提高网络的可靠性和稳定性

改善性方法
• 完善光纤的物理特性，使之不容易被破坏；
• 铺设光路时考虑人为和自然因素，使光路处 于比较安全的位置；
• 尽量用稳定性能好的光器件，以提高网络节 点负荷能力，从而降低网络单元的脆弱性；
• 完善网络软件，提高网络软件的可靠性，增 强软件的稳定性；
显然，上述的方法都是侧重于提高网单元的可靠性， 从而改善网络的稳定性，这是事先预防的方法。但一 旦网络出现了故障，上述的方法显然起不了作用，那 又该如何？
• 网络保护 • 网络恢复
网络保护
• 网络保护是指利用节点间预先分配容量来实施 网络保护,即为工作通道提供了备用通道,一旦 工作通道出现故障,利用备用设备的倒换,使备 用通道马上承担起工作通道的任务。 • 在网络出现故障以前,工作通道和备用通道有 默认的对应关系,在替换时不需要路由计算,所 以这是一种静态的保护方式,保护倒换时间很 短,但它以较大的网络冗余度为代价换取了网 络故障的快速修复,因而资源利用率低。
环网APS保护方式
• 此方式一般用于环形光网络中,一般有两纤单 向环、两纤双向环和四纤双向环等这几种。在 环网中又分复用段保护环和通道保护环。 • 光通道专用保护环是基于波长交换需求的,一 般由两条传输方向相反的光纤环构成。一根光 纤作为工作光纤,而另一根作为保护光纤,因此 一根光纤中的一路波长由反向传输光纤中的一 路波长提供保护。当发生节点或线路故障,则 受影响的业务被倒换到保护环中。 • 光复用段保护环采用双向工作通道,并共享保 护资源。如果发生光纤切断,通过交换被毁的 光纤进行网络恢复，如果两个节点间的所有光 纤被损坏,则通过全部环回交换进行保护。
保护方式
• 1+1保护方式；
• 1:1保护方式；
•Βιβλιοθήκη Baidu1:N保护方式；
• 环网APS保护方式
1+1保护方式
被保护业务分别用发送源与目的地之间的两条物理光纤来同 时传送,一条为工作光纤和另一条为保护光纤。其中任意一 条被切断,则由另一条光纤承载数据。 由于保护光纤链路处于热备份状态,且光开关的倒换速度快,因 而这种自愈方法自愈速度快,但是它是以牺牲了保护链路的容 量来换取的。
1:1保护方式
正常情况下,保护光纤传送的不是被保护的业务流,而是传送低 优先级的数据。一旦工作光纤被切断,由分插复用器(ADM)控 制切换到保护光纤。由于此方式涉及到业务的优先级问题,这 就要求引入APS信令信道来协调交换机工作,从而实现保护倒 换。
1:N保护方式
该方式与1:1方式类似,它是N条工作光纤共享同1条保护光纤。 当没有出现故障时,保护光纤传送低优先级的业务,当只有1条 工作光纤出现故障时,该光纤上的业务就切换到保护光纤上传 送,而当有超过1条工作光纤同时出现故障时,就要根据业务优 先级的高低,保护光纤先传送优先级高的业务,很明显,这些都 离不开APS信令信道的帮忙。
提高光网络的可靠性和稳定性
影响因素
随着光网络的不断普及,对光网络的稳定性和可靠 性的要求越来越高,客观上促使生存性技术的不断改 善和向前发展。 对光网络稳定性有所影响的因素一般可分为硬件和 软件两个方面: 硬件方面如作为传输媒介的光纤因为自身的物理性 质原因,要比电缆更容易受到人为事故或自然灾害的损 坏,而光学设备也会由于高集成度性或业务量的超负荷 等因素而失效,从而使网络节点出现故障; 软件方面,由于软件的引入,使光网络具有智能化和 更加灵活性同时,也会给网络带来整体的崩溃。
网络恢复
• 不论哪种保护方式都需要预留资源,如果一个网络中 全部采用保护方式的话,这大大降低网络资源的利用 率,所以一个网络中除了采取适当的保护方式外,一 般要采用业务恢复的方法来实施对业务的保护。 • 网络恢复通常利用节点之间可用的任何容量,在网络 中寻找失效路由的替代路由,通过路由计算来为受故 障影响的业务重新分配传输通道,没有固定的备用通 道。因为网络恢复需要根据网络实时的状况和冗余 容量来安排新的通道以替换故障通道,这就需要网络 管理层为其提供相关的信息,所以这是一种动态的保 护方式。与网络保护相比,网络恢复所需的网络冗余 度低,但需要进行路由恢复计算,故故障的恢复时间 长。
网络恢复
网络恢复从本质上讲就是路由的重选,按重选 路由的计算和执行原理分,恢复可分为集中式 和分布式的恢复;按路由计算和资源分配发生 的时间不同,又可分为预置和实时的恢复。
网络恢复
• 集中式恢复：在中央控制器中计算所有业务所 需求的恢复路由,这要求中央控制器不断更新 网络信息。同时,由中央控制器计算的路由可 下载到节点数据库中作为主路由和恢复路由表, 当光网络的工作路由出现故障时,可通过查询 路由表,从而重新安排路由; • 分布式恢复：包括预先计算路由表和实时的发 现容量和路由,基于发现容量的实时方法是在 发生故障后通过流消息来寻找可用的链路容量, 接着围绕故障链路来为故障路由重新安排新的 路由。
网络恢复
• 预置方式：恢复路由在故障发生之前就已经确 定并储存在预置路由表中,当故障发生之时直 接调用相应的恢复路由进行交叉连接,当然,预 置路由表要求定期更新; • 实时方式：在故障发生后,网络根据当时的网 络资源情况进行路由计算,寻找恢复路由,继而 完成交叉连接,实时方式可以反映当前网络资 源的使用情况,所以资源利用率要比预置方式 高,但由于实时方式需要更长时间进行恢复路 由的搜索,网络恢复所需的时间要比较长,因此 一般是在保护和预置恢复方式失败后才会采用 实时恢复作为补充。
网络恢复
• 光网络恢复技术的关键在于网络管理层。 网络管理层主要负责网络话务的监控、网 络保护路由的调度、中继路由质量的监测, 以及对多个网元故障的综合分析与协调等 工作。
谢谢！