以太网弹性技术及发展(1)(3)

4  需要解决的问题和未来的发展

目前，G.8032 v1仅仅定义了单环的保护，多环正在讨论之中，随着技术的发展，下列问题还有待进一步在标准中解决：

1）增加对非反转模式Non-Revertive Mode）的研究。也就是故障恢复后，不倒换到回阻塞RPL，而是对故障链路继续保持阻塞，在正常状态下作为避免成环的常阻塞链路。

2）增加对手工倒换等用户管理能力。

3）优化协议中对FDB刷地址的操作，主要是针对多点故障恢复时刷地址的优化。

4）增加对多域保护的支持。

5）与其他保护协议如生存树）的互通支持。

对于环网保护技术未来发展方向，我们觉得有3方面需要进一步发展，即多环保护、任意拓扑的保护及多域问题。

4.1  多环保护

多环问题正在ITU-T SG15讨论，是未来要解决的问题，对于多环的保护，目前已经出现了几种不同模型的研究，包括共享链路Share Link）模型和子环(Sub-link)模型。

第一种模型中，将多环中的各个环拓扑指定成不同优先级，环与环之间的相交链路为各自共享，对于环中非共享链路的发生故障，会触发该故障所在环的保护倒换，而对于共享链路的故障，通过比较优先级，则触发共享链路所连接的高优先级的环进行保护倒换，将那个环的RPL链路端口打开。这种机制依赖多环优先级的固定分配，确保多环结构正确倒换，避免形成超环。

第二种模型中，子环(Sub-Link)概念的引入把每个多环拓扑看成是由一个封闭的主环及多个非封闭的子环构成见图4）。每个子环都通过两端的节点与其他的环或子环相连接。无论主环或子环中都必须要有至少一条RPL阻塞链路。这种模型可以支持任意多环网络的拓扑结构，应用范围更广，图4显示了和生成树的对比。

图4  多环保护

4.2  任意拓扑的网络保护

在子环(Sub-Link)概念的基础上，可以进一步扩展，将子环使用单独的保护协议。特别是R-APS消息在子环两端的终结，并不需要闭合的环网。

这个结构可以增加灵活复杂的拓扑结构。在某种意义上，Mesh结构的网络也可以看作是由多个环拓扑组成的，不再局限于环网，是比较通用的网络保护协议。

对于R-APS消息要在子环两端的终结，如果限定网络保护仅支持非反转模式，则R-APS协议可以得到简化，也就是故障点恢复后继续承担避免成环的阻塞点，而不是重新阻塞RPL。这使得每个节点都完全对等，不需要有一个比较特殊的RPL拥有者节点及R-APS(NR，RB)消息。

从SDH环网保护的习惯出发，反转模式比较常见，其优点是可以设置多个逻辑环，根据用户流量和带宽把阻塞点放置在不同的位置，支持每组VLAN的带宽负载平衡。对于仅仅支持非反转模式，常阻塞点的位置和网络流量的拓扑变化将显的“不可控”。但事实上，相对于生成树协议，阻塞点也是由STP计算出来，任何弹性保护协议的实质是一样的，将特定的端口置于阻塞状态来实现避免环路又有冗余路径。在这里，无论拓扑如何变化，阻塞点总是落在限定的子环内。

4.3  多域保护

目前，大量的网络应用是Overlay 模型，如何解决多环多域的问题是在组网中碰到的实际问题。解决多域的网络保护问题也是未来技术的一个方向，比如接入网和核心网的不同物理域、管理域或保护协议。图5是一个典型的多域例子，在图5中，802.1ad的PBN网是接入环网，核心网是一个802.3ah的PBBN网络。PBN通过核心网络BEB节点B，C）经802.1ad节点f，节点g接入到802.1ah的PBBN核心网中。A，D是PBBN网络中的BCB节点。如果在PBN的S-VLAN及PBBN的B-VLAN/SID分别运行环网保护协议，这时碰到的难题是如何对跨环的流量进行保护。

图5  多域网络的保护

一种解决方案就是采用子环模型，将PBBN看成主环Ring 0；而PBN与PBBN的接口部分NNI），看做一个子环Sub Ring 1，即链路B-f-g-C；PBN的链路f-h-i-j看做另一个子环Sub Ring 2。在3个环分别设置RPL并运行R-APS环路保护协议，只有属于本环或本子环的链路出现故障才引起本环或本子环RPL的倒换。

对于不同的协议域对接的情况，特别是以太环网保护和生成树协议的互通，也是未来研究和完善的主要内容。子环拓扑发生变化时，应该通知相邻的上层网络其拓扑的变化信息，这个接口消息未来需要进一步标准化才能使多个网络保护协议互通成为可能。

图5的例子中PBBN也可以运行生成树协议，如果子网Sub Ring1出现故障倒换，其拓扑变化的信息，如果能通知PBBN网络的生成树协议，可以使得上层网络正确地对FDB进行刷新。

多保护协议之间的互通，给运营商或企业网络提供了更多的选择，可以灵活地配置不同的网络保护协议。

5  结束语

从保护上看，环网保护技术有天然的优势，单环形拓扑是最简洁的具备冗余的拓扑结构。但单环网能够承载的流量受限于环链路带宽，扩展性也比较差。随着对多环的研究，网络保护已经由单个环网向复杂拓扑发展，向更加通用的网络保护协议发展，解决多域保护，多协议互通的问题是网络弹性技术的趋势，也将使以太网的电信级应用更加成熟。