传输网络中的“易容术”——PWE3

01、“钱很多”的疑惑

王老板经营着一家叫 PTN（Packet Transport Network 分组传送网）的公司，这家公司主要是以光纤作为媒介，提供各种语音和数据业务的传输技术。PTN 公司凭借着其产品技术有高可靠性、灵活扩展性等优点，逐渐取代了对家 SDH（Synchronous Digital Hierarchy 同步数字体系）公司，在承载网络市场上有了一席之地。SDH 是一家基于 TDM（Time Division Multiplexing 时分复用）技术，主要传输语音业务的公司。承载网络市场中各家公司的商业之争很精彩，但这是另一个故事了，后面敬请期待，在这里讲述的是关于 PTN 的一个小故事。一天，王老板带着技术总监去见一个大客户“钱很多”女士。在洽谈室里，王老板给钱女士讲解他们的 PTN 技术可以完美地解决网络带宽瓶颈等问题，谈到后面王老板询问钱女士是否有意愿使用他们公司产品。钱女士开始面露难色：“王总，我对你们公司的产品很有兴趣，但是我有两个疑问请教一下：我们早年建立了 SDH 骨干网，有很多使用 SDH 公司服务的用户，新建立 PTN 骨干网后，同时维护这些骨干网和对应接入网的成本会很高，能否不需要 SDH 骨干网，实现将 SDH 网络的接入方式与 PTN 网络融合？我们的用户还有很多 TDM 业务的需求，需要 TDM 业务可以在 PTN 网络与 SDH 网络间传输，如何实现在 PTN 网络中承载 TDM 业务？”

02、“李成功”的妙招

技术总监老李开口说话了：“这两个问题我们已经有解决方案了，在 PTN 骨干网建成之后，SDH 等传统网络可以下移为接入网，我们给接收到的各个业务施展“易容术”，把它们伪装成 PTN 认识的模样，它们将要离开 PTN 网络到达用户时再去掉伪装，这样就可以完美解决您的问题了，我们把这个“易容术”称为 PWE3。”

钱女士听后不禁竖起大拇指：“妙啊~！你们这个 PWE3 技术我十分感兴趣，希望这个方案能快速落地。”

03、传输网络中的“易容术”——PWE3

易容术 PWE3 是个啥？

PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge-to-Edge 边缘到边缘的伪线仿真），是一种二层业务承载技术，在 PTN 网络中尽可能真实地模仿 ATM、帧中继、以太网、TDM / SDH 等业务的基本行为和特征。这个技术的核心思想就是在业务发送端与接收端之间建立一条端到端的虚拟通道，在该通道中实现不同业务的传送，传输过程中不关心传送的是什么业务，只负责封装和传送。

PWE3 靠什么易容？

在详细介绍 PWE3 前，先来给大家简单介绍一下 PWE3 的关键组成元素。

CE1、CE2（Customer Edge）：客户侧边缘设备，用来与 PTN 网络的边缘设备对接。

PE1、PE2（Provider Edge）：网络侧边缘设备，用来封装和解封装。

AC（Attachment Circuit）：接入电路，用来连接 CE 和 PE。

VC（Virtual Circuit）：虚拟电路，用于两个 PE 设备间的单向逻辑连接。

隧道（Tunnels）：用来承载 PW，提供端到端的连通性。

PW（Pseudo Wire）：伪线，由一对反向的虚拟链路构成，用来承载客户业务。不同的客户业务由不同伪线承载。

PW 信令协议（PW Signal）：通过信令协议进行参数协商的方式来创建和维护 PW，一般使用 LDP（Label Distribution Protocol 标签分发协议）作为传递 VC 信息的信令。

内层标签：用来标识 PW，含有 VC Type、VC ID 等 VC 信息。

外层标签：用来标识 PE2。

业务如何靠易容横行各个网络？

PWE3 的业务传输流程是怎样的呢？结合以上 PWE3 组成元素的介绍和下面图片，我们可以用跨市运送快递做个类比。把业务比作快递包裹，CE 相当于片区的快递站点，PE 相当于市级转运中心，PW 相当于空运、水运、陆运等运送方式。

1、A 市的小明想把一个包裹寄给 B 市的小红，小明叫来快递员收取包裹。

2、快递员将包裹送至最近的快递站点 CE1。

3、快递站点的工作人员负责把所有到站的包裹装车，并集中送往 A 市的转运中心 PE1。

4、包裹到达转运中心后，工作人员给每个包裹贴上内层标签，然后根据包裹的重量、体积、接收地址及运送服务等级等属性进行分拨，属性相同的包裹统一封装进一个快递公司专用的大箱子里，并且贴上外层标签。

5、大包裹通过火车、汽车等合适的运送方式被运送至 B 市的市级转运中心 PE2。

6、B 市快递转运中心收到大包裹后拆包，撕掉两层标签，按照物流系统中的快递信息表分发到片区快递站点 CE2。

7、由快递员完成包裹投递，小红顺利拿到小明送的包裹。

易容术的修炼秘籍是啥？

PWE3 修炼易容术的秘密武器就是利用 PW 信令协议来建立 PW，建立了 PW 后各种业务就可以在各自模拟的虚拟链路内进行传输，下面以主流的 LDP 信令协议为例，描述如何利用 PW 信令协议建立和删除 PW，我们用两张图来介绍一下。

创建 pw 原理图

1、PE1 发送 Request 报文和 Mapping（标签映射）消息（该消息包含 VC 标签、VC Type、VC ID、接口参数等信息）到 PE2。

2、PE2 收到 Request 报文后立马发送 Mapping 消息给 PE2，将接收到的 Mapping 消息与本地 VC 信息进行对比，如果信息一致，PE2 接受标签映射消息，单向 VC1 建立成功，同时 PE2 知道了 PE1 打的内层标签。

3、PE1 收到 PE2 的 Mapping 消息后做同样的检查，成功建立 VC2。此时，两条反向的 VC，即 PW 建立成功，并且 PE1 和 PE2 通过 Notification 消息来通知彼此的状态。

删除 pw 原理图

当 PE1 检测到 AC 或隧道的状态为 Down 时，PE1 发送 Withdraw 和 Release 消息，通知 PE2 撤除标签。

PE2 收到消息后撤除 VC1 的标签，拆除 VC1。拆除完成后向 PE1 发送 Release 消息，向 PE1 回应标签已撤除。

PE2 收到 Release 消息后，撤除 VC2 的标签，拆除 VC2。此时，PW 删除完成。

04、“李成功”的工作总结

PWE3 易容方案顺利落地，PTN 公司拿到了钱女士的大订单，在项目复盘会议上李总监对本次方案亮点进行了一次梳理和总结。

PWE3 在一些特殊场景下，可以实现不同业务的传输以及不同网络的互通。比如某运营商建立了一个全国骨干网，用户在上海和北京有两个分部，北京分部是以 ATM 接入骨干网，上海分部是以 FR 接入骨干网，运营商只用在北京与上海之间建立 PWE3 连接，就可以给用户提供跨域广域网的点到点业务。

PWE3 技术的关键是建立 PW。

PWE3 工作流程：封装-传送-解封装。

PWE3 组网方式分为单跳和多跳，其传输机制相同。

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