PWE3业务在不同MPLS网络中的特点及应用研究

中兴通讯股份有限公司 吴世竞

随着移动网络与数据网络的逐步融合，在数据网络中传输语音业务成为必然，其中在MPLS网络中传输TDM业务的PWE3技术应用更为广泛。本文在介绍PWE3基本原理之后，介绍了其在不同类型MPLS网络中应用的特点及实际在应用时如何选择MPLS标签分配方式。

1.引言

随着用户对移动网络传输数据业务需求的逐步加剧，移动数据业务高带宽、高速率网络技术应势发展，4G网络的铺设为此提供了基础。移动网络与传统数据网络融合成为发展趋势，网络建设经过多年的建设和发展，目前铺设的网络类型多种多样，包括：TDM传输方式的语音传输网络、以MAC地址寻址的L2交换网络、以IP寻址的L3网络。它们各自有各自的优缺点及应用场景，鉴于其各自承载的业务对其的需求及网络重建的经济投入，多数情况下我们需要在保留原有网络的基础上新建高速数据网络。尤其是TDM语音业务不仅对数据可靠性要求高，需要点到点的可靠传输服务，且由于TDM网络历史悠久，目前存在的网络规模壮大，E1及STM交换设备昂贵。考虑到网络的建设费用及不能放弃TDM网络的可靠性和高质量，网络建设只能考虑兼容不能考虑替换。

多协议标签交换（MPLS）技术不同于L2和L3协议，它将地址映射为具有固定长度的标签，通过标签交换实现数据转发。MPLS网络不仅实现了现有网络的融合，减少了建设成本，还提高了转发速率，因此发展极为迅速。

2.PWE3

Pseudo-wire Emulation Edge to Edge（PWE3）是在分组交换网络上建立一条端到端的伪线，网络中的各节点交换伪线标识，接入口（AC）与伪线（PW）及伪线标识唯一对应，因此能实现面向连接的业务传输。如图1所示为PWE3通道示意图。

图1 PWE3通道示意图

PW：Pseudo Wire（伪线），是一个边缘路由器到边缘路由器的端到端通道，包括接入口AC及隧道，PW标签与一条PW通道唯一对应，数据从入AC口被标记上此标签，直到出AC口识别并剥掉标签，中间通道除了进行封装及交换隧道标签外不解析PW标签。是AC到AC的直连通路，完成L2数据的透传，因此可以保证点到点的业务传输可靠。

AC：业务接入口，CE到PE之间的连接，即传统TDM业务进入MPLS网络的接口/设备。对于MPLS网络而言属于TDM业务设备属于边缘设备，被称为CE。AC即表示从CE开始到PE的这段通道。

Tunnel：隧道，即PE与PE之间的直连通路，完成PE之间的数据透传。Tunnel用于承载PW，一个Tunnel可以承载多条PW。

Tunnel可类比为一条铁轨，AC为不同的车站入口，PW即为从车站A到B的通路，车票即为A到B的标签，与PW唯一对应。

3.VPWS

MPLS网络中的L2 VPN有两种，分别为VPLS（Virtual private LAN service）和VPWS（Virtual private wire service），VPWS向用户提供私有的虚拟链路服务，恰与PWE3要建立可靠的点到点通讯通道相吻合，因此PWE3业务使用的是MPLS网络中的VPWS建立通道。

VPWS将整个L2数据包原封不动加上标签在MPLS网络中传输，一层内侧标签PW-VC（VCID）标识业务的两侧AC口，在MPLS网络中传输时不做替换，仅在入口加标签、出口剥标签。一层外层Tunnel标签（Tunnel Id）标识Tunnel通道，在MPLS网络中通过标签交换传输数据，直到倒数第二跳弹出该层标签。数据加标签、剥标签及标签交换如图2所示。

图2 VPWS标签示意图

4.VPWS标签分配方式及特点

VPWS需要分配两层标签VCID和Tunnel Id，两层标签分配方式均包括动态和静态两种，其特点及配置信息如下所述。

VCID分配方法：

（1）静态分配，配置VPWS业务时手动输入VCID值，此方法便于网络故障定位，但是配置复杂，需要在网络规划初期给每个业务的都分配标签。

（2）动态分配，直接使用动态标签分配命令即可，配置简单，但不便于故障定位，且对设备性能要求高，适用于业务接入少的情况。

根据Tunnel Id分配方式的不同，MPLS TE分为如下几种：

（1）静态TE：手动为每个网络节点配置出入标签及邻居信息，便于理解标签分配及交换过程。但配置命令繁杂，需要为每个节点设计好出入标签、指定预留带宽，工作量大，且维护不便。一旦网络发生变化所需要人为参与的工作量大，因此仅适用于拓扑相对固定的网络。

（2）LDP-TE（动态）：基于LDP协议动态为网络中的节点分配标签，配置简单，无需人为参与标签的设计及分配，相对而言适用于网络拓扑变化的场景。且无需指定预留带宽，网络扩展方便，但对设备要求较高。

（3）RSVP-TE（动态）：除具有与LDP-TE一样的功能外，最大的特点是支持MPLS网络的QOS，可以实现为指定业务预留独占资源，也为某些业务分配共享资源。这样就能根据业务的重要性配置不同的优先级，在网络受限的情况下优先保证重要业务、核心业务的畅通。

5.总结

鉴于VPWS两层标签的分配特点及传统TDM业务在网络中所处位置的不同，在MPLS网络中实现PWE3技术时需要根据实际网络环境而具体选择不同的实现方法。如在基站处接入业务接入较多，但是基站与基站控制器之间链路比较固定，因此在接入口这里的PWE3业务可以选择动态分配VCID、配置静态TE，这样既能满足业务要求又不需要因为动态分配Tunnel Id而占用太多基站控制器的资源。相对而言在骨干网中传输的TDM业务一般都已经进行了聚合，业务接入点比较固定，但是骨干网设备较多，网络拓扑较为复杂，选择的设备性能都较好，因此在骨干网中的PWE3业务需要选择静态分配VCID、配置动态TE。在骨干网中业务种类繁多，不同业务由于其特殊性对网络的要求也不尽相同，因此在网络中实现QOS满足不同业务对网络的要求也非常必要，这也是PWE3业务在骨干网中选择动态TE的一个重要原因。