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浅谈T—mpls的保护及恢复技术
作者：张爱萍
来源：《中国科技博览》2015年第05期
[摘要]本文是以网络生存性基础详细的介绍了简单光网络中的通道保护机制和GMPLS链路保护/链路恢复。重点研究并讨论用MPLS支持网络生存性的基础上，提出一种可以综合网络的平均故障时间，延时，和误码率多项性能的最大可用性路由算法，然后利用基本的1：1保护机制，实现一种适合T-MPLS的保护机制。 [关键词]T-MPLS；生存性；路由算法；保护恢复
中图分类号：TN915.02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0083-01 第一章绪论
T-MPLS（Transport MPLS）是ITU-T SG15定义的基于MPLS技术的一个面向连接的包传送技术，是MPLS的一个子集。它是基于传统ip机制的传送技术基础上发展而来，采用了面向连接的组网方式并结合了传送网络提供的丰富功能，支持与IP/MPLsV=面的高度技术协同配合及互操作。T-MPLS层可以于客户层业务和相关控制平面进行工作，可以透明承载不同的客户业务类型。
未来业务全IP化的趋势已经不可避免，完善的OAM功能是部署高质量、高可靠性的PTN网络的关键。因此，只有拥有强大的OAM能力，作为PTN主流技术的TMPLS才会在未来的市场上具备更强的竞争力。当然，TMPLS还存在着一些问题，现希望可以通过自己的学习来提出一些改进T-MPLS的一些保护和恢复的方法，为将来的通信的发展能够提供帮助。 第二章 网络生存性的相关技术
网络的生存性定义为：在网络意外失效或故障的情况下应用各种恢复技术，使网络仍能维持或恢复到可接受性能指标的能力。
网络的生存性技术中通常采用的两种方案是：保护和恢复。在保护方案中，网络在进行工作通路分配的同时，对备用通路进行配置。当网络设备检测到工作通路发生故障时，便将业务从工作通路到换到备用通路，实现对受损业务的恢复。在恢复方案中备用通道并未预先配置好网络设备在检测到故障后，动态的在网络中寻找可用资源，来建立恢复通道。相比之下，保护方案速度更快，而动态恢复方案具有更高的资源利用率。 以下指出1：1、M：N的保护机制：
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1）1：1保护是指在正常时发端在主用信道上发主用业务，在备用信道上发额外业务（低级别业务），收端从主用信道收主用业务从备用信道收额外业务。当主用信道损坏时，为保证主用业务的传输，发端将主用业务发到备用信道上，收端将切换到从备用信道选收主用业务，此时额外业务被终结，主用业务传输得到恢复。这种倒换方式称之为双端倒换（收/发两端均进行切换），倒换速率较慢，但信道利用率高。
2）M：N保护是指通道被N条通道共享。链路恢复能够在有效利用网络带宽的情况下隔离故障。与链路保护预先分配资源不同，它需要动态计算路由以及分配带宽，因而相对于链路保护而言，会用更长的时间来隔离故障。和上述的链路保护类似，链路恢复既可以在LSP的中间节点执行，也可以在LSP的端点执行。在LSP的中间节点执行的恢复叫线路恢复（Line Restoration），在LSP的端点执行的恢复叫路径恢复（Path Restoration）。 第三章T-MPLS的保护与恢复技术
目前，基于T-MPLS的保护与恢复体系还没有正式的标准，正在研讨之中。可以通过对现有的MPLS保护与恢复技术进行研究，在对现有的MPLS保护与路由算法掌握的基础上，对现有保护机制进行改进。这里，首先XCMPLS路由算法进行研究。
为了支持工作路径失效时利用备份路径，需要计算两条不相关的路径，路径需要满足网络的需求，分别计算得到的两条路径，把其中一条作为工作路径，另外一条作为备份路径。 通过XCMPLS的保护恢复技术的原理和对支持自愈恢复的MPLS路由算法的研究，提出一种链路多性能保护技术，它基于MAP路由算法，并利用1：1保护机制，实现主路径和备用路径的建立，从而实现路径的保护。
链路多性能的路由算法：这种路由算法是一种综合了多种网络性能的最佳路径算法，它结合了路径的平均故障时间，时延和误码率的性能进行综合处理，对某条链路的每个性能进行加权求和，这里希望平均故障时间越大越好而延时和误码率越好，然后对求得的带权值的网络利用MAP算法先后得到两条最优路径，实现保护技术。这个算法具体的步骤如下：
（1）要对三个方面的性能进行统一考虑，就要对每条链路的平均故障时间，路径的延时和路径的误码率进行归一化。进行归一化时，首先，要找出全网络中所有的链路中的最大平均故障时间，最小的延时和误码率；其次，利用公式41，得到的值就是该链路平均故障时间的归一化值A，而延时和误码率是希望越小越好，那么就公式4-2，就可以得到该链路的延时的归一化值B，利用公式43得到该链路的误码率归一化值C。 其中，为链路的误码率，为网络中所有链路的最小误码率
例如，网络的最大平均故障时间是1000h，最小延时是10ms，最小误码率是0.00001。而所求的链路平均故障时间是500h，延时是15ms，误码率是0.00002。则它的带宽延时和误码率的归一化值分别为为0.5、0.66和0.5。
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（2）接下来需要根据网络的具体要求，对每条链路所求的三个归一化值进行加权求和。具体的方法是：首先给出三个系数α，β，γ令他们的和α+β+γ=1，然后对归一化的平均故障时间A，延时B和误码率C进行加权求和，利用公式4-4，计算出w（u，v），然后根据用户对网络综合性能的具体的要求，将不满足要求的链路进行删除，也就是将s小于某一定值的链路进行删除，这里可设置它的w（u，v）=0。这样剩下的链路都是能满足网络需求的。得到一个有权图G=（V，E）。注：在这里，S越小代价越大。
（3）对这个满足用户要求的网络进行最大可用性路径计算，根据对每条链路所求出的w（u，v）值，结合MAP算法计算出从源节点到目的节点的最大可用性路径，那么，就采用这条路径为主LSP。然后将这条主LSP上的链路全部剪除，得到一个新的网络，再对这个网络进行最大可用性路径计算，求出从源节点到目的节点的最佳路径，那么，可以令这条路径为备份LSP。 第四章结论
T-MPLS是一种基于MPLS分组传送技术，它为下一代传送网提供了一种同一的全业务解决方案，省去了不必要的面向IP的处理，可以大幅度的降低运营商的成本。本文就从T-MPLS网络的体系结构和关键技术人手，结合网络生存性的要求和概念，以及MPLS的G-MPLS的现有的路由算法，提出了新的路由算法，并基于这种路由算法实现路径的保护，并介绍了它的优势。
