傳輸網(wǎng)絡拓結構劃分淺析

1、光網(wǎng)絡新空間OptiX光網(wǎng)絡評估優(yōu)化之傳輸網(wǎng)絡拓撲結構劃分淺析1.1概述1.1.1 傳輸網(wǎng)絡定量分析的復雜性傳輸網(wǎng)絡是基于拓撲的網(wǎng)絡，拓撲形態(tài)對網(wǎng)絡本身產(chǎn)生決定性的影響，通常傳輸網(wǎng)絡的拓撲結構都比較復雜，特別是大型網(wǎng)絡或特大型網(wǎng)絡，動輒上千個網(wǎng)元設備甚至幾千個網(wǎng)元 設備，網(wǎng)絡承載的保護子網(wǎng)和業(yè)務局向也是異常復雜，因此對于此類大型傳輸網(wǎng)絡的定性定量分析都是件比較棘手的事情。圖1傳輸網(wǎng)拓撲示例在上圖中主要說明網(wǎng)絡拓撲形態(tài)的復雜性和業(yè)務局向的多樣性導致對網(wǎng)絡的定量分析變得相對困難。1.1.2 傳輸網(wǎng)絡的層次關系傳輸網(wǎng)絡從基本形態(tài)上大致可以分為層次型網(wǎng)絡、平面型網(wǎng)絡以及適應ASON組網(wǎng)的MESH結構網(wǎng)

2、絡，對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡而言，主要是前面兩種物理形態(tài)的網(wǎng)絡。但從邏輯層面上來 看，任何傳輸網(wǎng)絡都滿足接入?yún)R聚交換的層次型結構，因為這是由通信網(wǎng)的基本特點決定的一一即交換局的數(shù)量肯定是遠遠少于接入局點的，業(yè)務必須要經(jīng)過從接入到匯聚到交換雖然從物理形態(tài)的終結過程，因此從邏輯上講傳輸網(wǎng)絡或者說通信網(wǎng)絡滿足層次型的結構, 上網(wǎng)絡拓撲可能會是平面型組網(wǎng)。1.1.3 傳輸網(wǎng)絡拓撲劃分的意義如果從層次型網(wǎng)絡的角度考慮， 網(wǎng)絡復雜的原因主要是因為接入層局點網(wǎng)元較多和業(yè)務 局向的復雜，但接入層的業(yè)務最終都會匯聚到匯聚點， 也就是說，如果將接入層的網(wǎng)絡拓撲 和業(yè)務都收縮到匯聚節(jié)點， 對傳輸網(wǎng)的分析將變成對骨干節(jié)點和匯聚節(jié)

3、點的分析，實際上由于骨干節(jié)點和匯聚節(jié)點的數(shù)量相對較少，對于變換后的網(wǎng)絡分析將會變得容易得多，而且同時還能反映出網(wǎng)絡在這個層面上的基本形態(tài)和業(yè)務分布，因此對傳輸網(wǎng)絡的拓撲結構進行合理劃分是進行網(wǎng)絡定性定量分析的先決條件。圖2接入層網(wǎng)絡拓撲收縮變換1.2傳輸網(wǎng)絡拓撲結構劃分1.2.1 拓撲劃分思想對傳輸網(wǎng)絡拓撲結構進行劃分， 其目的是使網(wǎng)絡形態(tài)化繁為簡， 業(yè)務局向由復雜到清晰， 具體來說，就是通過拓撲劃分，使一定規(guī)模的拓撲網(wǎng)絡收縮到自定義的拓撲節(jié)點，大大減少拓撲節(jié)點的數(shù)量，同時要求劃分后的網(wǎng)絡拓撲還能夠真實反映出網(wǎng)絡的業(yè)務分布和組網(wǎng)現(xiàn) 狀，基于以上考慮在進行拓撲劃分時需要注意：拓撲節(jié)點的定義，自定

4、義的拓撲節(jié)點不局限某一種形式，可以是網(wǎng)元、機房、子網(wǎng)、區(qū)域等，拓撲節(jié)點要具有代表意義， 能夠代表其對應的相應網(wǎng)絡， 拓撲節(jié)點的 數(shù)量應該保持在一定的規(guī)模， 太多不利于網(wǎng)絡分析， 太少又不能真實反映出網(wǎng)絡的 形態(tài)；拓撲結構的劃分，拓撲結構的劃分必須合理，劃分后的拓撲結構能夠反映出原來 網(wǎng)絡的實際情況和業(yè)務分布，不會對原來網(wǎng)絡形態(tài)和業(yè)務分布造成分離和誤解；拓撲劃分并不局限于某一種固定形態(tài)，不同方式的劃分具有不同的說明意義，只 要劃分過程是合理的， 如基于機房的劃分， 子網(wǎng)的劃分， 區(qū)域的劃分等都有不同的 說明意義， 所以在拓撲劃分之前要確定好網(wǎng)絡分析的內(nèi)容和形式， 這樣才能確定后 續(xù)拓撲劃分的方式

5、。總的來說， 拓撲劃分是靈活多樣同時又兼有合理性的約束， 需要滿足一定的劃分約束條 件，才能保證劃分結果的合理性。1.2.2 拓撲劃分操作在對實際傳輸網(wǎng)絡進行拓撲劃分操作時， 由于拓撲形態(tài)和保護子網(wǎng)以及子網(wǎng)層級關系在 網(wǎng)管上都相對確定， 在進行拓撲劃分時需要提前進行綜合考慮， 做好劃分前的各項準備工作， 保證后續(xù)的劃分合理，不會造成因為劃分的不合理而造成對網(wǎng)絡形態(tài)和業(yè)務分布的誤解。因此在實際的拓撲劃分操作時，需要注意以下原則：確定要進行分析的網(wǎng)絡層次原則一： 確定需要分析的網(wǎng)絡層次， 在不同的應用場合下， 需要分析網(wǎng)絡的層次不一樣， 對于關注網(wǎng)絡宏觀發(fā)展的需求來說， 分析骨干和匯聚層的網(wǎng)絡基本

6、就能夠說明問題； 對于關 注全局網(wǎng)絡和微觀細節(jié)的需求來說，則可能需要對包括接入層的網(wǎng)絡都進行分析。不同層次的網(wǎng)絡劃分對最終拓撲的劃分具有決定性的影響， 如果需要分析的網(wǎng)絡層次較 低，則在拓撲劃分時不能將接入層的網(wǎng)絡全部收縮， 這樣就反映不了接入層網(wǎng)絡的實際情況； 如果需要分析的網(wǎng)絡層次較高， 則在拓撲劃分時考慮太細不利于后續(xù)的網(wǎng)絡分析， 因此在進 行拓撲劃分之前，需要根據(jù)實際的網(wǎng)絡分析需求確定需要劃分的網(wǎng)絡層次。哥干層©展接入層圖3不同的網(wǎng)絡層次對應不同的劃分骨干層、匯聚層、接入層確定劃分的拓撲節(jié)點形態(tài)原則二：確定需要劃分的網(wǎng)絡拓撲節(jié)點形態(tài)，在前面論述中講到拓撲節(jié)點是可以多樣性的，不

7、局限于某一種固定形式，如網(wǎng)元節(jié)點，保護子網(wǎng)，機房，區(qū)域，選取什么樣的拓撲節(jié) 點是與要進行什么樣的網(wǎng)絡分析相關的，比如是對機房進行分析還是對保護子網(wǎng)進行分析或者根據(jù)區(qū)域進行對比分析，不同拓撲節(jié)點的劃分具有不同的說明意義。£鮭圖4拓撲節(jié)點的劃分示例機房、區(qū)域、子網(wǎng)上圖中，根據(jù)不同的分析需求，可以確定不同拓撲節(jié)點劃分，如機房劃分，區(qū)域劃分，子網(wǎng)劃分，不同的劃分方式具有各自的分析意義。 一般來說，基于機房的劃分和基于拓撲節(jié) 點的劃分應用較多，因為這兩種劃分方式比較具有代表意義， 可以反映局點之間的業(yè)務分布 和網(wǎng)絡概況。確定劃分的網(wǎng)絡層級關系原則三：確定要劃分網(wǎng)絡的層級關系，在傳輸網(wǎng)管上保護子

8、網(wǎng)的層級關系通常不規(guī)范，層級關系或者太深或者創(chuàng)建不規(guī)范，不利于后續(xù)的分析處理， 需要在拓撲劃分時進行綜合考慮，使保護子網(wǎng)的層級關系簡單清晰。對于一般性網(wǎng)絡，建議劃分后的層級關系在23層,最多不要超過3層，對于簡單的網(wǎng)絡，1層子網(wǎng)關系即可反映出網(wǎng)絡的基本形態(tài)。 所以在拓撲 劃分前，要基本確定網(wǎng)絡的層級關系，同時在網(wǎng)管上進行調整，方便后續(xù)的子網(wǎng)劃分。ID拓撲子網(wǎng)子網(wǎng)層級上層子網(wǎng)名稱1環(huán)11環(huán)12環(huán)21環(huán)23環(huán)31環(huán)323通道環(huán)42環(huán)124通道環(huán)52環(huán)125通道環(huán)62環(huán)1對需要分析的完整保護子網(wǎng)形態(tài)的保留原則四：對于已經(jīng)確定了網(wǎng)絡層次、拓撲節(jié)點、子網(wǎng)層級關系后的網(wǎng)絡拓撲，主要剩下了自定義的拓撲節(jié)點，

9、 在劃分時，盡量保留保護子網(wǎng)的完整形態(tài)，也就是說此時保護子網(wǎng)的節(jié)點作為獨立的拓撲節(jié)點，最好不要收縮到拓撲節(jié)點上，這樣最后呈現(xiàn)的拓撲現(xiàn)狀與原來網(wǎng) 絡形態(tài)基本保持一致，不會因為拓撲形態(tài)改變而引起誤解。不能再進一步劃上圖主要說明對于劃分后的子網(wǎng)節(jié)點應該作為獨立的拓撲節(jié)點來對待， 分。對需要分析的網(wǎng)絡拓撲的業(yè)務形態(tài)的保留原則五：對需要分析的網(wǎng)絡拓撲的業(yè)務形態(tài)的保留，網(wǎng)絡分析的最終目標都是對網(wǎng)絡承載業(yè)務流量進行分析，在進行拓撲劃分操作后，簡化的只是網(wǎng)絡拓撲本身，不應該對原來網(wǎng) 絡業(yè)務分布造成改變， 也就是說拓撲劃分操作后業(yè)務分布應該和原來保持一致，這就要求在拓撲節(jié)點選取和拓撲劃分的時候需要考慮清楚，對具

10、有獨立業(yè)務形態(tài)分布的節(jié)點不能隨意進行拓撲收縮。圖6不合理的拓撲劃分對業(yè)務分布的改變A-B收縮改變業(yè)務分布完整的拓撲劃分過程：1、確定需要分析的網(wǎng)絡內(nèi)容， 如對接入層的網(wǎng)絡是否分析， 對骨干匯聚層的網(wǎng)絡 是否分析，還是全網(wǎng)都進行分析；在確定的過程中需要參考網(wǎng)絡的實際大小， 如果網(wǎng)絡較大，盡量不考慮接入層的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡較小，可以適當考慮接入層的網(wǎng)絡，當然也可以對部分具體網(wǎng)絡進行部分區(qū)域的拆分分析，盡量使拓撲劃分 后的拓撲節(jié)點數(shù)量不要太多，也不要過少，能夠剛好適合進行網(wǎng)絡分析。2、根據(jù)前面確定的網(wǎng)絡分析內(nèi)容， 來確定拓撲節(jié)點和保護子網(wǎng)的層級關系，確定了拓撲節(jié)點和保護子網(wǎng)的層級關系，網(wǎng)絡的基本拓撲形態(tài)就大致確定了。3、進行拓撲劃分和節(jié)點收縮， 在進行劃分的過程中，要特別注意劃分原則，如對完整保護子網(wǎng)形態(tài)的保留，對網(wǎng)絡業(yè)務分布的保留，要做到劃分后的拓撲形態(tài) 具備原有網(wǎng)絡的代表意義。至此，網(wǎng)絡的拓撲劃分基本完成，此時可以對劃分后的拓撲進行檢查，檢查拓撲節(jié)點數(shù) 量是否合適，是否具備較好的網(wǎng)絡分析價值，是否有利于后續(xù)的網(wǎng)絡的分析。1.2.3 拓撲劃分結果應用進行網(wǎng)絡拓撲劃分的目的主要是對原來復雜的網(wǎng)絡拓撲和業(yè)務分布進行簡化和提煉， 照特定的分析目的轉換為合適的拓撲劃分，方便進行后續(xù)的網(wǎng)絡分析。利用網(wǎng)絡拓撲劃分， 能夠實現(xiàn)的網(wǎng)絡分析包括但不限于以下內(nèi)容：基于機房的分析項目1、局點的業(yè)務分布