芯片/硬件支撑MPLS-TP OAM方案

啸傲江湖

MPLS-TP OAM标准发展现状

传送多协议标签交换(MPLS-TP)作为一种面向连接的分组传送技术，具有高效的多业务适配能力和灵活的标签转发机制，并且和IP/MPLS兼容，能满足分组业务的简单高效传送需求。在IETF和ITU-T 成立MPLS-TP标准联合工作组后，MPLS-TP的相关标准逐渐完善，成为全球各大运营商构建分组传送网络(PTN)的事实标准。
MPLS-TP 的相关RFC 和草案可以按照总体需求和框架、数据平面、管理平面、OAM、保护、控制平面、应用和互通等进行分类。总体来说，MPLS-TP 的数据平面和管理平面相对成熟稳定，OAM、保护和控制平面等方面的草案还处于研究开发之中，尤其是在OAM 和保护方面的分歧最大，这严重影响了MPLS-TP 的国际标准化和产业化进程。
OAM是MPLS-TP最核心的问题，IETF已启动保护架构的讨论，最大的争议就是OAM 具体技术规范，目前主要的方案包括GACH＋Y.1731 PDU和BFD(Bi-direction Fault Detection) 扩展两种。
BFD扩展方式主要由Cisco，Juniper等数据通信领域的设备厂商提出，并得到了美国AT&T，Verizon等运营商支撑，是IP/MPLS网络中BFD + LSP Ping的扩展。其问题是无法后向兼容IP/MPLS BFD协议，同时其标准化过程至少还需要2年，严重影响了运营商分组网络的部署。
GACH + Y.1731是由HUAWEI，阿尔卡特朗讯等传输领域的设备厂商提出，并得到了包括中国移动通信，中国电信，中国移动，意大利电信在内的运营商支撑，是T-MPLS OAM(G.8114) 的自然升级。采用了在以太网已经成熟应用的Y.1731 OAM标准，用MPLS-TP协议来封装Y.1731 PDUs。该方案已经由HUAWEI和阿尔卡特朗讯企业提出，成为IETF的草案(draft-bhh-mpls-tp-oam-y1731)。


中国运营商MPLS-TP OAM的选择
由于IETF关于MPLS-TP OAM的标准进展无法满足现网部署的时间需求。中国工信部电信研究院(CCSA)联合了中国三大运营商，强烈建议IETF/ITU-T采纳GACH+Y.1731（基于draft-bhh-mpls-tp-oam-y1731）作为一种OAM 标准方案。
目前来看，用MPLS-TP封装成熟的Y.1731 OAM PDUs，在产业和标准成熟、现网升级方案、多厂家互通上有着明显的优势。
1）Y.1731 OAM在2006年成为ITU标准，被广泛应用于以太网业务的端到端服务。而且其完全独立于承载的技术，其OAM机制在重新定义封装方法后，可应用于包括MPLS-TP在内的其他服务；
2）国际著名测试组织EANTC已经组织了两轮GACH+ Y.1731方案的互通测试，包括阿尔卡特朗讯，HUAWEI，中兴等企业的PTN设备参加了测试。根据该组织公布的测试白皮书，协议互通没有问题；
3）中国移动通信在2009，2010两年的集采后，总计部署了超过16万端的PTN设备。今年8月份已经进行了从T-MPLS OAM(G.8114)升级到App基于Y.1731 的MPLS-TP OAM的大规模现场测试，效果良好，满足RFC5860定义的需求。
在中国移动大规模部署PTN设备以后，中国电信和中国联通也已经基本完成评估测试，有望在2011年启动PTN设备的采购。GACH + Y.1731方案已经被CCSA定为PTN总体技术规范的一部分，其大规模部署已经成为必然。

盛科芯片/硬件支撑MPLS-TP OAM方案
由于MPLS-TP OAM的标准迟迟未定，作为PTN设备核心的包处理芯片，一直都无法处理基于MPLS-TP封装的Y.1731 PDU或BFD PDU的报文，目前的该OAM协议的实现基本依赖于App和FPGA完成。而从硬件层面对MPLS-TP OAM PDU 的处理是满足50ms 保护切换的必要条件。
盛科网络在2010年推出了处理能力达100Gbps的以太网核心交换芯片CTC6048，可以作为核心交换芯片应用于支撑MPLS-TP的PTN设备。芯片支撑强大的Ethernet/IPv4/IPv6/MPLS包交换和处理功能，支撑IEEE1588v2， SyncE等主流时钟同步方案。在OAM方面，CTC6048内部设计有独立的OAM处理引擎，能够硬件支撑目前行业内绝大多数的OAM标准：
·        支撑IEEE802.1ag CFM
·        支撑ITU-T Y.1731 OAM
·        支撑ITU-T Y.1711 MPLS OAM
·        支撑G.8114 T-MPLS OAM
·        支撑CFM in Provider Backbone Bridges
·        支撑CFM in PBB-TE
·        支撑3.3ms的间隔快速发送和接受CCM报文
·        支撑MEF定义的UP和Down MEP配置
芯片支撑基于Y.1731 PDU的MPLS-TP OAM方案
CTC6048初始集成了ITU-T Y.1731 以太网OAM处理引擎。利用芯片的灵活性和内部环回机制，该引擎可以处理基于MPLS-TP封装的Y.1731 PDUs报文。CTC6048成为全球第一个在ASIC芯片上支撑基于Y.1731 PDU的MPLS-TP OAM核心芯片，使GACH + Y.1731方案具备了大规模部署的条件。
CTC6048在初始设计没有考虑基于Y.1731 PDU的MPLS-TP OAM的前提下，通过灵活应用内部集成的ITU-T Y.1731 以太网OAM处理引擎到达目标，从某种意义上体现了GACH+Y.1731的合理性和成熟性。
芯片支撑基于BFD PDU的MPLS-TP OAM方案
BFD扩展方案由于其标准的不确定性和后向兼容性问题，目前没有成熟的ASIC芯片可以支撑该OAM方案。然而，盛科网络凭借其芯片多平面处理的独特性，通过灵活识别基于BFD的MPLS-TP OAM报文，外加FPGA来实现未来MPLS-TP BFD的扩展。CTC6048独特的CPU和包交换芯片通过以太网传输协议报文的特性为实现未来MPLS-TP BFD的扩展提供了很大的灵活性。具体方案如下：

l        PCI接口用于CPU对CTC6048子系统和BFD FPGA寄存器的配置
l        MPLS-TP BFD OAM被系统识别后，通过GE（传输速率可至1.5GE）送至BFD FPGA处理
l        BFD FPGA通过FE/GE与CPU连接，传送需要CPU处理的报文
盛科网络面向传输市场，未来会持续开发一系列核心芯片，助力中国的PTN市场。下一款核心芯片将会完全支撑GACH + Y.1731和BFD扩展方案。

[ 本帖最后由 啸傲江湖 于 2010-12-6 20:27 编辑 ]