华为PTN环网保护方案介绍-20120808
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Security Level: 内部公开
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华为PTN环网保护运维
解决方案
www.huawei.com
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Content
环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
基于Tunnel完成解绑定环
Page 21
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Tunnel解绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
基于环完成解绑定Tunnel
Page 22
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
环模式下业务配置--方式不变,独立于环
1
选择上下业务网元 和UNI 系统自动选择已存 在的Tunnel
Page 19
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Tunnel绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
支持选择多条Tunnel批量绑 定
自动计算出Tunnel可绑定的所有环
Page 20
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பைடு நூலகம்
Tunnel解绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
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Page 6
华为PTN环网保护方案介绍 - 技术原理（2）
Tunnel_2 PW Payload
Node F
Node E
Node D
1.Pop Raw 2.Swap Tunnel Swap Raw_D to Rcp_D
Raw_D Raw_D Tunnel_D Tunnel_D PW PW Payload Payload Raw_D Tunnel_D PW Payload Raw_D Tunnel_D PW Payload Raw_D
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Tunnel绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
1
选择绑定到环上 Tunnel，打开绑定 环界面
2
核对U2000自动计 划的环信息
3
确定Tunnel绑定环
U2000自动计算Tunnel经过的所有环，三步配置，平滑批量将现网Tunnel迁上环
可以对环的任意一段进行手工倒换，测试环工作状态。
可以通过环上任一点Ping/Tracerouter任意其它节点，以定位故障位置。 环网维护及故障定位与Tunnel/PW一脉相承。 网管上环配置与其他业务配置操作一致，界面和操作习惯相同，使用方便。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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环网保护方案和标准情况
G.8132 MPLS环网
中移动和华为共同研究的 MPLS-TP共享环保护方案
12年IETF草案方案：MPLSTP线性保护在环拓扑上应用
PW 1 PW 2 PW 3
LSP
Ring LSP
Port
本质：独立的逻辑环层，基于 环通道标签进行保护。上下业 务点不感知业务。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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1、为每节点单独建立工作和保护通道； 工作通道在下环点剥离；保护通道 为封闭环； 工作和保护通道都基于通道转发。不感知业务。 2、相邻环节点间启环OAM； Page 7 3、APS协议通过两环节点间的短路径通告倒换、长路径通告故障信息；
Swap Rcp_D to Raw_D
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华为PTN环网保护方案介绍 - 环性能指标介绍
环网性能指标介绍：
网元类型 PTN3900 PTN1900 PTN910/950
每设备支持环网数 60 4 4
最大节点数
倒换时间
32
50ms
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平均净荷为500bytes则浪费的比率为1-542/546＝0.73%；
2、标签资源开销分析
基于环配置，环网需要的标签数量与节点数相关。 数量 环上Tunnel数量 环的节点数量 单节点标签开销 说明 m n 4*n+m/n 600（300*2） 8 4*8+600/8＝107
M条Tunnel，分布到n个节点，每节点平均m/n条Tunnel
环管理--单独界面,故障明确,倒换快捷,状态清晰
1
进入环管理界面
2
故障产生
3
查看环告警 查看倒换状态 执行强制倒换
单独环管理界面，故障状态明确，倒换测试快捷，倒换状态清晰
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环管理--单独界面,故障明确,倒换快捷,状态清晰
Page 28
1、带宽开销分析
具体的耗费带宽和报文长度相关，带宽耗费的比率计算公式如下：1-（净荷长度+2*4bytes+2bytes+12bytes+20bytes） /（净荷长度+3*4bytes+2bytes+12bytes+20bytes）； 平均净荷为64bytes则浪费的比率为1－106/110＝3.64%； 平均净荷为200bytes则浪费的比率为1-242/246＝1.63%；
创建MPLS保护环--默认参数,三步配置
① 环基本信息
② 选择组成环网的网元节点，节点选择顺 序默认为环网逆时针方向。
③ 环东西向接口根据二层链路信息自动生 成
④ 环详细信息，基本无需修改
U2000自动分配标签、ID、APS参数、OAM参数，三步创建交环，方便快速
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创建环相交点--U2000自动计算,三步配置
1
选择需要配置相交 点的环
2
核对U2000自动计 算的相交点信息
3
确定创建立相交点
U2000自动计算所有相交点，自动复制相交信息，三步建立相交环，简单高效
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创建环相交点--U2000自动计算,三步配置
Tunnel_D Rcp_D Tunnel_D PW PW Payload Payload
Tunnel_1 Tunnel_1 PW PW Payload Payload
Node A
Rcp_D Tunnel_D PW
Node B
Node C
正常情况下业务工作路径 环网保护倒换后的业务路径
1.Swap Tunnel Payload 2.Push Raw
2
3
输入配置参数，如 Qos参数、业务高 级属性
确定下发
4
业务配置方式、步骤不变，独立于环，只需Tunnel绑定环，业务自动受环保护
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
环网的扩容加减点
网管正在录制录像，下周一放进来
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Content
现网保护平滑升级。 现网已配置 APS
将Tunnel迁 移到环上 环网部署完 毕
配置环网
先将工作TUNNEL 迁移上环,这时APS倒换到保护通道(如果没有APS或者
保护通道故障,业务为瞬断)； 等WTR时间之后APS会回切恢复到工作通道； 将保护TUNNEL迁移上环。 设置APS的Holdoff time时间(如果APS与环网叠加) 。
本质：线性保护在环拓扑上的应 用。环上的节点均进行业务感知。 Page 4 是对G.8132的简单优化。
Content
环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
华为PTN环网保护方案介绍 - 技术原理（1）
低资源占用
简便的运维手段
基于Wrapping的共享环保护机制已在东莞现网实验局测试通过；
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
华为PTN环网保护方案介绍 - 带宽占用分析（1）
APS保护与环网保护叠加方案带宽占用分析：
Node G
Node H
Node I
环1
配置两个独立的单环，进行环内保护；
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PTN环网保护维护及故障处理
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Huawei Confidential
环网保护应用背景
多点失效问题显著 线性保护运维复杂 线性保护资源占用高
接入层汇聚层断电、断 纤事件频发，汇聚层节 点由于市政原因断纤情 况时有发生
线性保护需要基于业务 进行配置管理，运行维 护复杂 光纤中断导致海量的 OAM告警，不利于故 障的快速定位
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Content
环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
PTN环网保护功能快速部署介绍
叠加现网APS保护，叠加环网保护创建： 支持Tunnel APS与环网叠加； 支持将现有Tunnel直接迁移到环上；
华为PTN环网保护功能介绍
高可靠性 业务零耦合
- 独立的环通道，业务零 耦合； - 环网保护与线性保护独 立部署，灵活组合；
- 全硬件倒换，满足电信 级保护要求； - 相交环保护技术，真正
做到有路即可达；
- 基于逻辑环配置保护通 道，标签资源占用低； - 独立的虚段层OAM， OAM资源占用少；
- 保护与业务独立，简化配 置和维护；支持线性保护 到环网保护的平滑迁移； - 增强的环网Ping/Trace机 制，快速判断环网可达性 ；
PTN950
PTN3900 PTN3900
接入环形保护
NodeB PTN910/950
汇聚环形保护
RNC
LSP
PTN3900
PTN950
PTN3900
PW 1 PW 2 PW 3
LSP
Ring LSP
Port
环网为独立的逻辑层次，易于管理； 环网中间节点看不到业务，节省设备资源，简化业务配置； 基于环网进行倒换，倒换速度快。
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创建MPLS保护环--默认参数,三步配置
1
打开MPLS保护环 创建界面
2
按顺序选择需要加 入环的网元
3
确定创建MPLS保护 环
U2000自动分配环通道标签、ID、APS参数、OAM参数，三步快速创建环。
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相交环网保护方案带宽占用分析：
Node G
Node H
Node I
环1
配置相交环，进行环内和相交节点保护。
需要E2E都配置环网。
Node F Node D
链路的带宽利用率为1/2。
环2
Node A Node B Node C
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华为PTN环网保护方案介绍 - 标签开销分析
环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
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Huawei Confidential
PTN环网保护维护及故障定位方法介绍
PTN环网保护维护及故障定位手段： 环网每段都运行OAM和环APS，任何段/节点出现故障都会有相应告警上报。
配置E2E APS进行节点保护；
Node F Node D
环和APS不同时预留带宽时链路的带 宽利用率为1/2,同时预留带宽时链路的
环2
Node A Node B Node C
带宽利用率为1/4.
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华为PTN环网保护方案介绍 - 带宽占用分析（2）
线性保护每个隧道需 要配置一个OAM实 例，对设备的OAM 能力要求高 线性保护每个保护组 需要两条Tunnel，对 MPLS标签的占用量 大
线性保护抗多点失效能 力差，网络可靠性降低
当前现网部署采用APS 1:1保护现网业务，存在如下隐患： 部分地区存在汇聚层物理光路与接入层物理光路同路。同路光路处断缆，APS的主备光路同时中断，业务中断。 接入设备经常断电，接入设备断电时，如果备用链路的物理光路断缆或备用链路的汇聚设备断电时，则接入环上其它站点 主备路径均中断，业务中断。 核心设备可能会出现业务接口板故障，而接入设备经常断电，此时也会可能引起APS的主备路径均中断，业务中断。
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环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
基于Tunnel完成解绑定环
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Tunnel解绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
基于环完成解绑定Tunnel
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环模式下业务配置--方式不变,独立于环
1
选择上下业务网元 和UNI 系统自动选择已存 在的Tunnel
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Tunnel绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
支持选择多条Tunnel批量绑 定
自动计算出Tunnel可绑定的所有环
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Tunnel解绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
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华为PTN环网保护方案介绍 - 技术原理（2）
Tunnel_2 PW Payload
Node F
Node E
Node D
1.Pop Raw 2.Swap Tunnel Swap Raw_D to Rcp_D
Raw_D Raw_D Tunnel_D Tunnel_D PW PW Payload Payload Raw_D Tunnel_D PW Payload Raw_D Tunnel_D PW Payload Raw_D
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Tunnel绑定环--平滑移迁,三步配置,批量操作
1
选择绑定到环上 Tunnel，打开绑定 环界面
2
核对U2000自动计 划的环信息
3
确定Tunnel绑定环
U2000自动计算Tunnel经过的所有环，三步配置，平滑批量将现网Tunnel迁上环
可以对环的任意一段进行手工倒换，测试环工作状态。
可以通过环上任一点Ping/Tracerouter任意其它节点，以定位故障位置。 环网维护及故障定位与Tunnel/PW一脉相承。 网管上环配置与其他业务配置操作一致，界面和操作习惯相同，使用方便。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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环网保护方案和标准情况
G.8132 MPLS环网
中移动和华为共同研究的 MPLS-TP共享环保护方案
12年IETF草案方案：MPLSTP线性保护在环拓扑上应用
PW 1 PW 2 PW 3
LSP
Ring LSP
Port
本质：独立的逻辑环层，基于 环通道标签进行保护。上下业 务点不感知业务。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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1、为每节点单独建立工作和保护通道； 工作通道在下环点剥离；保护通道 为封闭环； 工作和保护通道都基于通道转发。不感知业务。 2、相邻环节点间启环OAM； Page 7 3、APS协议通过两环节点间的短路径通告倒换、长路径通告故障信息；
Swap Rcp_D to Raw_D
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华为PTN环网保护方案介绍 - 环性能指标介绍
环网性能指标介绍：
网元类型 PTN3900 PTN1900 PTN910/950
每设备支持环网数 60 4 4
最大节点数
倒换时间
32
50ms
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平均净荷为500bytes则浪费的比率为1-542/546＝0.73%；
2、标签资源开销分析
基于环配置，环网需要的标签数量与节点数相关。 数量 环上Tunnel数量 环的节点数量 单节点标签开销 说明 m n 4*n+m/n 600（300*2） 8 4*8+600/8＝107
M条Tunnel，分布到n个节点，每节点平均m/n条Tunnel
环管理--单独界面,故障明确,倒换快捷,状态清晰
1
进入环管理界面
2
故障产生
3
查看环告警 查看倒换状态 执行强制倒换
单独环管理界面，故障状态明确，倒换测试快捷，倒换状态清晰
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环管理--单独界面,故障明确,倒换快捷,状态清晰
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1、带宽开销分析
具体的耗费带宽和报文长度相关，带宽耗费的比率计算公式如下：1-（净荷长度+2*4bytes+2bytes+12bytes+20bytes） /（净荷长度+3*4bytes+2bytes+12bytes+20bytes）； 平均净荷为64bytes则浪费的比率为1－106/110＝3.64%； 平均净荷为200bytes则浪费的比率为1-242/246＝1.63%；
创建MPLS保护环--默认参数,三步配置
① 环基本信息
② 选择组成环网的网元节点，节点选择顺 序默认为环网逆时针方向。
③ 环东西向接口根据二层链路信息自动生 成
④ 环详细信息，基本无需修改
U2000自动分配标签、ID、APS参数、OAM参数，三步创建交环，方便快速
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创建环相交点--U2000自动计算,三步配置
1
选择需要配置相交 点的环
2
核对U2000自动计 算的相交点信息
3
确定创建立相交点
U2000自动计算所有相交点，自动复制相交信息，三步建立相交环，简单高效
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创建环相交点--U2000自动计算,三步配置
Tunnel_D Rcp_D Tunnel_D PW PW Payload Payload
Tunnel_1 Tunnel_1 PW PW Payload Payload
Node A
Rcp_D Tunnel_D PW
Node B
Node C
正常情况下业务工作路径 环网保护倒换后的业务路径
1.Swap Tunnel Payload 2.Push Raw
2
3
输入配置参数，如 Qos参数、业务高 级属性
确定下发
4
业务配置方式、步骤不变，独立于环，只需Tunnel绑定环，业务自动受环保护
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环网的扩容加减点
网管正在录制录像，下周一放进来
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Content
现网保护平滑升级。 现网已配置 APS
将Tunnel迁 移到环上 环网部署完 毕
配置环网
先将工作TUNNEL 迁移上环,这时APS倒换到保护通道(如果没有APS或者
保护通道故障,业务为瞬断)； 等WTR时间之后APS会回切恢复到工作通道； 将保护TUNNEL迁移上环。 设置APS的Holdoff time时间(如果APS与环网叠加) 。
本质：线性保护在环拓扑上的应 用。环上的节点均进行业务感知。 Page 4 是对G.8132的简单优化。
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环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
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华为PTN环网保护方案介绍 - 技术原理（1）
低资源占用
简便的运维手段
基于Wrapping的共享环保护机制已在东莞现网实验局测试通过；
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华为PTN环网保护方案介绍 - 带宽占用分析（1）
APS保护与环网保护叠加方案带宽占用分析：
Node G
Node H
Node I
环1
配置两个独立的单环，进行环内保护；
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PTN环网保护维护及故障处理
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Huawei Confidential
环网保护应用背景
多点失效问题显著 线性保护运维复杂 线性保护资源占用高
接入层汇聚层断电、断 纤事件频发，汇聚层节 点由于市政原因断纤情 况时有发生
线性保护需要基于业务 进行配置管理，运行维 护复杂 光纤中断导致海量的 OAM告警，不利于故 障的快速定位
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环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
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PTN环网保护功能快速部署介绍
叠加现网APS保护，叠加环网保护创建： 支持Tunnel APS与环网叠加； 支持将现有Tunnel直接迁移到环上；
华为PTN环网保护功能介绍
高可靠性 业务零耦合
- 独立的环通道，业务零 耦合； - 环网保护与线性保护独 立部署，灵活组合；
- 全硬件倒换，满足电信 级保护要求； - 相交环保护技术，真正
做到有路即可达；
- 基于逻辑环配置保护通 道，标签资源占用低； - 独立的虚段层OAM， OAM资源占用少；
- 保护与业务独立，简化配 置和维护；支持线性保护 到环网保护的平滑迁移； - 增强的环网Ping/Trace机 制，快速判断环网可达性 ；
PTN950
PTN3900 PTN3900
接入环形保护
NodeB PTN910/950
汇聚环形保护
RNC
LSP
PTN3900
PTN950
PTN3900
PW 1 PW 2 PW 3
LSP
Ring LSP
Port
环网为独立的逻辑层次，易于管理； 环网中间节点看不到业务，节省设备资源，简化业务配置； 基于环网进行倒换，倒换速度快。
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创建MPLS保护环--默认参数,三步配置
1
打开MPLS保护环 创建界面
2
按顺序选择需要加 入环的网元
3
确定创建MPLS保护 环
U2000自动分配环通道标签、ID、APS参数、OAM参数，三步快速创建环。
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相交环网保护方案带宽占用分析：
Node G
Node H
Node I
环1
配置相交环，进行环内和相交节点保护。
需要E2E都配置环网。
Node F Node D
链路的带宽利用率为1/2。
环2
Node A Node B Node C
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环网保护应用背景介绍 华为PTN环网保护方案介绍 PTN环网保护功能快速部署
PTN环网保护维护及故障处理
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
PTN环网保护维护及故障定位方法介绍
PTN环网保护维护及故障定位手段： 环网每段都运行OAM和环APS，任何段/节点出现故障都会有相应告警上报。
配置E2E APS进行节点保护；
Node F Node D
环和APS不同时预留带宽时链路的带 宽利用率为1/2,同时预留带宽时链路的
环2
Node A Node B Node C
带宽利用率为1/4.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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华为PTN环网保护方案介绍 - 带宽占用分析（2）
线性保护每个隧道需 要配置一个OAM实 例，对设备的OAM 能力要求高 线性保护每个保护组 需要两条Tunnel，对 MPLS标签的占用量 大
线性保护抗多点失效能 力差，网络可靠性降低
当前现网部署采用APS 1:1保护现网业务，存在如下隐患： 部分地区存在汇聚层物理光路与接入层物理光路同路。同路光路处断缆，APS的主备光路同时中断，业务中断。 接入设备经常断电，接入设备断电时，如果备用链路的物理光路断缆或备用链路的汇聚设备断电时，则接入环上其它站点 主备路径均中断，业务中断。 核心设备可能会出现业务接口板故障，而接入设备经常断电，此时也会可能引起APS的主备路径均中断，业务中断。