1、PTN分组传送设备组网与实训课件任务14-PTN网络的保护机制内容纲要PTN保护的概念和分类MPLS APS保护的工作机制 PTN环网保护的工作机制PTN网络边缘互联保护机制LAG保护和IMA保护机制线性保护的配置（实训）Wrapping环网保护的配置（实训）n自愈保护是最常用的保护方式之一。所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断裂）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（50ms）重新建立传输路径，使业务自动恢复，而用户几乎感觉不到网络出了故障。PTN保护的概念PTN保护分类注：此处的网络级别保护，可以进行嵌套组合，以满足更加复杂的组网保护需求PTN保护网络级别保护单板级别保护端口级别保
2、护线性保护子网保护子网保护环网保护伪线双归保护LAG保护IMA保护TPS保护单板1+1保护单板级别保护n设备单板保护应用冗余单元冗余单元核心节点核心节点汇聚节点汇聚节点接入节点接入节点交换n+1/1+11+1无 或 1+1主控1+11+1无 或 1+1时钟1+11+1无或1+1电源1+11+1无 或 1+1风扇1+11+1无 或 1+1单板级别保护n设备单板保护说明l目前6200/6300/9000的主控为1+1保护l6000的电源为1+1保护端口级别保护-LAG保护nLAG保护应用场景应用场景应用场景保护方式保护方式PTN与与RNC之间之间LAG保护（主备/负载分担）PTN与与SR/交换机之
3、间交换机之间 LAG保护（负载分担）PTN与与MSTP对接对接MSP保护/LAG保护接入层GE保护路径工作路径MSTPGE/FE：LAG保护STM-N：MSP保护GE/FE：LAG保护STM-1：MSP保护汇聚层10GE核心层10GESRRNCLAG保护LAG保护LAG端口保护可满足端口保护可满足PTN的业务落的业务落地地PE点同业务节点之间的以太网业点同业务节点之间的以太网业务的端口冗余保护。常用于和客户务的端口冗余保护。常用于和客户相对接的端口相对接的端口端口级别保护-LAG保护方式1：主备方式，采用主备方式LAG时，流量只在一个端口里传送，主端口有流量，备端口没有流量方式2：负载分担方式
4、，该情况下，将流量统一分配到两个端口上进行传送。区分流量的方式可基于目的IP或者目的MAC，源MAC等方法；负载分担的方式可支持2-16个端口，目前常用于UNI端口的保护端口级别LAG保护倒换原理nLAG保护可分为 静态 以及 动态 两种模式n静态模式为人工指定需要聚合的物理端口n动态模式基于IEEE802.3ad的协议,根据协议来进行协商哪些可进行聚合n一般情况下我们常用静态模式端口级别LAG保护倒换原理n何时配置静态或动态模式呢？l取决对端支持的类型l若对端配置静态，我司设备则必须配置静态l若对端为动态，我司则配置动态端口级别保护-IMA保护nIMA是什么？lIMA（Inverse Mul
5、tiplexing for ATM）l是将ATM信元流以信元为基础，反向复用到多个低速链路上来传输，在远端再将多个低速链路的信元流复接在一起恢复出与原来顺序相同的ATM信元流端口级别保护-IMA保护nIMA技术的特点？lIMA能够将多个低速链路复用起来，实现高速宽带ATM信元流的传输；并通过统计复用，提高链路的使用效率和传输的可靠性端口级别保护-IMA保护n什么是IMA保护？lIMA 保护是指：如果IMA组中一条链路失效，信元会被负载分担到其他正常链路上进行传送，从而达到保护业务的目的端口级别保护-IMA保护nIMA 传 输 示 意 图nIMA 组 在 每 一 个 IMA 虚 连 接 的 端
6、点 处 终 止。在 发 送 方 向 上，从 ATM 层 接 收 到 的 信 元 流 以信 元 为 基 础，被 分 配 到 IMA 组 中 的 多 个 物 理 链 路 上。而 在 接 收 端，从 不 同 物 理 链 路 上 接收 到 的 信 元，以 信 元 为 基 础，被 重 新 组 合 成 与 初 始 信 元 流 一 样 的 信 元 流。网络级别保护：1+1/1:1 线性保护n 倒换原理简析：PE点检测TMP层的OAM报文，每3.3ms发送OAM检测帧；若本端在3.5个周期未收到远端的CC报文，则触发本端隧道保护倒换n 倒换以及桥接点均为PE节点n 1:1单发单收，应用APS协议进行双向倒换，
7、支持任何类型业务；现网中常用n 1+1双发选收，选收的端口为默认的工作端口；本端和远端均为单向倒换；支持点到点业务倒换点倒换点BTS/NodeBResidentialBusinessE-NBBRASSRBSC/RNCaGW工作路工作路径径保护路径保护路径倒换点倒换点线性保护倒换原理n前提条件：需保证持续发送CC报文检测工作以及保护隧道连通性不启用APS协议的1+1保护：倒换节点之间不传递APS报文-即远端不会通过APS报文触发本端倒换；本端只对本端收端端口进行倒换。倒换依据接收到的告警线性保护的倒换优先级：LP(保护闭锁保护闭锁)SF-P（保护通道信号失效）（保护通道信号失效）FS（强制倒换）
8、（强制倒换）SF(工作信道信号失效工作信道信号失效)SD（工作信道信号劣化）（工作信道信号劣化）MS（人工倒换）（人工倒换）注：以上情况说明，当保护通道信号失效的时候，并且之前没有下发保护闭锁命令的时候，是会触发选收通道倒换至工作通道的启用APS协议的1：1保护：业务倒换节点之间要进行APS报文传递，告知对方目前自身的倒换状态；倒换分为本端触发倒换以及远端触发倒换；倒换依据以及倒换优先级同1+1保护LSP1：1 的OAM业务流（TMP）环网保护 的OAM业务流(TMS)工作隧道：TMP1保护隧道：TMP2保护路由：-网元1网元5网元6网元2网元3网元4网元1网元5网元6网元2网元3网元4倒换点
9、倒换点倒换点倒换点检测到缺陷的节点通过APS发送请求到与缺陷相邻的节点。当一个节点检测到缺陷或接收到发送给本节点的APS请求，发往缺陷Span的业务将被倒换到相反的方向（远离缺陷）。业务将沿着环的长径到另一个倒换节点，然后重新被倒换回工作方向。网络级别保护：环网保护环网保护倒换原理n倒换原理简析：检测的为TMS的OAM报文，倒换点为出现故障的两个相接点；故障点倒换将业务隧道倒换至环形保护隧道上n环网保护需要给每个点分配APS-ID，类似于SDH中的复用段保护，发送的APS报文内容里将包括故障点和发起点以及具体的倒换请求和本点的倒换状态nOAM开销小，节省带宽，设备负荷小。当LSP=1000条时
10、，采用LSP1+1保护，则OAM的总带宽是1000*0.2=200M;采用环网保护，则OAM的带宽是1*0.2=0.2M环网保护倒换原理环形保护的前提条件环形保护的前提条件环上每两点之间需要有检测故障的机制环上每两点之间需要有检测故障的机制环上节点及时响应故障，让故障点将故环上节点及时响应故障，让故障点将故障情况告知对端障情况告知对端对应的实现方法开启底层TMS对应MEG以及相应的CC检测功能环上站点分配APS ID，穿通APS报文的时候考虑故障发起节点以及目的相邻节点，目的节点响应请求，完成倒换1.TMPLS OAM进行环网上的邻居间的保护2.当TMPLS OAM检测到邻居之间发生故障后，通
11、知本节点的APS模块同时向环的两个方向发送APS切换报文3.当环上的节点收到APS切换报文后，发现目的节点不是本节点，则直接将报文转发给自己的另一个邻居；当节点发现目的节点是自己，并检查源节点是自己的邻居节点，则知道自己和源节点之间的联通发生了故障；于是APS模块通知TMPLS OAM模块进行切换4.特殊情况，对于某个中间节点掉电的情况，业务中断两端都根据SF引起倒换环网保护之Wrapping方式Wrapping环网保护场景下，每一条工作路径均配置一条与其方向相反的封闭环路路径作为保护路径。如图所示，一条业务流接入环中，业务上载节点为A，下载节点为D，其工作路径配置为ABCD，同时配置一条与其
12、方向相反的封闭环路作为保护路径，即AFEDCBA。保护路径的标签分配必须和工作路径的标签分配相关联，以便业务能够基于LSP在工作路径和保护路径之间进行保护倒换。环网保护之Wrapping方式 工作标签分配：AW1BW2CW3D；保护标签分配：AP1FP2EP3DP4CP5BP6A；工作和保护标签的关联关系：W1P6，W2P5，W3P4。当节点B和C之间发生故障时，C点检测到故障后向节点B发送APS请求，同时改从保护路径上接收业务；节点B接收到APS请求后发生倒换，改向保护路径上发送业务，LSP标签由工作标签W1交换为保护标签P6，业务沿环反向传至节点C；节点C将LSP标签由保护标签P4交换为工
13、作标签W3，业务由节点C流至下载节点D下载。最终，业务路径及LSP标签应用为：AW1BBP6AP1FP2EP3DP4CW3D Wrapping环网保护的特点是业务在出现故障的相邻两个节点倒换且仅这两个节点发生倒换,如本例中的节点B和节点C。其优点在于倒换时间容易得到保证，缺点则在于倒换的业务可能存在较长的迂回路径，从而占用环内较多带宽。环网保护之Steering方式Steering是PTN设备可选支持的一种环网保护架构。Steering倒换架构的特点是故障发生时，相邻节点检测故障并相互发送APS桥接请求，环上的节点收到桥接请求后，都分别提取出请求中的源、宿节点ID并继续转发原报文，同时根据本节
14、点保存的环网拓扑判断从本节点上下环的业务是否经过该故障点。若经过则将业务倒换到反方向上传输，并从反方向接收该业务。故障恢复后，业务源、宿节点重新将业务倒回到正向的工作通道。在Steering保护架构下，每个环包括顺时针和逆时针两个方向的逻辑通道，两个通道之间互为保护。环网保护之Steering方式如图所示，Steering环网保护的特点是业务在上下话业务的节点倒换，倒换在上下话业务的节点发生，倒换后业务不会产生迂回，因此占用带宽较少，这是Steering保护的优势之处。但缺点也很明显：上下话业务节点都会发生倒换，这意味着当上下话业务的节点距离发生故障的节点间隔的节点较多时，倒换时间将变长。（APS协议传递信息需要时间）组网线性保护配置(步骤见教材或实训指导书)PTN_NE1PTN_NE2PTN_NE3PTN_NE4网元1，2，3，4均采用 中兴ZXCTN 6200 设备，组成环网工作通道保护通道 Wrapping环网保护配置(步骤见教材或实训指导书)
