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北京朗讯二网DCN管理网

臧 寅
(北京市通信公司网络局,北京 100031)

文章编号(Article ID)：1009-9336(2003)01-0052-06
中图分类号(CLC number)：TN915.07
文献标识码(Document code)：B

摘要：就朗讯二期DCN网的整治中所遇到的一些技术问题进行了阐述。

关键词：DCN；IS；ES

1 引言

       随着通信网的发展，传输网由只传输语音信号逐步发展到传输语音、数据、无线、IP、ATM和电视电话会议等多业务的平台。传输网也由PDH网络逐步发展到以SDH网络为主导的传输网。SDH网络的组网灵活和多样性给多业务的发展提供了多种手段。但同时给SDH的DCN（Data Communication Network，数据通信网）带来了很高的要求。DCN网的稳定也影响到业务数据的安全和维护的便捷。

2 SDH网管网的组成及结构

       如图1所示，SDH网管网是由两部分组成。根据协议可划分为TCP/IP-DCN和OSI-DCN。上层应用TCP/IP使SC服务器、NM服务器和各自的工作站实现互通。下层使用OSI的协议使SC服务器与各自所管辖的NE节点实现通信。由于上层的TCP/IP层的分割方法可使用数据网的路由器、网桥等数据设备实现，故本文不进一步描述。下面重点讨论下层的OSI协议与DCN间的关系。

图1 SDH网管网的结构及组成

      OSI层的DCN是由SDH的DCC通道和Q-LAN组成的网络构成。它是以SDH设备为通信对象，面向设备层的底层协议。

      对于两个相互独立的SDH环网，它的网络拓扑是互不相关的，但是它的DCN却有可能是互通的。

      图2中的OSI-DCN由1条Q-LAN和SDH传输网中的若干条DCC通道，以及网元管理系统连接组成，ITM-SC通过网关节点GNE用Q-LAN连至SDH传输网络，其他节点通过DCC通道互连。在DCN中，SDH设备-包括网元管理系统（EMS）及网络单元（NE）都称作节点。在节点之间没有DCC通道的情况下，本地通信网（LCN）（Q-LAN）可用于节点互连。

图2 实际网络与DCN的区别

3 DCN网络协议

        在DCN中节点之间使用的通信协议如下：

        * 以太网（用于Q-LAN）；
        * OSI网络协议（DCN广域）；
        * LAPD（用于DCC通道）。

        整个DCN协议分为如表1所示的3个级别。Level 3是最高级它使用TPC/IP协议组簇协议。使用表2的三种方式划分网络地址和主机地址。这是标准的TCP/IP，本文不做重点讨论。

表1

表2

       Level 2和Level 1是ISO的协议，同属于ISO-DCN层协议。根据ISO的协议网络中的节点被分为ES（End System，终端系统）或者是IS（Intermediate System，中间系统），而ITM-SC只能作为终端系统ES。所以相应的有ES-IS协议和IS-IS协议。ES-IS协议负责ES和IS之间的数据交换。IS-IS协议是用于DCN中的IS之间的协议，负责IS的路由信息库（RIB，Routing Information Base）的维护。ES之间的通信是通过中间系统IS完成的。IS负责节点或（子）网间数据的传递、选路。

        路由信息库是存储在每一个IS节点中的，它通过最短路径规则来计算路由的选择。每个路由信息库中包含了NSAP地址信息、端口信息及到达其他节点的最短跳数。根据IS-IS协议，在IS节点之间使用。链路状态协议数据单元（Link State Protocol Data Unit）在各IS节点的路由信息库之间定期交换更新路由表。

         一个标准的NSAP地址是由图3几部分组成的。下面介绍一下朗讯设备的NSAP的标识使用情况（见表3）。

图  3   NSAP地址

表3

       在默认值中所示的值是朗讯公司的定义值。其中区域标识（Area ID）为0000系统标识（System ID）是设备自身的地址。在此次朗讯二网的DCN改造过程中，主要以修改区域标识的不同来限制IS节点的路由信息库的广播和交换,以达到DCN的稳定和畅通。Level 2提供跨区的互连,相邻的Level 2 IS组成了Level 2子域。网络中所有的区都是通过Level 2子域相连的。Level 1只提供本区域内的IS-IS的通信。这样就把IS-IS分成二层及Level 1和Level 2两种节点。避免了由于单独SC控制过多的IS节点，导致的RIB的NSAP数目可以变得非常大，IS之间LSP的交换呈指数级增长，产生的DCN性能劣化、节点经常与网管失去联系的现象发生。

        采用分层选路的技术。分层选路时，DCN的地址域被分为多个区（Area），每个区配有一个唯一的区域标识（Area ID），每个节点NSAP地址中Area ID的数值依节点所属区而定。每个区有若干终端系统（ES）、第一等级（Level 1）IS和第二等级（Level 2）IS。将DCN 分区的方法可以使IS之间的LSP交换受到限制。网络被划分为若干个区后，系统的RIB大大缩小，因此路径开销被有效地减少了。值得注意的是，虽然DCN被分为不同的区，但DCN中所有节点之间的ES-ES通信仍然可以进行（见图4）。

图4 分层路由

        修改方案一：如图5所示，通过去掉不必要的Q-LAN线，将同一个网络的DCN通道由原来毫无规律改变为简单明了。

图5 修改方案一

        修改方案二：如图6所示，通过修改Level 2和Level 1来实现简化DCN通信，以上两种方案达到了相同的目的。应根据使用环境条件的不同使用不同的规则。

图6 修改方案二

4 DCN网络组织原则和规则

4.1 网络划分原则

       *将网络划分成不同的区（Area）；
       * 在区（Area）中设置Level 2节点；
       * 将区（Area）中的其它节点设置成Level 1节点；
       * Level 1节点只与本区（Area）内其它节点通信；
       * Level 2节点可与本区（Area）内其它节点通信，同时可与其它Level 2节点通信；
       * 改变一个区（Area）的拓扑结构将不会影响其它区。

4.2　OSI DCN

4.2.1　OSI DCN规则

规则1：

      * 每个区（Area）只允许有一个唯一的区域地址（即一个区不能被分割成两部分）；
       * 每个区（Area）内至少有一个节点应设为Level 2节点；
       * 一个子域（Sub-domain）内允许只存在一个Level 2节点。

规则2：
       * 在MS-SPRING应用时不允许关闭DCC通道；
       * OSI-LAN上不允许连接其它OSI网络或其它网络运行OSI协议的部分。

4.2.2 OSI DCN 参数限定

参数限定1：
      * 以LAN方式连接的电缆（10Base-2）长度限定为185 m，连接器的阻抗为50Ω；
      * LAN上连接的最大节点数为25个。
      * 若LAN上连接的节点有SLM设备时，则SLM设备、ISM设备及ITM-SC总数不允许超过21个。

       注：当LAN上连接的节点为多种设备时，以最小限定值为标准。

      参数限定2如表4所示。

表 4

     参数限定3如表5所示。

表 5

4.2.3 关键点

关键点Ⅰ：路由保护

       * 若为光连接，则通过光环路实现保护；
       * 若出现硬件失效（单个节点），则通过设置双接口节点（每个区或环）实现保护；
       * 通过专线或LAN连接实现路由保护。

       关键点Ⅱ

       * 构造Level 2节点环；
       * ITM-SC连接的LAN上设置2个Level 2节点；
       * 在Level 2域内每个区设置2个Level 2节点；
       * 减少区内的网格。

       关键点Ⅲ

       * 区内的Level 2节点应属于Level 1环；
       * 保持环在同一区中，或环内每个节点属于不同的区。

4.3 TCP/IP DCN规则

       * 远程工作站、X-Terminal及EMS的最小工作带宽为64 kbit/s,若进行PM，则需2 Mbit/s；
       * 用于GR Server的连接带宽为2 Mbit/s；
       * TCP/IP LAN 不能与OSI-LAN连接，否则将导致网络不稳定。

4.4 扩展的DCN设备及参数见表6

      * Modem,Rate and Inerface Converter(ICE)，
       * Hub，
       * Bridge，
       * Router。

5 朗讯二网DCN管理网调整原则       

5.1 原则

       1． Level改变原则

       * 所有Level 2节点必须保持在一起，不能有独立的Level 2节点。

       2． Area ID改变原则

       * 同一Area ID的网元不可分离；
       * 由外向内更改Area ID，可以保证Area的唯一。

       5.2 步骤及关键点

       步骤一，将Level 1节点改变为Level 2节点

       * 从主干节点开始（由里及外）；
       * Level 2子网必须唯一；
       * 若原有Level 2节点，必然为骨干节点；
       * 使Level 2路由稳定变化。

       步骤二，改变分区地址（Area ID）

       * 保证新的区的完整；
       * 新的区不分割旧的区；
       * 若新的区有2个（或更多）分支，每个分支定义一个过渡Area ID。

       步骤三，将部分节点从Level 2改为Level 1

       * 从边缘网元开始（由外及里；）
       * Level 2子网必须唯一；
       * 骨干节点可保持为Level 2；
       * 使Level 2路由稳定变化。

5.3 相关规则

       1. 区域（Area）地址

        * 区域地址（Area ID）为4 bit，前两位为系统号（即SYS20为20，以此类推），后两位定义为10、20、30......

        2. Q-LAN线标签
       * Q-LAN标签格式：
　       SYS号
　       本端设备名
　       对端设备名

        3. ISM设备地址

       * 地址范围: 31F052444900～31F0524449FE,
       * 根据现有已使用地址依次向后排列。

5.4 目前系统状况

       NM所能管理的网元数为2 000个，区区域(Area)为20个，目前的利用率为55%。系统的运行效率降低、运行速度降低。以上是我在朗讯二网DCN管理网整治中的一些体会供大家参考。

作者简介：

　　臧寅 1997年毕业地北京信息工程学院，现就职于北京通信公司网络局网管部传输中心。