传输技术统一在同一个网络，使得不同网络的传输技术统一在同一个MPLSMPLS平台上。平台上。一、MPLS的特点MPLSMPLS技术具有以下特点：技

21、术具有以下特点：n n 1.1.利用现有的已经发展成熟的路由协议，既简化了网络利用现有的已经发展成熟的路由协议，既简化了网络的设计过程，又保证了网络的可靠性；的设计过程，又保证了网络的可靠性；n n 2.2.改善了传统改善了传统IPIP网络中的网络中的N2N2问题，增强了可扩展性；问题，增强了可扩展性；n n 3.3.能够增强网络的性能，它可以实现许多以往技术所无能够增强网络的性能，它可以实现许多以往技术所无法实现的路由功能；法实现的路由功能；n n 4.4.采用集成模型，将路由、寻址与控制等功能集成到一采用集成模型，将路由、寻址与控制等功能集成到一起，使得控制过程大大简化，避免了技术地址解析

22、的复杂起，使得控制过程大大简化，避免了技术地址解析的复杂性；性；n n 5.5.能够支持各种传输层协议与链路层协议，是一种标准能够支持各种传输层协议与链路层协议，是一种标准的解决方案，有利于保证不同厂商产品之间的互操作性；的解决方案，有利于保证不同厂商产品之间的互操作性；n n 6.6.当使用当使用ATMATM交换机来支持交换机来支持MPLSMPLS时，时，MPLSMPLS对对IP/ATMIP/ATM良良好的结合能够使目前设备的投资得到充分的利用。好的结合能够使目前设备的投资得到充分的利用。二、二、MPLSMPLS中的技术术语中的技术术语1.1.标签标签标签标签(Label)(Label)标签

23、也称为标记，是一个数据头，用于标识一个径流。标签也称为标记，是一个数据头，用于标识一个径流。标签也称为标记，是一个数据头，用于标识一个径流。标签也称为标记，是一个数据头，用于标识一个径流。LSRLSR用它来用它来用它来用它来转发数据，头的格式是由网络性质决定的。在路由器网络，标签是一转发数据，头的格式是由网络性质决定的。在路由器网络，标签是一转发数据，头的格式是由网络性质决定的。在路由器网络，标签是一转发数据，头的格式是由网络性质决定的。在路由器网络，标签是一隔离的隔离的隔离的隔离的3232位的头；在位的头；在位的头；在位的头；在ATMATM网络，标签被放到虚拟网络，标签被放到虚拟网络，标签被

24、放到虚拟网络，标签被放到虚拟VPI/VCIVPI/VCI的信元头的信元头的信元头的信元头;在在在在网络核心，网络核心，网络核心，网络核心，LSRLSR只读标签，不读网络层的数据包头。只读标签，不读网络层的数据包头。只读标签，不读网络层的数据包头。只读标签，不读网络层的数据包头。2.2.标签交换路由器标签交换路由器标签交换路由器标签交换路由器(LSR)(LSR)支持支持支持支持MPLSMPLS并负责并负责并负责并负责L3L3转发分组和转发分组和转发分组和转发分组和L2L2标签交换分组的核心设备，根据已标签交换分组的核心设备，根据已标签交换分组的核心设备，根据已标签交换分组的核心设备，根据已计算好

25、的交换表，交换被加上标签的数据包。一个计算好的交换表，交换被加上标签的数据包。一个计算好的交换表，交换被加上标签的数据包。一个计算好的交换表，交换被加上标签的数据包。一个LSRLSR可以是一个传可以是一个传可以是一个传可以是一个传统的交换机统的交换机统的交换机统的交换机(如如如如ATM)ATM)扩充扩充扩充扩充IPIP选路，或者升级为支持选路，或者升级为支持选路，或者升级为支持选路，或者升级为支持MPLSMPLS的一个传统的一个传统的一个传统的一个传统路由器。在后者的情况下，路由器根据包含在每个分路由器。在后者的情况下，路由器根据包含在每个分路由器。在后者的情况下，路由器根据包含在每个分路由器

26、。在后者的情况下，路由器根据包含在每个分 组中一个显式标组中一个显式标组中一个显式标组中一个显式标签的内容转发分组，是签的内容转发分组，是签的内容转发分组，是签的内容转发分组，是MPLSMPLS网络的一个基本单元。网络的一个基本单元。网络的一个基本单元。网络的一个基本单元。3.3.标签边缘路由器标签边缘路由器标签边缘路由器标签边缘路由器(LER)(LER)：位于网络的边缘，作为位于网络的边缘，作为MPLSMPLS网络的入口网络的入口/出口出口的路由器，完成路由控制功能和标签管理维护功的路由器，完成路由控制功能和标签管理维护功能，执行能，执行L3L3的所有功能，并将进入网络的的所有功能，并将进入

27、网络的IPIP包进包进行行FECFEC分类，加上标签，以决定相应的标签交换分类，加上标签，以决定相应的标签交换路径路径(LSP)(LSP)。LERLER可以是具有可以是具有MPLSMPLS功能的功能的ATMATM交换交换机或路由器。机或路由器。4.4.标签栈：标签栈：标签栈：标签栈：一个排序的标签集。在一个分组中添加，可以一个排序的标签集。在一个分组中添加，可以隐含地承载多于一个隐含地承载多于一个FECFEC的信息，即分组的归属的信息，即分组的归属以及分组可能经过的以及分组可能经过的LSPLSP。一个标签栈使得。一个标签栈使得MPLSMPLS支持分级选路支持分级选路(一个标签用于一个标签用于E

28、GPEGP而另一个标签用而另一个标签用于于IGP)IGP)并且汇聚多个并且汇聚多个LSPLSP到一个单一的中继到一个单一的中继LSPLSP上。上。*EGP-Exterior gateway protocol EGP-Exterior gateway protocol FEC-Forwarding Equivalence Class FEC-Forwarding Equivalence Class 5.5.标签分发协议标签分发协议(LDP)(LDP)：MPLS MPLS的控制协议，使的控制协议，使LSRLSR所做的标记所做的标记/FEC/FEC绑绑定通知到另一个定通知到另一个LSRLSR的协议族

29、。它以边缘及核心设的协议族。它以边缘及核心设备分发标签，建立标签交换路径备分发标签，建立标签交换路径(LSP)(LSP)。使用它建。使用它建立的每一条立的每一条LSPLSP都与特定的都与特定的FECFEC对应，而对应，而FECFEC表明表明特定的分组应被映射到哪一条特定的分组应被映射到哪一条LSPLSP之上。之上。6.6.标签交换路径标签交换路径(LSP)(LSP)：一个从入口到出口的交换式路径。它由一个从入口到出口的交换式路径。它由MPLSMPLS节点建立，目的是采用一个标签交换转发机制转节点建立，目的是采用一个标签交换转发机制转发一个特定发一个特定FECFEC的分组。点到点的路径由被分配的

30、分组。点到点的路径由被分配的所有标签决定。的所有标签决定。一个一个LSPLSP可以是动态的也可以可以是动态的也可以是静态的，动态是静态的，动态LSPLSP通过路由信息自动生成，静态通过路由信息自动生成，静态LSPLSP是被明确提供的。是被明确提供的。n n7.7.标签信息库标签信息库(LIB)(LIB)：保存在一个保存在一个LSR(LER)LSR(LER)中的连接表，中的连接表，LIBLIB将每一个将每一个FECFEC都映射到都映射到LSPLSP下下一跳的标签上。转发数据包时，一跳的标签上。转发数据包时，LERLER检查标记信息库中的检查标记信息库中的FECFEC，然后，然后将数据包用将数据包

31、用LSPLSP的标签封装，从标签信息库所规定的下一个接口发送的标签封装，从标签信息库所规定的下一个接口发送出去。当一个带有标签的包到达出去。当一个带有标签的包到达LSRLSR时，时，LSRLSR提取入局标签，同时以提取入局标签，同时以它作为索引在标签信息库中查找。它作为索引在标签信息库中查找。n n 8.8.径流径流(stream)(stream)：在相同路径上转发并以相同方式处理的分组流。一个径流包含一个在相同路径上转发并以相同方式处理的分组流。一个径流包含一个或多个流或多个流(flow)(flow)。在。在 MPLSMPLS体系结构中，一个径流由一个径流成员描述体系结构中，一个径流由一个径

32、流成员描述符符(SMD)(SMD)标识。标识。n n 9.9.转发等价类转发等价类转发等价类转发等价类(FEC)(FEC)：FECFEC是在网络中的各个节点都以相同处理方式是在网络中的各个节点都以相同处理方式(目的地相同、使用的目的地相同、使用的转发转发转发转发路径路径相同、具有相同的服务等级等相同、具有相同的服务等级等)进行传输的一系列进行传输的一系列IPIP分组。分组。FECFEC也可以被定义为也可以被定义为将分组映射到一个特定径流的一个操作符。将分组映射到一个特定径流的一个操作符。*FEC-FEC-Forwarding Equivalence ClassForwarding Equiva

33、lence Classn n10.10.径流合并：径流合并：一些小径流合并进一个单一的大径流，例如一些小径流合并进一个单一的大径流，例如ATMATM的的VPVP合并和合并和VCVC合并。一个具有径流合并能力合并。一个具有径流合并能力的的MPLSMPLS网络可以支持多个交换式路径用于传输所网络可以支持多个交换式路径用于传输所有尽力而为的业务量。对于具有相同路由的一群有尽力而为的业务量。对于具有相同路由的一群FECFEC，MPLSMPLS可以将同一标签分配给多个可以将同一标签分配给多个FECFEC，使，使得多个流在某些节点汇聚成一个流，实现了流的得多个流在某些节点汇聚成一个流，实现了流的聚合。聚合

34、。n n11.11.标签分发对等实体：标签分发对等实体：使用标签分发协议交换标签使用标签分发协议交换标签/FEC/FEC绑定信息的两绑定信息的两个个LSRLSR被称为对应于相应绑定信息的标签分发对等被称为对应于相应绑定信息的标签分发对等实体。实体。三、三、MPLSMPLS的网络结构的网络结构n n 多协议标签交换技术在多协议标签交换技术在ATMATM骨干网上引入，它的网络核心部分由骨干网上引入，它的网络核心部分由LERLER和和LSRLSR组成，在网络边缘处提供确定服务质量、区分业务和用户组成，在网络边缘处提供确定服务质量、区分业务和用户管理的功能，在网络主干处解决性能和容量问题。管理的功能，

35、在网络主干处解决性能和容量问题。*LER *LER用来连接到本用来连接到本MPLSMPLS网络内部的一个网络内部的一个LSRLSR和其他网络节点。它执和其他网络节点。它执行全部的第三层功能；运行标签分发协议行全部的第三层功能；运行标签分发协议(LDP)(LDP)，实现标签的分配、，实现标签的分配、绑定功能。绑定功能。*入口处入口处LERLER负责分析输入数据包的负责分析输入数据包的IPIP包头，以便进行包头，以便进行 FECFEC分类。对分类。对于应当建立第二层直通交换的数据流，生成固定长度的标签贴在其于应当建立第二层直通交换的数据流，生成固定长度的标签贴在其IPIP包头上，以便包头上，以便L

36、SRLSR实现标签交换功能；实现标签交换功能；*出口处出口处LERLER对接收到的带有标签的对接收到的带有标签的IPIP包去除其标签后放在第三层发包去除其标签后放在第三层发送至目的地。送至目的地。n n LSRLSR与与MPLSMPLS网络的其他网络的其他LSRLSR或或LERLER连接，执行基于连接，执行基于LIBLIB的标签交换。的标签交换。n n LSRLSR执行的标签交换可以看作执行的标签交换可以看作ATMATM交换机和传统路由器的结合，具交换机和传统路由器的结合，具有第三层转发分组和第二层交换分组的功能。在有第三层转发分组和第二层交换分组的功能。在LSRLSR内，内，MPLSMPLS

37、控制模控制模块以块以IPIP功能为中心，转发模块基于标签交换算法，并通过标签分配协功能为中心，转发模块基于标签交换算法，并通过标签分配协议议(LDP)(LDP)在节点间完成标签信息以及相关信令的发送。在节点间完成标签信息以及相关信令的发送。LSRLSR也能执行一也能执行一个特殊控制协议与相邻的个特殊控制协议与相邻的LSRLSR协调协调FECFEC和标签捆绑信息和标签捆绑信息 四、四、MPLSMPLS的基本原理的基本原理 数据在具有数据在具有MPLSMPLS功能的网络中的整个传递过程主要包功能的网络中的整个传递过程主要包括以下四个步骤：括以下四个步骤：n n 第一步：入口处的第一步：入口处的LE

38、RLER接收到终端接收到终端A A的分组，完成第三的分组，完成第三层功能，决定需要哪种第三层的业务，并对分组进行标签层功能，决定需要哪种第三层的业务，并对分组进行标签粘贴。粘贴。n n 第二步：使用传统的路由协议第二步：使用传统的路由协议(如如OSPFOSPF、IGRPIGRP等等)建立到建立到终点网络的连接，同时使用标签分配协议终点网络的连接，同时使用标签分配协议(LDP)(LDP)完成标签完成标签到终点网络的映射。到终点网络的映射。n n 第三步：第三步：LSRLSR收到经收到经LERLER打上标签的数据包后，不再进打上标签的数据包后，不再进行任何第三层处理，只依据分组上的标签进行交换。行

39、任何第三层处理，只依据分组上的标签进行交换。n n 第四步：在第四步：在MPLSMPLS出口的出口的LERLER上，将分组中的标签去掉后上，将分组中的标签去掉后传送给终端用户传送给终端用户B B或继续进行转发。或继续进行转发。图图MPLSMPLS包头的结构及其在协议栈中的位置包头的结构及其在协议栈中的位置包头的结构及其在协议栈中的位置包头的结构及其在协议栈中的位置 IETFIETF标准文档中定义的标准文档中定义的标准文档中定义的标准文档中定义的MPLSMPLS包头是插入在传统的第二层数据链路包头是插入在传统的第二层数据链路包头是插入在传统的第二层数据链路包头是插入在传统的第二层数据链路层包头和

40、第三层层包头和第三层层包头和第三层层包头和第三层IPIP包头之间的一个包头之间的一个包头之间的一个包头之间的一个3232位的字段位的字段位的字段位的字段 五、标签分发协议五、标签分发协议(LDP)(LDP)标签分发协议主要有标签分发协议主要有标签分发协议主要有标签分发协议主要有：1.1.基本的标签分发协议基本的标签分发协议(LDP)(LDP)：它规定了各种消息格式以：它规定了各种消息格式以及操作规程，并且与传统路由算法相结合，通过在及操作规程，并且与传统路由算法相结合，通过在TCPTCP连连接上传送各种消息，分配标签、发布标签，接上传送各种消息，分配标签、发布标签，FECFEC映射，建映射，建

41、立维护标签转发表和标签交换路径。当要支持显式路由、立维护标签转发表和标签交换路径。当要支持显式路由、流量工程和流量工程和QoSQoS等业务时，则使用后两种标签分发协议。等业务时，则使用后两种标签分发协议。2.2.基于约束的基于约束的LDP(CRLDP)LDP(CRLDP)协议是协议是LDPLDP的扩展协议，它的扩展协议，它仍然采用标准的仍然采用标准的LDPLDP消息，与消息，与LDPLDP共享共享TCPTCP连接，它通过连接，它通过网管制定或是在路由计算中引入约束参数的方法建立显式网管制定或是在路由计算中引入约束参数的方法建立显式路由，从而实现流量工程等功能。路由，从而实现流量工程等功能。3.

42、3.扩展的扩展的RSVP(RSVPTE)RSVP(RSVPTE)协议：协议：RSVPTERSVPTE是通过扩展是通过扩展RSVPRSVP得到的协议，得到的协议，RSVPRSVP是为解决是为解决TCP/IPTCP/IP网络服务质量问网络服务质量问题而设计的协议，所以题而设计的协议，所以RSVPTERSVPTE也可以实现各种所需功也可以实现各种所需功能。能。第三节第三节 通用多协议标记交换技术通用多协议标记交换技术 n n 通用多协议标记交换通用多协议标记交换(GMPLS)(GMPLS)的体系结构扩展了的体系结构扩展了MPLSMPLS，将时分系统和空间交换系统包含进来，并对，将时分系统和空间交换系

43、统包含进来，并对MPLSMPLS在光在光域的应用进行了相应扩展。域的应用进行了相应扩展。n n 在传统网络模型中，传输层、链路层、网络层相互独在传统网络模型中，传输层、链路层、网络层相互独立，各自用自己的语言在本层内的立，各自用自己的语言在本层内的 设备间沟通，形成了设备间沟通，形成了各自的标准体系。各自的标准体系。n n GMPLSGMPLS统一了各层设备的控制平面，各个层面统一了各层设备的控制平面，各个层面 的交换的交换设备都将使用同样的信令完成其对用户平面的控制。设备都将使用同样的信令完成其对用户平面的控制。通用标记结构通用标记结构n n 传统的传统的MPLSMPLS通过在通过在IPIP

44、分组头添加分组头添加32bit32bit的的“shim”shim”标记，标记，可使原来面向无连接的可使原来面向无连接的IPIP传输具有了面向连接的特性。传输具有了面向连接的特性。n n GMPLSGMPLS则对标记进行了更大的扩展，将则对标记进行了更大的扩展，将TDMTDM时隙、波时隙、波长、光纤长、光纤 等也用标记进行统一标记，使得等也用标记进行统一标记，使得GMPLSGMPLS不但可不但可以支持分组和以支持分组和ATMATM信元，而且可支持信元，而且可支持TDMTDM电网络和电网络和WDMWDM光网络。光网络。GMPLSGMPLS定义了五种接口类型来实现各类业务的统定义了五种接口类型来实现

45、各类业务的统一，一，GMPLSGMPLS定义的五定义的五 种接口是：种接口是：*PSC(PSC(分组交换接口分组交换接口)、*L2SC(L2SC(第二层交换接口第二层交换接口)、*TDMC(TDMC(时隙交换接口时隙交换接口)、*LSC(LSC(波长交换接口波长交换接口)*FSC(*FSC(光纤交换接口光纤交换接口)。GMPLS GMPLS还定义了三种标记还定义了三种标记n n 分组交换标记分组交换标记(对应对应PSCPSC和和 L2SC)L2SC)、n n 电路交换标记电路交换标记(对应对应TDMC)TDMC)n n 光交换标记光交换标记(对应对应LSCLSC和和FSC)FSC)。其中，分组

46、交换标其中，分组交换标 记与传统记与传统MPLSMPLS标记相同。标记相同。而电路交换标记和光交换标记为而电路交换标记和光交换标记为GMPLSGMPLS新定义，新定义，包括请求标记、包括请求标记、通用标记、建议标记以及设定标通用标记、建议标记以及设定标记。记。二、通用标记交换路径二、通用标记交换路径(LSP)(LSP)1.LSP分级(Hierarchy)n n GMPLS的LSP分级技术的作用是解决光网络带宽分配的离散性和粗粒度问题，实现网络资源的最大化利用。n n LSC分级就是指大量具有相同入口节点的低等级LSP在GMPLS域的节点处汇集，再透明地穿过更高一级的LSP隧道，最后再在远端节点

47、分离。n n 使用标记交换路径(LSP)分级技术时，要求每条LSP都必须在相同接口类型的设备上起始和结束，且在每一个方向上都必须共享一些公用的属性，如都具有相同的类型、相同的资源类别集合等等。三、链路管理三、链路管理n n1.链路绑定 在光网络中，两个节点之间可能部署上百条平行光纤，每根光纤还要承载几百个波长，要为每条链路都分配一个独立的IP地址根本是不可能的，所以必须采取新的机制来标识链 路，以减少大量的、需要分发的链路状态信息。n n链路绑定:是指将那些 属性相同或相似的平行链路绑定为一个特定的链路束，而在链路状态数据库中用这个绑定的 链路束来代表所有这些平行的链路。为了减少信息的丢失，必

48、须对绑定的链路进行一定限制，如规定绑定链路束中所有为了减少信息的丢失，必须对绑定的链路进行一定限制，如规定绑定链路束中所有组成链路的起点和终点都应具有相同的接口类型，且必须具有一些共同的属性，如相组成链路的起点和终点都应具有相同的接口类型，且必须具有一些共同的属性，如相同的类型、相同的流量工程参数等等同的类型、相同的流量工程参数等等.第四节 固定智能网技术 n n一、智能网技术发展趋势 n n1.传统智能网技术的缺陷 n n(1)体系结构方面 n n(2)业务开发方面n n(3)系统控制方面n n(4)业务种类方面 n n(5)客户化程度方面 2.2.下一代智能网的重要特征下一代智能网的重要特

49、征下一代智能网在克服传统智能网的缺点的基础上下一代智能网在克服传统智能网的缺点的基础上:n n 使用户能够以各种接入方式使用户能够以各种接入方式(从不同的网络接从不同的网络接入智能网业务入智能网业务)来访问大量的智能业务来访问大量的智能业务;n n 能够根据自己的特殊要求来配置已经存在的能够根据自己的特殊要求来配置已经存在的业务业务;n n 能够支持快速的业务开发和配置。能够支持快速的业务开发和配置。n n 下一代智能网的重要特征主要体现在以下三下一代智能网的重要特征主要体现在以下三个方面：个方面：下一代智能网的重要特征主要体现在以下三个方面：(1)开放性:支持第三方业务开发商支持第三方业务开

50、发商 SCESCE本身也是一个专用系统，用一个智能网设备供应商提供的本身也是一个专用系统，用一个智能网设备供应商提供的SCESCE开发出的业务逻辑开发出的业务逻辑只能在该供应商的业务平台上运行。因此，只能在该供应商的业务平台上运行。因此，SCESCE仅仅解决了设备供应商或设备运营商本仅仅解决了设备供应商或设备运营商本身开发业务的问题。身开发业务的问题。支持第三方业务提供商支持第三方业务提供商 目前，有两种形式的目录服务已经在分布式计算系统中得到广泛应用，即目前，有两种形式的目录服务已经在分布式计算系统中得到广泛应用，即白页服务和黄页服务。白页服务根据业务的名字来匹配相应的业务，黄页服白页服务和