OTN网络承载VPN专网平台的实现

【摘要】OTN技术的出现为运营商网络带来了新的希望和机遇。以OTN技术为核心的新一代传输网络渐渐成为骨干传输网络的优选。MPLS VPN技术已经成为企业专网的主要接入形式。如何将VPN专网平台转移至OTN网络成为各大运营商十分关注的问题。本文对两种技术进行的分析，阐述最佳的承载方式。并通过网络实例论述OTN网络承载VPN专网平台的整个过程。

【关键词】VPN;OTN;ODU;链路;带宽

1.MPLS VPN和OTN关键技术

1.1 MPLS关键技术

MPLS技术的拓扑结构由以下几部分组成：P：核心路由器，主要负责路由反射和重;PE：边缘路由器，连接客户侧设备CE路由器，负责维护VPN信息;CE：客户侧接入路由器，和PE设备对接，透明VPN传输。全网的PE路由器都会为每一个业务用户建立一个带有本业务标签的IP路由表和转发表，这种虚路由转发表被称为VRF，在根据全网拓扑为PE之间自动创建所有基于MPLS技术的VC，当客户侧信号从CE路由器向PE路由器发送数据时，在起始PE路由器端口为用户的IP数据报前插入附加的MPLS的RD标签，查看本VRF路由表，得到相应的LSP，达到目的PE。

1.2 OTN关键技术

OTN技术（Optical Transport Network），光传送网络，是由一组光网元组成的网络，OTN技术集合了WDM（波分复用）和SDH技术的优势，目前正逐渐成为骨干传输网络的核心技术。在OTN层次结构和接口的规范中，我们可以看到OTN技术在映射、复用、传输中的各个层次。

客户端信号作为OPU净荷加上OPU开销映射为OPUk，OPUk又作为ODU的净荷组合ODU开销映射为ODUk，ODUk组合OTU开销和FEC前向纠错区域后映射成为完全标准化的光通道传送单元OTUk，OTUk合入OCh开销后又被映射到完整功能的光通道OCh。其中功能标准化光通道传送单元OTUkV则被映射到简化功能的光通道OChr。各层单元，当k=0时，速率约为1.25Gbit/s;k=1时，速率大约为2.5Gbit/s;k=2时，速率约为10Gbit/s。

在光层的映射和复用：OCh被波分侧设备调制到光通道载波OCC，再将n个OCC光通道载波进行波分复用，加入OMS开销后，构成OMSn接口，OMSn合入OTS开销后，构成OTSn单元;而OChr则被调制到OCCr，n个OCCr进行波分复用，构成光物理段OPSn，OPSn结合了没有监控信息的OMS和OTS层网络的传送功能。

2.VPN专网结构和缺陷

在VPN专网改造前的拓扑存在缺陷为：

（1）节点间的带宽为GE，环网中所有节点的数据传输都依靠SRP环，渐渐不能满足高带宽的要求。

（2）如果主环上两个节点同时故障或者两处光缆同时故障，会出现两侧WRAP打环的情况，会使若干节点处于瘫痪的状态。

3.OTN网络承载VPN专网平台

3.1 VPN平台改造后网络结构

MPLS-VPN专网改造将更换原有设备，全网布置Cisco的ASR9k路由器，并不再采用DPT环接入方式，以星形的逻辑拓扑结构进行组网。

正常工作情况下，二级节点至两个一级节点的两条链路，一条为工作，另一条作为保护。当工作链路出现故障，本地数据可以通过另一链路及两个一级节点间链路接入上行路由器。汇聚层至骨干层的链路与接入层类似，核心1节点为主用骨干路由器，核心2节点为备份骨干路由器。正常情况下，核心1节点骨干路由器至各主用一级节点的链路处于工作状态，核心节点间20GE带宽链路及核心2至各点的下行链路处于保护状态。

3.2 VPN专网平台改造后优势

平台改造后，VPN网络各级之间都是双链路，双节点设备作为保护，二级节点间相互独立。数据流量不会占用环网带宽，也不会因为流量突发影响子环的带宽。总之，这种网络拓扑结构可以极大的降低光缆、设备造成的故障。

3.3 OTN网络承载VPN专网

将VPN平台改造后在OTN现有网络传输过程进行详解。如图1所示：

图1 OTN平台承载VPN专网详解图

在子环传输过程中，B1节点VPN设备两个GE端口分别接入OTN平台客户侧，并通过ODU0颗粒映射并调制为λ1波长信号向A节点转发，在A节点利用λ1波长设备解调后，数据流从OTN平台客户侧端口输出。B1节点至B节点以相同传输方式作为保护链路。当A节点出现故障时，流量切换至保护链路，这一过程是由数据设备的路由保护机制完成的，OTN层主、备链路时时存在。A节点OTN设备输出B1节点数据信号，进入A节点汇聚层数据设备。同理可见B2、B3等B区内的其他四个二级节点也是相同的传输过程将数据流送入A节点汇聚层设备。

在主环传输过程中，A节点将A、B两区节点数据经过本地数据设备汇聚后，再从10GE端口输出并接入OTN平台，数据流再通过A节点OTN设备映射为ODU2颗粒（10GE）并调制为λ3波长信号，传输至核心1节点。同时，A节点汇聚设备另一10GE端口以同样方式接入OTN设备，并通过另一侧λ3波道传输至核心2 节点，后者为保护链路。数据信号在核心1节点解调后输出进入骨干路由器端口，而后再向其他区节点目标设备转发。在主环中，B节点至两个核心节点的两条λ4波长链路配合A、B节点间λ9波长链路，作为节点A至核心节点的保护链路。只有A节点上行两条链路全失效时，保护链路才转为工作状态。流量在主、备链路的切换也是通过数据设备端口切换实现。此外，λ9波长链路还负责A、B两区各节点之间的数据包传输。

4.总结

本文主要论述了OTN和MPLS VPN的技术。对VPN专网原有网络结构进行分析和修改，提出了以OTN网络承载VPN专网业务的优势。结合VPN平台改造后的特点及OTN组网形式，详细阐述了VPN专网通过OTN网络传输的整个过程。为各大运营商的网络改造及平台转移提供了思路和经验。

参考文献

[1]刘斌.OTN技术特点及应用分析[J].广东科研，2009（2）.

[2]刘玉洁，肖峻，丁炽武.OTN最新研究进展及关键技术[J].光通信技术，2009（6）.