MST設(shè)備以太綜合業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書(shū)_第1頁(yè)
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MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)解決方案白皮書(shū)V2.0PAGE47MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書(shū)Version2.0

目錄TOC\o\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc74725503"縮略語(yǔ)清單Listofabbreviations PAGEREF_Toc74725503\h6HYPERLINK\l"_Toc74725504"1。概述?PAGEREF_Toc74725504\h7HYPERLINK2。1。2LPT(鏈路狀態(tài)穿通)?PAGEREF_Toc74725508\h14_Toc74725510"2。1。3.1獨(dú)特的用戶域隔離?PAGEREF_Toc74725510\h15HYPERLINK\l"_Toc74725511”2.1.3。2MPLS標(biāo)簽技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離 PAGEREF_Toc74725511\h16HYPERLINK2.2.4VlanSwitch功能?PAGEREF_Toc74725518\h23HYPERLINK\l"_Toc74725519"2。2.5鏈路聚合 74725519\h23HYPERLINK\l”_Toc74725520"2.3環(huán)路封裝?PAGEREF_Toc74725520\h24HYPERLINK\l"_Toc74725521”2。3.1MPLS標(biāo)簽技術(shù) PAGEREF_Toc74725521\h24HYPERLINK\l”_Toc74725522"2.3.2Stackablevlan標(biāo)簽技術(shù)?PAGEREF_Toc74725522\h24HYPERLINK2。4業(yè)務(wù)封裝和映射 PAGEREF_Toc74725523\h25HYPERLINK3.1以太專線業(yè)務(wù)EPL?PAGEREF_Toc74725528\h28HYPERLINK\l"_Toc74725529”3。2以太虛擬專線業(yè)務(wù)EVPL PAGEREF_Toc74725529\h30HYPERLINK3.3EPLn(即EPLAN)以太專用本地網(wǎng)?PAGEREF_Toc74725530\h31HYPERLINK\l"_Toc74725531"3.4EVPLn(即EVPLAN)以太虛擬專用本地網(wǎng)?PAGEREF_Toc74725531\h32HYPERLINK\l”_Toc74725532”4相關(guān)技術(shù)背景知識(shí)介紹 PAGEREF_Toc74725532\h35HYPERLINK\l"_Toc74725533”4.1NP(網(wǎng)絡(luò)處理器)?PAGEREF_Toc74725533\h35HYPERLINK\l"_Toc74725534"4。2GFP(通用成幀規(guī)程)?PAGEREF_Toc74725534\h36HYPERLINK\l"_Toc74725535”4.3LCAS(鏈路容量調(diào)整方案)?PAGEREF_Toc74725535\h39HYPERLINK\l"_Toc74725536"4.4MPLS(多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換)?PAGEREF_Toc74725536\h40HYPERLINK\l"_Toc74725537”4。5STP(生成樹(shù)協(xié)議) PAGEREF_Toc74725537\h42HYPERLINK圖2以太業(yè)務(wù)處理流程 PAGEREF_Toc74725277\h9HYPERLINK\l”_Toc74725278"圖3CAR實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)分類?PAGEREF_Toc74725278\h13HYPERLINK\l"_Toc74725279"圖4CAR功能應(yīng)用圖示?PAGEREF_Toc74725279\h14HYPERLINK\l”_Toc74725280”圖5LPT應(yīng)用示意圖?PAGEREF_Toc74725280\h15HYPERLINK圖6用戶域隔離示例 PAGEREF_Toc74725281\h16HYPERLINK圖15某地大客戶專線業(yè)務(wù) PAGEREF_Toc74725290\h29HYPERLINK\l”_Toc74725291”圖16城域網(wǎng)中的EPL透?jìng)鳂I(yè)務(wù) PAGEREF_Toc74725291\h29HYPERLINK\l"_Toc74725292”圖17專線上網(wǎng)共享帶寬?PAGEREF_Toc74725292\h30HYPERLINK圖20大學(xué)校園網(wǎng)示例 PAGEREF_Toc74725295\h32HYPERLINK圖26未使用STP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接 PAGEREF_Toc74725301\h42HYPERLINK\l"_Toc74725302"圖27啟動(dòng)STP協(xié)議后的網(wǎng)絡(luò)連接 PAGEREF_Toc74725302\h43HYPERLINK\l"_Toc74725303"圖28CAR實(shí)現(xiàn)端到端傳送QOS的連接 PAGEREF_Toc74725303\h45HYPERLINK\l"_Toc74725304"圖29CAR的算法流程?PAGEREF_Toc74725304\h46縮略語(yǔ)清單ListofabbreviationsAbbreviations縮略語(yǔ)Fullspelling英文全名Chineseexplanation中文解釋CARCommittedAccessRate承諾接入速率EOSEthernetOverSDHSDH承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包EPLEthernetPrivat(yī)eLine以太專線EVPLEthernetVirtualPrivateLine以太虛擬專線EPLn/EPLANEthernetPrivat(yī)eLAN以太專網(wǎng)EVPLn/EVPLANEthernetVirtualPrivat(yī)eLAN以太虛擬專網(wǎng)GFPGenericFramingProcedure通用成幀規(guī)程IGMPInternetGroupManagementProtocol因特網(wǎng)組管理協(xié)議LAPSLinkAccessProcedure-SDHSDH的鏈路接入規(guī)程LCASlinkcapacityAdjustmentscheme鏈路容量調(diào)整規(guī)程LPTLink鏈路狀態(tài)穿通MPLSMulti-ProtocolLabelSwitch多協(xié)議標(biāo)記交換NPNetworkProcessor網(wǎng)絡(luò)處理器PProvider接入服務(wù)提供商核心網(wǎng)絡(luò)的端口PEProviderEdge接入服務(wù)提供商邊緣網(wǎng)絡(luò)的端口RSTPRapidSpanningTreeProtocol快速生成樹(shù)協(xié)議VBVitrual虛擬網(wǎng)橋VCGVirtualConcatenationGroup虛擬連接組VCTrunkVirtualContainerTrunk虛擬容器通道(由多個(gè)VC捆綁在一起構(gòu)成的邏輯通道)VPNVitualPrivateNetwork虛擬專用網(wǎng)1.概述在城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展過(guò)程中,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送技術(shù)和設(shè)備,運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商一直在不段地探討、爭(zhēng)論和研究的。在這過(guò)程中,基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送設(shè)備MSTP逐漸成為城域傳送網(wǎng)的最主流技術(shù)。近兩年來(lái),各主要設(shè)備廠商在MSTP設(shè)備上不斷推出新功能,滿足了對(duì)2層交換、ATM處理的要求.而在MSTP的新功能規(guī)格中,以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)MSTP設(shè)備形態(tài)影響最大,對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入、傳送和調(diào)度的技術(shù)發(fā)展最多,也是備受爭(zhēng)議的.以太網(wǎng)業(yè)務(wù)有很好的應(yīng)用發(fā)展前景,原因有三:1、大部分用戶局域網(wǎng)設(shè)備上行接口都會(huì)提供FE。2、靈活性好,帶寬調(diào)整方便,作為FE接口,可以從64K增加到100M,而不需要更換用戶端、局端設(shè)備和線纜資源。3、性價(jià)比好,易用:可以充分利用現(xiàn)有的雙絞線銅纜資源,不用重新鋪設(shè)線路,遠(yuǎn)距離接入也可以利用光纖.所以MSTP最重要的特性是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理.按照實(shí)現(xiàn)技術(shù)劃分,MSTP上以太網(wǎng)功能可以分為透?jìng)?、二層交換,環(huán)網(wǎng)等。透?jìng)鳎鹤詈?jiǎn)單的一種,對(duì)于客戶端的以太網(wǎng)信號(hào)不做任何二層處理,直接將數(shù)據(jù)包封裝到SDH的VC容器中。由于功能相對(duì)簡(jiǎn)單,成本也是各類實(shí)現(xiàn)技術(shù)中最低的。二層交換:利用IEEE802。1D透明網(wǎng)橋的算法,根據(jù)數(shù)據(jù)包的MAC地址,實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口側(cè)不同以太網(wǎng)端口與系統(tǒng)側(cè)不同VC容器之間的包交換,當(dāng)然也可以根據(jù)IEEE802。1Q的VLANTag對(duì)數(shù)據(jù)包交換。同時(shí)可利用生成樹(shù)協(xié)議(STP)實(shí)現(xiàn)對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的二層保護(hù)。環(huán)網(wǎng)技術(shù):利用SDH的VC容器作為虛擬環(huán)路,實(shí)現(xiàn)所有環(huán)路節(jié)點(diǎn)帶寬動(dòng)態(tài)分配、共享。通常意義上的說(shuō),環(huán)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)是二層交換的一種特殊應(yīng)用,部分MSTP設(shè)備也利用二層交換實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的以太環(huán)網(wǎng),但這種方式的缺點(diǎn)是無(wú)法保證環(huán)路各個(gè)節(jié)點(diǎn)帶寬的公平接入,對(duì)于環(huán)路業(yè)務(wù)的QoS也無(wú)法實(shí)現(xiàn)端到端的保證.針對(duì)這一問(wèn)題,有的MSTP設(shè)備采用了內(nèi)置RPR技術(shù),在SDH環(huán)網(wǎng)上開(kāi)辟VC通道作為RPR虛擬環(huán)路。華為公司的Metro系列設(shè)備支持內(nèi)置RPR技術(shù).以以太網(wǎng)互聯(lián)互通為重要標(biāo)志,華為公司Metro系列的MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)處理板(透?jìng)骱投咏粨Q功能)的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段.第一階段:早在1999年底,華為公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了SDH設(shè)備傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,而當(dāng)時(shí)的MSTP行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還在討論、制定中,對(duì)于以太網(wǎng)到SDHVC的封裝格式并沒(méi)有嚴(yán)格限定.華為公司采用ML-PPP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入,在以太網(wǎng)業(yè)務(wù)量不是很大的情況下,很好地滿足了運(yùn)營(yíng)商的需求。在第一階段,由于各個(gè)廠家采用的封裝協(xié)議不一致,不同廠家互通只能通過(guò)以太網(wǎng)接口直接互聯(lián),即業(yè)務(wù)落地互通.華為公司采用了虛級(jí)聯(lián)技術(shù),保證VC顆粒穿越其他廠家SDH設(shè)備的無(wú)關(guān)性。第二階段:隨著GFP、LCAS、VC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,以及運(yùn)營(yíng)商對(duì)不同設(shè)備商的以太網(wǎng)封裝格式互聯(lián)互通的推動(dòng),MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理單板的實(shí)現(xiàn)技術(shù)開(kāi)始趨于標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果使得GE或FE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不僅可以跨越不同廠商的SDH網(wǎng)絡(luò),而且不再需要兩端的SDH設(shè)備為同一廠家的,不同廠商設(shè)備組成的SDH網(wǎng)絡(luò)對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)將成為透明通道,為更大范圍的組織二層網(wǎng)絡(luò)提供了基礎(chǔ)。華為新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理板采用了GFP、LCAS、VC技術(shù),并支持豐富的二層特性。MEF論壇一直在推動(dòng)MetroEthernet業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展,ITUSG15小組在2002年10月開(kāi)始進(jìn)行EOS標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè).這些工作將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)MSTP設(shè)備以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和市場(chǎng)應(yīng)用。華為公司也在積極參與EOS標(biāo)準(zhǔn)體系的討論、制定中。EOS的標(biāo)準(zhǔn)也在Metro系列傳送設(shè)備上逐步體現(xiàn)。華為新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理板能夠?qū)崿F(xiàn)從接入層、匯聚層到核心層的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)以及L2VPN的端到端解決方案.如圖1所示。圖SEQ圖\*ARABIC1以太網(wǎng)端到端解決方案總的說(shuō)來(lái),新型以太網(wǎng)板主要在如下幾個(gè)方面有了很大的發(fā)展:適于各廠家設(shè)備的互連互通:新以太網(wǎng)單板采用符合ITU—TG。7041的GFP協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝。相對(duì)于以往的PPP和LAPS,GFP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度更高,更有利于各廠家的互連互通,提高城域組網(wǎng)的靈活性;靈活多樣的映射顆粒:新以太網(wǎng)單板支持VC12/VC3/VC4三種級(jí)別的映射顆粒,并且,映射到同一VCTrunk中的VC個(gè)數(shù)可調(diào),帶寬分配靈活,提高了帶寬利用率;應(yīng)用LCAS技術(shù)提高虛級(jí)聯(lián)功能的健壯性:在虛級(jí)聯(lián)技術(shù)的加入LCAS功能,可以通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行配置,增加或減少參與虛級(jí)聯(lián)VC的數(shù)目,以改變業(yè)務(wù)的承載帶寬,并且在變化過(guò)程中對(duì)承載的業(yè)務(wù)不會(huì)造成損傷;多方向匯聚功能:端口匯聚能力越強(qiáng),系統(tǒng)組網(wǎng)能力越強(qiáng)。華為公司新型以太網(wǎng)板具有強(qiáng)大的匯聚能力,能實(shí)現(xiàn)FE到GE、FE到FE的業(yè)務(wù)匯聚,充分節(jié)省業(yè)務(wù)端口,減輕匯聚節(jié)點(diǎn)的端口壓力;獨(dú)特的用戶域隔離機(jī)制:對(duì)不同的用戶劃分獨(dú)立的VB,提供二層交換時(shí)更可靠靈活的用戶安全保證;通過(guò)二層標(biāo)簽技術(shù),實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶共享傳輸通道(vctrunk)和不同用戶相同vlan標(biāo)簽數(shù)據(jù)的雙重隔離。新型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理板提供對(duì)GE和FE信號(hào)的接入、透?jìng)骱投咏粨Q。業(yè)務(wù)處理流程見(jiàn)下圖。其中的各個(gè)環(huán)節(jié)根據(jù)用戶所需的功能可選。圖SEQ圖\*ARABIC2以太業(yè)務(wù)處理流程1、以太業(yè)務(wù)端口:GE和FE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入,接口類型可光、可電;采用以太光接口技術(shù),實(shí)現(xiàn)FE以太光口拉遠(yuǎn)至15公里,GE拉遠(yuǎn)至70公里;通過(guò)EVDSL技術(shù)可利用普通雙絞線將FE信號(hào)拉遠(yuǎn)至1。5公里2、業(yè)務(wù)處理能力:用戶安全性隔離:支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)用戶+vlan內(nèi)部廣播、多播(本地端口和SDH上行VC-TRUNK號(hào)之間),保證不同用戶和vlan兩級(jí)數(shù)據(jù)隔離;提供CAR功能:限制突發(fā)數(shù)據(jù)流,帶寬的調(diào)整顆粒最小為64Kbps;提供LPT鏈路狀態(tài)穿通功能;支持ITU-TG.ethsrv中規(guī)定的四種以太業(yè)務(wù):EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN;對(duì)用戶側(cè)FE端口支持符合IEEE802。3x的流控功能,提供XON/XOFF和耗盡型兩種流控方式;最大支持9600字節(jié)的JUMBO幀;以太差分服務(wù)支持兩級(jí)COS,劃分機(jī)制有三種:基于802.1p的“pri”域劃分、基于802.1q的vlan_ID劃分和基于帶寬的劃分。用戶可利用網(wǎng)管進(jìn)行選擇和設(shè)置;支持vlan標(biāo)簽透?jìng)?,?shí)現(xiàn)透?jìng)鳂I(yè)務(wù);能夠進(jìn)行MAC地址表自學(xué)習(xí)、表項(xiàng)更新,MAC源/宿地址過(guò)濾功能;強(qiáng)大的業(yè)務(wù)匯聚能力:?jiǎn)伟逄峁艵到GE;FE到FE;GE到GE的業(yè)務(wù)匯聚;支持生成樹(shù)協(xié)議STP和快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP;支持組播和廣播:并實(shí)現(xiàn)廣播報(bào)文抑制功能;支持基于源/宿MAC地址的過(guò)濾,禁用失效的mac地址,即通常所說(shuō)的“黑名單功能”;通過(guò)MPLS標(biāo)簽技術(shù),實(shí)現(xiàn)通道共享,可提供VPN業(yè)務(wù);支持vlan嵌套(即QinQ,也稱為VMAN技術(shù)),支持Stackablevlan的添加、去除和轉(zhuǎn)換,突破vlan標(biāo)簽數(shù)目的限制,保證更為安全可靠的用戶隔離;3、封裝和映射:支持LAPS/GFP/PPP(HDLC)三種協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝/解封;支持基于VC4、VC3和VC12級(jí)別的虛級(jí)聯(lián);支持LCAS協(xié)議,實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)鏈路容量調(diào)整。2.主要技術(shù)特點(diǎn)分析新型以太單板的透?jìng)骱投咏粨Q功能均采用NP實(shí)現(xiàn)。NP的主要特點(diǎn)在于可編程——相對(duì)于以太網(wǎng)交換芯片可配置、高性能-—為包處理而優(yōu)化,對(duì)部分處理速度要求特別高的功能,采用硬件實(shí)現(xiàn),從而提高了處理性能。目前業(yè)界幾乎所有功能豐富的路由器均由NP實(shí)現(xiàn),主要原因在于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有新業(yè)務(wù)/新特性不斷涌現(xiàn),與之相應(yīng)地,新協(xié)議/新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷形成。NP解決方案具有如下優(yōu)勢(shì):業(yè)務(wù)提供的多樣性:專線業(yè)務(wù)和LAN服務(wù)同時(shí)提供;數(shù)據(jù)的安全性:通過(guò)虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的隔離;強(qiáng)大的服務(wù)能力:通過(guò)二層標(biāo)簽擴(kuò)展vlan的個(gè)數(shù);靈活的Qos功能:除了用適當(dāng)?shù)牧髁空魏洼敵稣{(diào)度來(lái)保證QoS外,數(shù)據(jù)幀還可以打上標(biāo)記以被網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備作快速處理(例如802.lp/IPTOS);快速的業(yè)務(wù)響應(yīng)能:具有完全的編程能力和簡(jiǎn)單的編程模型,通過(guò)軟件在線升級(jí)增加新功能,推動(dòng)產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代,實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)快速響應(yīng),迅速滿足用戶需求。相對(duì)于NP,LanSwitch芯片一般用作局域網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)橋,所以它是為局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的,大部分lanswitch芯片不能滿足城域網(wǎng)的全部要求。目前主要應(yīng)用在低端的家庭或LAN應(yīng)用中的交換機(jī)中。主要的特點(diǎn)是:芯片價(jià)格低廉,技術(shù)門檻低。LanSwitch芯片解決方案的缺點(diǎn)如下:不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)專線業(yè)務(wù)要求的“用戶隔離"和“透明性”:專用交換芯片通常只能使用vlan做用戶的隔離,不能夠?qū)崿F(xiàn)透明性(即用戶不能自由設(shè)置自己的數(shù)據(jù)設(shè)備),因?yàn)榇藭r(shí)限制了用戶對(duì)vlan的使用;安全性差:用戶通過(guò)設(shè)定vlan值就能侵入其它用戶的“城域虛擬網(wǎng)絡(luò)”;vlan數(shù)目不能擴(kuò)展;不能提供通道共享技術(shù):不能提供標(biāo)簽嵌套。2。1業(yè)務(wù)處理2.1.11、技術(shù)原理:CAR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)采用令牌桶算法,如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來(lái)發(fā)送報(bào)文,則報(bào)文可以通過(guò),可以被繼續(xù)發(fā)送下去。同時(shí),令牌桶中的令牌量按報(bào)文消耗的令牌數(shù)做相應(yīng)的減少。如果令牌桶中的令牌不滿足報(bào)文的發(fā)送條件,則報(bào)文被丟棄.這樣,就可以對(duì)某類報(bào)文的流量進(jìn)行控制。令牌桶的大小和其中令牌的生成速率可由用戶進(jìn)行設(shè)置。2、功能介紹:CAR是IP網(wǎng)絡(luò)中重要而有效的帶寬管理方式。通常在網(wǎng)絡(luò)的邊沿接口處,通過(guò)CAR的配置,控制IP流量以特定的速率進(jìn)出網(wǎng)絡(luò),從而有利于網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)運(yùn)商更好地經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò),提供有保障的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)。新型以太單板的CAR功能提供QoS的功能包括流速限制、報(bào)文的分類和優(yōu)先級(jí)分類,能夠控制用戶專線接入帶寬,使運(yùn)營(yíng)商可以基于帶寬速率進(jìn)行計(jì)費(fèi).1、報(bào)文分類:基于端口和端口+vlan對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類,將超出速率的數(shù)據(jù)包降級(jí),未超出速率限制的設(shè)置較高的優(yōu)先級(jí),實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶接入數(shù)據(jù)流的區(qū)別對(duì)待。2、流速限制:通過(guò)流速限制可實(shí)現(xiàn)帶寬管理,在網(wǎng)絡(luò)邊緣的接口限制進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量。低于規(guī)定速率參數(shù)的那部分?jǐn)?shù)據(jù)可以被發(fā)送,超出的則被丟棄或改用較低的優(yōu)先級(jí)發(fā)送.3、優(yōu)先級(jí)分類:可以允許運(yùn)營(yíng)商將網(wǎng)絡(luò)分配多個(gè)優(yōu)先級(jí)別,或者是不同的服務(wù)類型,對(duì)于共同租用同一個(gè)通道的不同用戶,保證每個(gè)用戶的基本通信帶寬。帶寬調(diào)整的粒度是64Kbps,支持CIR、PIR、MBS參數(shù)的配置.CAR將接入帶寬分為允許帶寬和超出帶寬:允許帶寬優(yōu)先級(jí)為高;超出帶寬優(yōu)先級(jí)為低。圖SEQ圖\*ARABIC3CAR實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)分類例如,當(dāng)報(bào)文符合流量特性的時(shí)候,可以設(shè)置報(bào)文的優(yōu)先級(jí)為5,當(dāng)報(bào)文不符合流量特性的時(shí)候,可以丟棄,也可以設(shè)置報(bào)文的優(yōu)先級(jí)為1并繼續(xù)進(jìn)行發(fā)送。這樣,后續(xù)的處理可以盡量保證不丟棄優(yōu)先級(jí)為5的報(bào)文,在網(wǎng)絡(luò)不擁塞的情況下,也發(fā)送優(yōu)先級(jí)為1的報(bào)文,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí),首先丟棄優(yōu)先級(jí)為1的報(bào)文,然后才丟棄優(yōu)先級(jí)為5的報(bào)文。3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC4CAR功能應(yīng)用圖示如上圖所示:通過(guò)CAR功能可設(shè)定各個(gè)用戶帶寬的CIR(保證通過(guò)的帶寬)和MBS(最大允許的突發(fā)帶寬)。這樣,用戶業(yè)務(wù)中小于CIR的部分優(yōu)先級(jí)為高,保證通過(guò);大于CIR而小于MBS的部分優(yōu)先級(jí)為低,視網(wǎng)絡(luò)情況盡力保證通過(guò);大于MBS的部分則不能通過(guò)。2.1.2LPT(鏈路狀態(tài)穿通)1、技術(shù)原理:實(shí)現(xiàn)鏈路狀態(tài)穿通主要用于存在備用路由的情況,通過(guò)將鏈路狀態(tài)穿通,可以將整個(gè)端到端通道的連通性反映在網(wǎng)口的LINK狀態(tài)上(UP/DOWN),使得兩端的設(shè)備快速切換到備用路由。2、功能介紹:新型以太單板可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè),獲得當(dāng)前以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況,對(duì)由于對(duì)端設(shè)備、本單板、網(wǎng)線、人為等原因引起的以太網(wǎng)端口連接狀態(tài)的變化(由Up變?yōu)镈own或由Down變?yōu)閁p),借助LPT功能,完成兩端設(shè)備路由的快速切換。這樣,用戶從用戶側(cè)設(shè)備看與網(wǎng)線直連是一樣的,數(shù)據(jù)設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)口連接的SDH設(shè)備迅速感知通道的連通性,并做出相應(yīng)的反映。3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC5LPT應(yīng)用示意圖上圖中的RS—A與RS—B之間有兩個(gè)傳輸通道,其中以傳輸作為主傳輸通道,以微波作為備用傳輸通道。在一般情況下,業(yè)務(wù)從主通道進(jìn)行傳輸,當(dāng)路由器RS-A與以太網(wǎng)板之間的連接出現(xiàn)問(wèn)題,如以太網(wǎng)線被意外拔掉,這時(shí)與RS-A對(duì)接的以太網(wǎng)板接口將產(chǎn)生LINK-DOWN信息,該信息將穿通傳輸網(wǎng)絡(luò)到與RS—B對(duì)接的以太網(wǎng)板,此以太網(wǎng)板得到穿通過(guò)來(lái)的信息后采取將與RS—B對(duì)接的以太網(wǎng)端口LINK—DOWN的方式,即不再發(fā)LINK信號(hào)給RS-B的對(duì)接以太網(wǎng)口,通知RS—B主通道出了問(wèn)題,則RS-A與RS—B的業(yè)務(wù)都倒換到備用通道上去。2.1。3L2.1.3。1獨(dú)特的用戶域隔離1、技術(shù)原理:新型以太單板通過(guò)虛擬網(wǎng)橋VB來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶域的劃分,每個(gè)用戶有獨(dú)立的VB。在用戶使用單板時(shí)首先要?jiǎng)?chuàng)建VB,此時(shí)可以由用戶分配或系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)VBID,這個(gè)VBID只在單板內(nèi)部使用,沒(méi)有作為標(biāo)簽進(jìn)入通道,不會(huì)加到報(bào)文中,這樣在單板內(nèi)部實(shí)現(xiàn)二層標(biāo)簽隔離.然后再把該用戶使用的端口掛接到此VB上。兩個(gè)用戶不能同屬于一個(gè)VB,不同的VB之間不能互通,從而實(shí)現(xiàn)了用戶隔離。2、功能介紹:通過(guò)VB實(shí)現(xiàn)用戶域的劃分,使各個(gè)用戶可獨(dú)立地進(jìn)行vlan的劃分,不同用戶的相同vlan不能互通,從而保障TLS透明局域網(wǎng)優(yōu)質(zhì)傳送.3.應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC6用戶域隔離示例如圖6,不同的兩個(gè)用戶User1和User2屬于不同的VB,可以同時(shí)劃分vlan1而相互間的業(yè)務(wù)不會(huì)互通.這樣,用戶可以任意設(shè)置自己的設(shè)備,而不存在任何限制,混合傳輸提供給用戶的是用戶自己可以管理的一個(gè)虛擬的城域網(wǎng)絡(luò)。用戶可以根據(jù)自己的需要和預(yù)算將這個(gè)城域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個(gè)二層的或三層的網(wǎng)絡(luò),更利于保障專線用戶的數(shù)據(jù)安全性.顯然對(duì)用戶來(lái)說(shuō),一個(gè)二層的網(wǎng)絡(luò)可以減少數(shù)據(jù)設(shè)備的成本和管理維護(hù)的成本。2.1.3.2MPLS標(biāo)簽技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離1、技術(shù)原理虛擬專用網(wǎng)VPN指的是依靠ISP(Internet服務(wù)提供商)和其它NSP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商),在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。在虛擬專用網(wǎng)中,任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒(méi)有傳統(tǒng)專網(wǎng)所需的端到端的物理鏈路,而是利用某種公眾網(wǎng)的資源動(dòng)態(tài)組成的。IETF草案理解基于IP的VPN為:“使用IP機(jī)制仿真出一個(gè)私有的廣域網(wǎng)”是通過(guò)私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真一條點(diǎn)到點(diǎn)的專線技術(shù).當(dāng)不同用戶的業(yè)務(wù)流通過(guò)VB基于vlan+mac地址區(qū)分開(kāi)以后,將被加上MPLS標(biāo)簽,然后再映射到vctrunk中。該標(biāo)簽的作用有兩個(gè):a、多個(gè)VB的業(yè)務(wù)映射進(jìn)同一vctrunk時(shí),區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)流;b、同一個(gè)VB相同vlan的業(yè)務(wù)映射進(jìn)同一vctrunk時(shí)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)流。這樣通過(guò)MPLS標(biāo)簽技術(shù),建立起端到端的標(biāo)簽交換通道,也就是實(shí)現(xiàn)了通過(guò)私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真出點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)專線連接,從而實(shí)現(xiàn)了VPN網(wǎng)絡(luò)。2、功能介紹:通過(guò)二層的MPLS標(biāo)簽技術(shù),可使業(yè)務(wù)傳送連接具有vctrunk+vlan+vman三重隔離,提高業(yè)務(wù)傳送的靈活性和安全性.3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC7通道共享應(yīng)用示例上圖中,運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)的端口屬性為P(Provider),運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)靠近用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)的端口屬性為PE(ProviderEdge)。來(lái)自不同用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)入傳輸設(shè)備后,經(jīng)過(guò)VB,再被不同的二層業(yè)務(wù)標(biāo)簽標(biāo)識(shí),進(jìn)入同一傳輸通道(vctrunk)進(jìn)行傳送。在接收端,傳輸設(shè)備根據(jù)二層標(biāo)簽識(shí)別不同的業(yè)務(wù),再通過(guò)VB將業(yè)務(wù)交換到目的地址.顯然這樣的通道共享有效節(jié)省了帶寬資源,同時(shí)業(yè)務(wù)流經(jīng)過(guò)多重標(biāo)簽嚴(yán)格區(qū)分,安全可靠.2.1。4流控1、技術(shù)原理:按照IEEE802。3x協(xié)議,流控有兩種方式:XON/XOFF和耗盡型。XON/XOFF機(jī)制:利用PAUSE幀喚醒功能進(jìn)行工作的機(jī)制。當(dāng)一方的接收FIFO達(dá)到高水線的時(shí)候,向?qū)Χ税l(fā)送PAUSE幀(以太網(wǎng)目前定義的唯一一種控制幀)。PAUSE幀中帶一個(gè)時(shí)間參數(shù),表示收到PAUSE幀的一方要停多長(zhǎng)時(shí)間;如果時(shí)間參數(shù)不為0,則停止發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文;如果時(shí)間參數(shù)等于0,表示收到PAUSE幀的一方可以馬上發(fā)送(喚醒功能).耗盡型流控:接收到流控幀之后,如果流控時(shí)間為0,則取消流控,允許發(fā)送數(shù)據(jù)幀,否則,按照流控時(shí)間禁止數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送,流控事件結(jié)束后,開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文,而不必等待流控時(shí)間為0的流控幀.2、功能介紹:新型以太單板支持Xon/Xoff、耗盡型兩種方式的流控,符合IEEE802.3x規(guī)范,解決全雙工模式下以太網(wǎng)的流量控制。3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC8流控示例如圖8所示:當(dāng)METRO—1收到5200發(fā)送的流控幀后,首先讓本端停止向5200發(fā)送;這樣來(lái)自METRO—2的數(shù)據(jù)將在METRO—1中堆積,當(dāng)達(dá)到BUFFER的“高水線”的時(shí)候,METRO—1向METRO-2發(fā)送流控幀,格式與802.3X中的流控幀相同。METRO—2收到來(lái)自METRO-1的流控幀之后,停止向METRO—1發(fā)送數(shù)據(jù);這樣GSR的數(shù)據(jù)將在METRO-2中堆積,當(dāng)達(dá)到BUFFER的“高水線”的時(shí)候,METRO-2向GSR發(fā)送流控幀,格式與802.3X中的流控幀相同。從而達(dá)到使源端停止發(fā)送,端到端實(shí)現(xiàn)流控而中間不丟包的目標(biāo).2.2二層交換和匯聚功能2.2。1VB(虛擬網(wǎng)橋)1、技術(shù)原理:VB其實(shí)是為了管理方便對(duì)管理域的一個(gè)劃分,相當(dāng)于一個(gè)虛擬的L2Lanswitch。在城域網(wǎng)的應(yīng)用中,VB是基于用戶劃分的.即:每個(gè)用戶都有自己獨(dú)立的VB,其中包含多個(gè)vlan標(biāo)簽和mac地址。由于各個(gè)VB之間相互隔離,不同的VB可分配相同的vlan而互不影響,而基于vlan劃分VB的L2芯片不能區(qū)分不同用戶的相同vlan.2、功能介紹:華為公司Metro設(shè)備一個(gè)站點(diǎn)的VB支持16KMAC地址,并且支持源、宿MAC地址過(guò)濾功能。新型以太單板支持的VB規(guī)格包括:MAC地址表的學(xué)習(xí)、老化和表項(xiàng)更新等,符合IEEE802.1D橋接功能;支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)功能,支持本地側(cè)交換,SDH側(cè)交換,支持16K的MAC地址學(xué)習(xí)空間;支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)用戶+vlan內(nèi)部廣播、多播(本地端口和SDH上行VC-TRUNK號(hào)之間)。保證不同用戶和vlan兩級(jí)數(shù)據(jù)隔離;支持基于VB的快速生成樹(shù)(RSTP)功能,對(duì)BPDU報(bào)文進(jìn)行識(shí)別并上報(bào)給控制平面進(jìn)行處理;支持IGMPSnooping;支持靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā);支持廣播報(bào)文抑制功能;支持MAC地址過(guò)濾(黑名單功能)包括(SA、DA過(guò)濾);支持內(nèi)嵌VB功能,最大16個(gè)VB,每個(gè)VB最大支持30邏輯端口;對(duì)用戶側(cè)端口支持符合IEEE802。3x的流控功能3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC9以太交換應(yīng)用示例如圖9,每個(gè)用戶即是一個(gè)獨(dú)立的VB,就像一個(gè)個(gè)Lanswitch,完成相互間的業(yè)務(wù)傳送和交換:實(shí)現(xiàn)用戶域區(qū)分,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)虛擬二層交換;支持生成樹(shù)協(xié)議(802.1d)優(yōu)化二層環(huán)網(wǎng)拓?fù)?;基于vlanID,IPPriority設(shè)置QOS優(yōu)先級(jí),提供差分化服務(wù);支持IGMPSNOOPING開(kāi)展組播業(yè)務(wù)。2.2。2強(qiáng)大的匯聚能力華為Metro產(chǎn)品以太網(wǎng)單板可實(shí)現(xiàn)n×FE—>FE、n×FE->GE、n×GE-〉GE,組網(wǎng)能力強(qiáng)。圖SEQ圖\*ARABIC10以太網(wǎng)單板業(yè)務(wù)匯聚能力2.2。3生成樹(shù)協(xié)議STP/RSTP1、技術(shù)原理:STP的基本思想就是生成“一棵樹(shù)”,樹(shù)的根是一個(gè)稱為根橋的交換機(jī),根據(jù)設(shè)置不同,不同的交換機(jī)會(huì)被選為根橋,但任意時(shí)刻只能有一個(gè)根橋。由根橋開(kāi)始,逐級(jí)形成一棵樹(shù),根橋定時(shí)發(fā)送配置報(bào)文,非根橋接收配置報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā),如果某臺(tái)交換機(jī)能夠從兩個(gè)以上的端口接收到配置報(bào)文,則說(shuō)明從該交換機(jī)到根有不止一條路徑,便構(gòu)成了循環(huán)回路,此時(shí)交換機(jī)根據(jù)端口的配置選出一個(gè)端口并把其他的端口阻塞,消除循環(huán)。當(dāng)某個(gè)端口長(zhǎng)時(shí)間不能接收到配置報(bào)文的時(shí)候,交換機(jī)認(rèn)為端口的配置超時(shí),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤呀?jīng)改變,此時(shí)重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌匦律梢豢脴?shù)。2、功能介紹:生成樹(shù)協(xié)議最主要的應(yīng)用是為了避免局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)回,解決成環(huán)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“廣播風(fēng)暴"問(wèn)題,從某種意義上說(shuō)是一種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù),可以消除由于失誤或者意外帶來(lái)的循環(huán)連接.STP也提供了為網(wǎng)絡(luò)提供備份連接的可能,可與SDH保護(hù)配合構(gòu)成以太環(huán)網(wǎng)的雙重保護(hù)。新型以太單板支持符合IEEE802。1d標(biāo)準(zhǔn)的生成樹(shù)協(xié)議STP及802.1w規(guī)定的快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP,收斂速度可達(dá)到1s。但是,由于協(xié)議機(jī)制本身的局限,STP保護(hù)速度慢(即使是1s的收斂速度也無(wú)法滿足電信級(jí)的要求),如果在城域網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)用STP技術(shù),用戶網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩會(huì)引起運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩而,且SDH網(wǎng)絡(luò)本身有比較完善的保護(hù)機(jī)制,所以城域運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)外支持STP,提供一定的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能.3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC11STP協(xié)議應(yīng)用示例如圖11:?jiǎn)?dòng)生成樹(shù)協(xié)議后,導(dǎo)致循環(huán)連接的網(wǎng)橋端口(如果處于活動(dòng)狀態(tài))將被設(shè)置成阻塞狀態(tài),這樣就可以指定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袥](méi)有回路的存在。當(dāng)環(huán)網(wǎng)中原有的以太路由發(fā)生故障,即主數(shù)據(jù)鏈路失效時(shí),處于阻塞狀態(tài)的網(wǎng)橋被激活,于是為網(wǎng)間網(wǎng)提供了一條新的路徑.2。2.4組播協(xié)議IGMPSnooping1、技術(shù)原理:IGMP組播協(xié)議通過(guò)對(duì)組播報(bào)文的檢視,獲得網(wǎng)絡(luò)上各有效端口對(duì)組播業(yè)務(wù)的需求,并據(jù)此對(duì)各組播業(yè)務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的減少?gòu)V播包。如果不對(duì)組播報(bào)文進(jìn)行特殊處理,組播報(bào)文將被丟棄;如果對(duì)組播業(yè)務(wù)直接采用廣播的方式,將導(dǎo)致帶寬的浪費(fèi).IGMP協(xié)議處在三層,完成的功能為管理整個(gè)IGMP協(xié)議的執(zhí)行,包括發(fā)出查詢報(bào)文以及路由器之間的協(xié)商、組播表項(xiàng)的維護(hù)等操作。而MSTP設(shè)備處在二層,以太網(wǎng)單板實(shí)現(xiàn)的是IGMPSnooping,即IGMP協(xié)議偵聽(tīng)功能,完成的功能為將三層的IGMP報(bào)文轉(zhuǎn)化為二層可以識(shí)別的協(xié)議,包括偵聽(tīng)三層的IP報(bào)文,轉(zhuǎn)化為二層地址并在二層進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以及在交換機(jī)內(nèi)部維護(hù)組播表等操作。由此可以看出,三層的IGMP包括了主動(dòng)發(fā)出查詢報(bào)文進(jìn)行管理等功能,二層的SNOOPING包括被動(dòng)的偵聽(tīng)、IP報(bào)文轉(zhuǎn)化為mac報(bào)文、表項(xiàng)維護(hù)等功能。新型以太單板的端口存在PE(接入服務(wù)提供商邊緣網(wǎng)絡(luò)的端口)和P(接入服務(wù)提供商核心網(wǎng)絡(luò)的端口)屬性,如果組網(wǎng)時(shí),端口的連接是PE屬性,則通過(guò)IGMP報(bào)文中的多播組ID來(lái)記錄用戶的端口,將對(duì)應(yīng)ID的多播組業(yè)務(wù)發(fā)到對(duì)應(yīng)的ID的用戶端口。需要特別指出的是,此時(shí)在單板內(nèi)部,以太網(wǎng)端口與VCTRUNK處于等同的地位,多播組的成員可能是以太網(wǎng)端口,也可能是VCTRUNK,這樣從VCTRUNK下到新型以太單板上的組播業(yè)務(wù)有可能發(fā)到對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)端口,也有可能發(fā)到另一個(gè)VCTRUNK.如果組網(wǎng)采用P屬性端口連接,則由于P屬性端口之間存在一個(gè)MESH結(jié)構(gòu),組播/廣播的報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)有限制:只能轉(zhuǎn)發(fā)到PE屬性端口去,不能再轉(zhuǎn)發(fā)到P屬性端口,否則會(huì)因?yàn)镸ESH結(jié)構(gòu)的環(huán)路存在,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴的問(wèn)題.2、功能介紹:IGMP組播協(xié)議解決多個(gè)用戶訪問(wèn)同一數(shù)據(jù)源時(shí)的流量問(wèn)題,能保證多媒體業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò)的最小帶寬。以太組播能根據(jù)組成員的加入、離開(kāi)而動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建、維護(hù)和刪除組播地址表。此時(shí),組播幀依據(jù)各自的組播地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3、應(yīng)用舉例:例如視頻點(diǎn)播,如圖12,三個(gè)用戶訪問(wèn)一個(gè)視頻源,如果為一個(gè)用戶創(chuàng)建一個(gè)視頻流,則中間轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)必然會(huì)出現(xiàn)帶寬不夠的情況。解決方法是只建立一個(gè)視頻流,在轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)復(fù)制多份送到用戶.圖SEQ圖\*ARABIC12視頻點(diǎn)播示例2.2。4VlanSwitch功能VlanSwitch(VlanTranslation):Vlan的轉(zhuǎn)換功能,提供對(duì)兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)的不同Vlan的連接功能,是對(duì)Vlanid的重新映射。在上圖中,一個(gè)用戶VLANID為100,另一個(gè)為200。在老網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)程中,希望對(duì)以上兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通。華為MSTP設(shè)備提供了VLAN翻譯功能,將VLAN進(jìn)行轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互通連接。對(duì)于VlanSwitch的業(yè)務(wù),一般使用在EPL/EvPL的業(yè)務(wù)中,對(duì)于EPLAN/EvPLAN的業(yè)務(wù),為了明確唯一的VLAN域,不建議使用該功能。2.2。5鏈路聚合所謂鏈路聚合,就是在以太網(wǎng)交換機(jī)上把幾個(gè)物理端口邏輯上聚合起來(lái),當(dāng)作一個(gè)邏輯端口(也可以說(shuō)是一條邏輯鏈路)使用。這樣有幾個(gè)端口被聚合,則聚合后的邏輯鏈路速率就是聚合前每端口速率的幾倍。假設(shè)聚合端口中的一個(gè)或幾個(gè)端口失效了,則剩余的端口可以繼續(xù)承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù),提高了系統(tǒng)的可靠性。采用鏈路聚合的目的有兩個(gè),一個(gè)是提高傳輸速率,另外一個(gè)就是提高容錯(cuò)性,比如鏈路聚合中的一條鏈路出現(xiàn)故障,其他鏈路仍然有效2.3環(huán)路封裝2.3.1MPLS標(biāo)簽技術(shù)新型以太網(wǎng)板支持Martini格式的MPLS標(biāo)簽技術(shù),具體參見(jiàn)2.1.3。2部分。2。3.2Stackablevlan標(biāo)簽技術(shù)1、技術(shù)原理:對(duì)于一個(gè)帶了vlan標(biāo)識(shí)的報(bào)文,是指在原來(lái)的以太網(wǎng)幀頭中的源地址后增加了一個(gè)4字節(jié)的802。1Q幀頭。但是按照802。1Q的標(biāo)準(zhǔn)定義,最多支持4096個(gè)vlan。因此,當(dāng)一個(gè)局域網(wǎng)有超過(guò)4K個(gè)用戶需要分配vlanI(lǐng)D的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)數(shù)量不足的問(wèn)題。因此,當(dāng)有超過(guò)4096個(gè)vlan需求的時(shí)候,需要采用vlan嵌套技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。2、功能介紹:新型以太單板除了支持通過(guò)MPLS標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的隔離之外,還支持通過(guò)Stackablevlan來(lái)實(shí)現(xiàn):對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行重新添加vlan標(biāo)簽,而不管報(bào)文中原來(lái)是否帶有vlan標(biāo)簽。通過(guò)這個(gè)后添加的vlan標(biāo)簽,在不同用戶使用相同的VC-TRUNK通道傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)能夠起到用戶隔離的作用.同時(shí),也可以根據(jù)用戶的需要,在報(bào)文從以太網(wǎng)端口傳出后還攜帶Stackablevlan。Stackablevlan技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶vlan的擴(kuò)展和隔離,突破了vlan數(shù)目的限制,使得用戶數(shù)據(jù)更安全可靠。3、應(yīng)用舉例:在IPDSLAM應(yīng)用中,VLAN業(yè)務(wù)主要應(yīng)用于以下兩個(gè)方面:為了安全隔離用戶,寬帶號(hào)碼、實(shí)現(xiàn)賬號(hào)與端口綁定、IP+MAC+端口綁定功能等等解決方案中,都要求唯一標(biāo)記和識(shí)別用戶,此時(shí)可能針對(duì)一個(gè)用戶的不同業(yè)務(wù)(包括視頻、話音、上網(wǎng)等)分配不同的VLANID。專線業(yè)務(wù)中的用戶分配私有VLANID。如果只采用一層VLAN標(biāo)簽,這些給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多問(wèn)題,表現(xiàn)最為突出的就是VLANID數(shù)目瓶頸問(wèn)題和VLAN調(diào)度管理問(wèn)題.于是,Stackablevlan(QinQ)成為一種解決方案。在802.1QVLAN包上另外增加一個(gè)甚至多個(gè)私有標(biāo)簽,從而獲得可擴(kuò)展性.即在原有用戶數(shù)據(jù)中的vlan標(biāo)簽之外再添加一個(gè)標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)唯一標(biāo)記和識(shí)別用戶,區(qū)分同一vc通道中的不同用戶或者同一用戶的不同業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型如下圖13所示。圖SEQ圖\*ARABIC13stackvlan的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型2.4業(yè)務(wù)封裝和映射2。4.1封裝協(xié)議新型以太單板支持GFP/LAPS/PPP三種封裝協(xié)議,用戶可以通過(guò)網(wǎng)管操作,任意選擇和查詢業(yè)務(wù)采用的封裝協(xié)議。既適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求,易于與其它廠商的設(shè)備實(shí)現(xiàn)互通,又能保證與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)很好地兼容,對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展具有良好的繼承性和擴(kuò)展性。2.4.2虛級(jí)聯(lián)及映射為滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)的帶寬需求,傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)單板引入了虛級(jí)聯(lián)技術(shù).新型以太單板把接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GFP/LAPS/PPP等協(xié)議封裝后,將數(shù)據(jù)包映射到SDH的VC4/VC3/VC12粒度的虛級(jí)聯(lián)的VC-trunk中。新型以太單板對(duì)FE映射到VC3/VC12中,GE信號(hào)除了可以映射到VC4中,還能映射到VC3/VC12中,這樣可實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。端口數(shù)方面,最多可支持12個(gè)FE端口,2個(gè)GE端口.對(duì)于GE信號(hào),選擇VC4顆粒進(jìn)行映射適于業(yè)務(wù)的透明傳送;映射到VC3/VC12中則能實(shí)現(xiàn)多個(gè)FE信號(hào)匯聚到一個(gè)GE中,降低中心設(shè)備的端口壓力。較之于映射顆粒VC4,VC3/VC12最大的優(yōu)點(diǎn)在于帶寬更為靈活,顆粒調(diào)整越為精確,帶寬利用率越高。下表是各種以太信號(hào)采用不同級(jí)別的映射顆粒時(shí),基本達(dá)到線速所需的虛級(jí)聯(lián)數(shù)目的比較:表SEQ表\*ARABIC1以太信號(hào)基本達(dá)到線速采用不同映射顆粒所需虛級(jí)聯(lián)數(shù)目映射顆粒凈荷容量10M100M1000MVCNumberVCNumberVCNumberVC122.176M446460VC348。384M—220VC4149。370M-17Summary:在基本達(dá)到線速的情況下,采用VC12/VC3,帶寬利用率高;采用VC4,易造成帶寬的浪費(fèi)。而VC3和VC12相比,達(dá)到線速所需的VC3個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于VC12的個(gè)數(shù),大大降低運(yùn)維和管理難度。2.4.3LCAS(鏈路容量調(diào)整方案)1、技術(shù)原理:LCAS協(xié)議使用H4/K4字節(jié),攜帶控制信息,在源端和宿端之間進(jìn)行握手操作。通過(guò)源端和宿端的握手協(xié)議完成帶寬的增加、刪除操作,以及失效成員的屏蔽、恢復(fù)等操作。2、功能介紹:新型以太單板支持LCAS協(xié)議,實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)鏈路容量調(diào)整,從而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬:按需調(diào)整帶寬,在鏈路沒(méi)有問(wèn)題的情況下,可以動(dòng)態(tài)地增加和減少VC-trunk內(nèi)的成員而不影響業(yè)務(wù)。保護(hù)功能:當(dāng)一部分成員失效時(shí),其它成員仍正常傳輸數(shù)據(jù);當(dāng)失效成員被修復(fù)時(shí),仍能自動(dòng)恢復(fù)虛級(jí)聯(lián)組的帶寬,速度快。隨著光傳送網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展,按需動(dòng)態(tài)分配以太業(yè)務(wù)帶寬將是未來(lái)ION的主要應(yīng)用之一。LCAS所實(shí)現(xiàn)的虛級(jí)聯(lián)帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整無(wú)疑為實(shí)現(xiàn)端到端的帶寬只能化分配提供了可能和有效的手段.由此不難看出,華為公司的新型以太單板不但增強(qiáng)了現(xiàn)網(wǎng)中寬帶業(yè)務(wù)的可靠性,同時(shí)能進(jìn)一步滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求。3、應(yīng)用舉例:圖SEQ圖\*ARABIC14LCAS的保護(hù)功能LCAS的源端和目的端之間的控制機(jī)制能夠隨著實(shí)際應(yīng)用中需要被映射的業(yè)務(wù)的流量大小和所需帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整所用的VCG容量;同時(shí),LCAS也可以在某個(gè)已經(jīng)映射了業(yè)務(wù)的虛容器(MEMBER)的LINK發(fā)生FAILURE時(shí)暫時(shí)取消這個(gè)LINK。如上面圖14,假設(shè)正常狀態(tài)下VCG中映射了4個(gè)VC12的虛級(jí)聯(lián),業(yè)務(wù)流帶寬為8M。當(dāng)虛級(jí)聯(lián)VC12-4v中有兩個(gè)通道失效時(shí),LCAS功能將自動(dòng)調(diào)整該VCG的容量,業(yè)務(wù)速率被降低,但保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。當(dāng)失效的通道修復(fù)后,又能自動(dòng)恢復(fù)8M的虛級(jí)聯(lián)帶寬。另外,如果在MSP(復(fù)用段保護(hù))環(huán)網(wǎng)中利用LCAS技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整虛級(jí)聯(lián)帶寬的功能,可以充分利用MSP備用通道的傳輸帶寬.具體如下:MSP備用通道通常可用于傳送額外業(yè)務(wù),但是額外業(yè)務(wù)不受保護(hù),安全性沒(méi)有保證。如果將業(yè)務(wù)采用虛級(jí)聯(lián)的方式,一部分映射到主用通道,另一部分映射到保護(hù)通道,則在保護(hù)通道故障時(shí),LCAS技術(shù)能實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)組VCG成員的動(dòng)態(tài)減少,使業(yè)務(wù)的傳送帶寬自動(dòng)減小,而保證業(yè)務(wù)不會(huì)中斷.當(dāng)備用通道修復(fù)后,帶寬又能自動(dòng)恢復(fù)。3組網(wǎng)及應(yīng)用根據(jù)ITU—TG.etnsrv,以太業(yè)務(wù)的類型有四種:EPL以太專線業(yè)務(wù)、EVPL以太虛擬專線業(yè)務(wù)、EPLn以太專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)和EVPLn以太虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)。EPL:以太透?jìng)鳂I(yè)務(wù),各個(gè)用戶獨(dú)占一個(gè)VCTRUNK帶寬,業(yè)務(wù)延遲低,提供用戶數(shù)據(jù)的安全性和私有性;EVPL:又可稱為VPN專線,其優(yōu)點(diǎn)在于不同業(yè)務(wù)流可共享vctrunk通道,使得同一物理端口可提供多條點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接,并在各個(gè)方向上的性能相同,接入帶寬可調(diào)、可管理,業(yè)務(wù)可收斂實(shí)現(xiàn)匯聚,節(jié)省端口資源;EPLn:也稱為網(wǎng)橋服務(wù),網(wǎng)絡(luò)由多條EPL專線組成,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接。接入帶寬可調(diào),可管理,業(yè)務(wù)可收斂、匯聚。優(yōu)點(diǎn)與EPL類似,在于用戶獨(dú)占帶寬,安全性好;EVPLn:也稱為虛擬網(wǎng)橋服務(wù)、多點(diǎn)VPN業(yè)務(wù)或VPLS業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接.3.1以太專線業(yè)務(wù)EPLEPL包括:點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù):端到端基于以太端口透?jìng)?點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù):基于端口+vlan進(jìn)行業(yè)務(wù)透?jìng)鳎欢帱c(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù):基于端口+vlan進(jìn)行業(yè)務(wù)透?jìng)?實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚。圖SEQ圖\*ARABIC15某地大客戶專線業(yè)務(wù)圖15是某省/市金融、證券行業(yè)的專線業(yè)務(wù)。各地區(qū)的證券營(yíng)業(yè)部和銀行分別由點(diǎn)到點(diǎn)的以太專線實(shí)現(xiàn)互聯(lián),專線帶寬從N*64Kbps到1000Mbps可靈活配置,映射顆??砂矗鯿12、vc3、vc4任意選取,用戶端通過(guò)以太網(wǎng)單板的COS、CAR等功能滿足各種QOS要求。匯聚節(jié)點(diǎn)(如地市A、B…)的以太單板通過(guò)設(shè)置不同的VB實(shí)現(xiàn)不同證券或銀行用戶的隔離,加上二層標(biāo)簽技術(shù),更加確保了大客戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的安全性。EPL透?jìng)鲗>€也可用于城域網(wǎng)中公眾上網(wǎng)、企業(yè)互聯(lián)等.如下圖16所示:圖SEQ圖\*ARABIC16城域網(wǎng)中的EPL透?jìng)鳂I(yè)務(wù)各用戶的以太業(yè)務(wù)上行匯聚到傳輸設(shè)備,再連接到骨干路由器到達(dá)Internet.企業(yè)間的數(shù)據(jù)也通過(guò)匯聚層傳輸設(shè)備的以太單板按vlan和端口進(jìn)行識(shí)別、區(qū)分,完成透明傳送。3。2以太虛擬專線業(yè)務(wù)EVPL圖SEQ圖\*ARABIC17專線上網(wǎng)共享帶寬如上圖17,以太單板利用通道共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶接入帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用,利用較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接入和帶寬共享,傳送到中心節(jié)點(diǎn)完成匯聚后經(jīng)骨干路由器接入Internet.各用戶業(yè)務(wù)帶寬可按需求動(dòng)態(tài)靈活分配,提供接入端口的流量控制。華為公司的新型以太網(wǎng)單板可以通過(guò)vlanTAG或者使用二層標(biāo)簽如vlan嵌套、MPLS標(biāo)簽等實(shí)現(xiàn)通道共享技術(shù),提供帶寬共享;通過(guò)用戶隔離技術(shù)保障數(shù)據(jù)的安全性。通道共享的微觀圖示如下:圖SEQ圖\*ARABIC18通道共享微觀圖示利用EVPL還可實(shí)現(xiàn)單站的帶寬共享,如圖19:圖SEQ圖\*ARABIC19單站傳送帶寬共享以太網(wǎng)板的單站共享方式即同一塊以太網(wǎng)板上的多個(gè)以太網(wǎng)口的業(yè)務(wù)映射到相同的一個(gè)VC12TRUNK中。華為公司新型以太單板最多可有12個(gè)以太網(wǎng)端口映射到一個(gè)VC12TRUNK中,共享一個(gè)SDH的VC12TRUNK。如果屬于不同的用戶,則由各用戶獨(dú)立的VB進(jìn)行區(qū)分。如果用戶內(nèi)部業(yè)務(wù)有安全保障的要求,則在該VB內(nèi)部進(jìn)行vlan的劃分;如果有帶寬保證的要求,則通過(guò)優(yōu)先級(jí)的劃分來(lái)實(shí)現(xiàn)差分服務(wù)。3.3EPLn(即EPLAN)以太專用本地網(wǎng)圖SEQ圖\*ARABIC20大學(xué)校園網(wǎng)示例圖20是一個(gè)校園網(wǎng)的組網(wǎng)示例。校園網(wǎng)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)流向復(fù)雜,點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)連接的流量變化大,而且部分業(yè)務(wù)需要實(shí)現(xiàn)匯聚。圖中四所大學(xué)通過(guò)以太專線互聯(lián),構(gòu)成一個(gè)校園專用本地網(wǎng)(紅色線條),中心服務(wù)器在collegeA中。利用以太單板的二層交換功能完成相互間的數(shù)據(jù)傳送,并實(shí)現(xiàn)B/C/D大學(xué)FE端口到中心站點(diǎn)GE端口的匯聚(藍(lán)色線條),對(duì)各端口進(jìn)行速率限制(CAR)和流量控制,滿足各種QOS要求。3.4EVPLn(即EVPLAN)以太虛擬專用本地網(wǎng)下圖21:某市的大型工業(yè)園區(qū)中有若干企業(yè)和機(jī)構(gòu)。其中企業(yè)A、B間有業(yè)務(wù)往來(lái),并且A與供應(yīng)商之間也有商品交易。三者通過(guò)傳輸設(shè)備的以太虛擬連接EVC互聯(lián),構(gòu)成局域網(wǎng)I;同樣,某科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)C、D都有合作項(xiàng)目,三者也通過(guò)傳輸設(shè)備的以太虛擬連接EVC互聯(lián),構(gòu)成局域網(wǎng)II。各公司和機(jī)構(gòu)的接入帶寬可任意設(shè)置,按需調(diào)整。Metro設(shè)備使用二層標(biāo)簽如vlan嵌套、MPLS標(biāo)簽等共享傳輸通道,通過(guò)用戶隔離技術(shù),保障數(shù)據(jù)的安全性,利用相同的傳輸物理通道資源構(gòu)成邏輯上獨(dú)立的局域網(wǎng)I、II,充分提高了帶寬利用率。圖SEQ圖\*ARABIC21共享以太專網(wǎng)應(yīng)用示例EVPLAN的另一種典型應(yīng)用是社區(qū)互聯(lián)。比如某大型房地產(chǎn)公司在多個(gè)地區(qū)都建有智能小區(qū),為方便同一管理,可在現(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,構(gòu)建一個(gè)虛擬專用網(wǎng),用于本地產(chǎn)集團(tuán)內(nèi)部信息發(fā)布、社區(qū)活動(dòng)組織、生活服務(wù)窗口等公共業(yè)務(wù)的開(kāi)展。在EVPLAN業(yè)務(wù)中,新型以太單板實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流基于MAC地址轉(zhuǎn)發(fā),使得兩個(gè)站點(diǎn)之間不占用物理通路就能形成邏輯上有以太業(yè)務(wù)連接,節(jié)省了帶寬。見(jiàn)圖22.圖SEQ圖\*ARABIC22虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)邏輯連接另外,虛擬通道還能使多個(gè)站點(diǎn)共享SDH環(huán)網(wǎng)同一傳輸帶寬(如一個(gè)2M),實(shí)現(xiàn)在該共享帶寬上的多個(gè)站點(diǎn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用。如圖23所示:圖SEQ圖\*ARABIC23多站共享傳輸帶寬示例上圖中,各站點(diǎn)之間通過(guò)VC12TRUNK互連,其中,站點(diǎn)1與4之間如果通過(guò)VC12TRUNK互聯(lián),則1、2、3、4站點(diǎn)的以太網(wǎng)的互聯(lián)成環(huán),理論上會(huì)形成廣播風(fēng)暴,這時(shí)可以啟動(dòng)新型以太單板的生成樹(shù)協(xié)議處理,通過(guò)在邏輯層面上阻塞站點(diǎn)1與4之間的VC12TRUNK,防止環(huán)網(wǎng)的形成。也可以不在1與4之間配置VC12TRUNK.兩種方式都可以保證最后4個(gè)站點(diǎn)的以太網(wǎng)層面上無(wú)環(huán)網(wǎng)形成。每個(gè)VC12TRUNK包含N個(gè)2M,例如1個(gè)2M,這樣只占用了SDH環(huán)網(wǎng)上的1個(gè)2M,4個(gè)站點(diǎn)的業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用這1個(gè)2M的傳輸帶寬。整體思想是首先將環(huán)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)下到新型以太單板上,通過(guò)二層交換與本地業(yè)務(wù)整合后再上到傳輸帶寬實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用。4相關(guān)技術(shù)背景知識(shí)介紹note:以下僅對(duì)本文涉及的一些相關(guān)技術(shù)作簡(jiǎn)要介紹,詳細(xì)技術(shù)細(xì)節(jié)請(qǐng)參考數(shù)通類相應(yīng)資料.4.1NP(網(wǎng)絡(luò)處理器)最早的路由器是采用通用CPU實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)閿?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有新業(yè)務(wù)/新特性不斷涌現(xiàn),與之相應(yīng)地,新協(xié)議/新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷形成。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加,通用CPU的轉(zhuǎn)發(fā)能力已經(jīng)不能適應(yīng)需求,所以業(yè)界推出網(wǎng)絡(luò)處理一種新型的器件:在保留通用CPU的可編程特征的同時(shí),通過(guò)特殊的硬件設(shè)計(jì),提高處理的性能。網(wǎng)絡(luò)處理器相對(duì)ASIC來(lái)說(shuō),保護(hù)了用戶的投資,提高了設(shè)備廠家對(duì)客戶需求的響應(yīng)速度.NP的技術(shù)特點(diǎn)主要有兩條:可編程:吸取通用CPU的優(yōu)點(diǎn),克服專用交換芯片的缺點(diǎn);相對(duì)與以太網(wǎng)交換芯片的可配置;網(wǎng)絡(luò)處理器可以對(duì)進(jìn)來(lái)和出去的幀/包進(jìn)行任何字段、任何比特的任何處理。高性能:吸取專用交換芯片的優(yōu)點(diǎn),克服通用CPU的缺點(diǎn);NP根據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的要求,對(duì)部分處理速度要求特別高的功能,采用硬件實(shí)現(xiàn),從而提高了處理性能。NP的兩個(gè)主要功能模塊:1)數(shù)據(jù)平面:處理屬于對(duì)時(shí)間敏感的數(shù)據(jù)包的處理,包括數(shù)據(jù)包分類、數(shù)據(jù)包的標(biāo)記、轉(zhuǎn)發(fā)表的查找、更新、包頭/尾標(biāo)簽的填加和刪除、數(shù)據(jù)的插入和刪除,執(zhí)行數(shù)據(jù)包的判決,比如接受或拒絕;2)流量管理:流量管理能力是非常重要的指標(biāo),包括隊(duì)列管理、隊(duì)列調(diào)度、流量整形、速率限制、擁塞控制、流控和QoS的支持。NP與專用交換芯片的比較:可升級(jí)性:專用交換芯片是為特定用途而定制的;所能解決的問(wèn)題就是眼前能夠看到的問(wèn)題;而使用NP的設(shè)計(jì)具有很好的可升級(jí)性.目前業(yè)界幾乎所有功能豐富的路由器均由NP實(shí)現(xiàn),路由器的經(jīng)驗(yàn):從IP升級(jí)到MPLS,不需要更改硬件設(shè)計(jì);并且目前以太網(wǎng)原本是一項(xiàng)局域網(wǎng)技術(shù),在城域網(wǎng)中使用需要做進(jìn)一步的技術(shù)演進(jìn),尤其是OAM和保護(hù)方面,NP的靈活性無(wú)疑將很好地適應(yīng)各種新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和客戶需求。接口能力:NP通常具有OIF標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口(SystemPacketInterface),最多支持256個(gè)通道;各通道之間的帶寬動(dòng)態(tài)共享.專用交換芯片一般只具有以太網(wǎng)接口.如果需要的帶寬超過(guò)一個(gè)以太網(wǎng)接口的帶寬,必須采用以太網(wǎng)接口捆綁的方法;所以有通道與帶寬之間的矛盾;如果用一個(gè)大帶寬的以太網(wǎng)端口來(lái)實(shí)現(xiàn)幾個(gè)虛擬通道,不同通道之間存在前面所說(shuō)的用戶隔離問(wèn)題,在上到SDH虛容器之前,還需要復(fù)雜的匯聚和分發(fā)的處理。4。2GFP(通用成幀規(guī)程)圖SEQ圖\*ARABIC24GFP幀結(jié)構(gòu)參考標(biāo)準(zhǔn):G.7041GFP協(xié)議是目前北美比較重視的一個(gè)封裝協(xié)議,提供了將高層用戶信息流適配到傳送網(wǎng)絡(luò)的一種通用機(jī)制,可以把變長(zhǎng)的凈負(fù)荷映射到字節(jié)同步的傳送通路中??沙休d的信號(hào)有:IP/PPP、EthernetMAC、FiberChannel、FICON、ESCON、GE等。圖23反映出GFP、用戶信號(hào)、傳送通道之間的關(guān)系,從圖中可以看出,GFP的映射過(guò)程可以分成兩個(gè)層次:用戶信號(hào)相關(guān)層,面向用戶信號(hào),ETH、IP/PPP等公共層,和用戶信號(hào)沒(méi)有依賴關(guān)系。圖SEQ圖\*ARABIC25GFP與傳送信道和用戶信號(hào)之間的關(guān)系GFP有兩種工作模式:GFP—F(Frame-MappedGFP)是一種面向PDU(如IP/PPP、Ethernet)的處理模式;GFP-T(TransparentGFP)是一種面向數(shù)據(jù)編碼塊(如FibreChannel、ESCON)的處理模式目前各設(shè)備廠家和芯片廠家提供的均為面向幀的模式(GFP-F),其凈荷指示為C2=0X1B,V5=101B,且K4的VC-1/2ExtendedSignallabelbyte為0X0D.GFP主要的技術(shù)特點(diǎn)如下:1)可以封裝的內(nèi)容:GFP—F:以太網(wǎng)、IP/PPP、MAPOS(多接入?yún)f(xié)議OVERSDH);GFP-T:FIBERCHANNEL、FICON、ESCON、GE;2)定幀方式:ATM的定幀方式:長(zhǎng)度加頭部校驗(yàn);避免了HDLC/LAPS透明處理帶來(lái)的帶寬不定的問(wèn)題;3)效率:最小的開(kāi)銷為:4字節(jié)的幀頭部、4字節(jié)的凈荷頭部;4字節(jié)FCS可選;8/12字節(jié);相比LAPS的1字節(jié)的FLAG、1字節(jié)的地址、1字節(jié)的控制、2字節(jié)的SAPI、4字節(jié)的FCS;共9字節(jié);HDLC的:1字節(jié)的FLAG、1字節(jié)的地址、1字節(jié)的控制、2/4字節(jié)的FCS;共5~9字節(jié)。所以,當(dāng)裝載以太網(wǎng)的時(shí)候可以不用FCS,GFP的效率比較高;5)GFP-F有長(zhǎng)度字段,變長(zhǎng),需要存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā);6)提供了匯聚的能力(線性幀,用1字節(jié)的CID),增加4字節(jié)的開(kāi)銷。但是在外部設(shè)備(如數(shù)據(jù)設(shè)備)支持GFP之前,這個(gè)匯聚功能只是傳輸內(nèi)部的匯聚。比如說(shuō)3個(gè)FE端口進(jìn)來(lái),可以在一個(gè)大通道中傳,到了對(duì)端在分出3個(gè)FE端口;PMC解決外部匯聚的思路還是用vlan嵌套,增加了2個(gè)字節(jié)的vlanTAG,據(jù)說(shuō)這個(gè)功能在國(guó)外的數(shù)據(jù)設(shè)備已經(jīng)普遍支持。7)提供了為RPR定做的環(huán)形幀,把RPR的頭部作為GFP的擴(kuò)展頭部;8)用用戶管理幀進(jìn)行源端錯(cuò)誤指示:在數(shù)據(jù)鏈路層增加了錯(cuò)誤的反饋;類似于我們現(xiàn)在做的LINK狀態(tài)穿通的帶內(nèi)消息傳遞;9)GFP-F用空閑幀進(jìn)行速度適配;GFP-T用填充字節(jié)進(jìn)行速度適配.較之于以往的封裝協(xié)議,GFP協(xié)議具有以下這些優(yōu)點(diǎn):1)先進(jìn)的定幀技術(shù);2)支持多種信號(hào)的在字節(jié)流傳送網(wǎng)絡(luò)上的傳送:GFP—F模式下,可以支持ETH、IP/PPP等等GFP-T模式下,可以支持FICON、ESCON、FibreChannel等等;3)支持通道共享;4)支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)鏈型或者環(huán)網(wǎng)傳輸;5)提供了端到端的帶內(nèi)管理手段,提供控制幀/管理幀傳送技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)端到端的各種管理功能,如LPT等;6)提供多種告警,方便設(shè)備的管理CSF(lossofClientSignal,LossofCharacterSynchronizat(yī)ion)TSF(TrailSignalFail)SSF(ServerSignalFail)7)非常強(qiáng)大的擴(kuò)展能力,GFP幀采用變長(zhǎng)機(jī)制,可以通過(guò)擴(kuò)展頭實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能;8)支持Dataoverfibre的應(yīng)用但是GFP強(qiáng)大功能的提供,是以占有大量開(kāi)銷字節(jié)為代價(jià)的,導(dǎo)致封裝效率低下是不可避免的。市場(chǎng)應(yīng)用方面,從理論上講GFP協(xié)議功能很強(qiáng)大,可以支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用,環(huán)形組網(wǎng),但是一般廠家只講它作為一種點(diǎn)到點(diǎn)幀封裝技術(shù)使用,一方面網(wǎng)絡(luò)層次不清,還有技術(shù)上實(shí)現(xiàn)也有難度.但是OAM功能很有用.4.3LCAS(鏈路容量調(diào)整方案)隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言,面臨著寬帶業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枨?,這同時(shí)也是一個(gè)挑戰(zhàn).現(xiàn)在的SDH/SONET傳輸網(wǎng)絡(luò)在傳輸由IPCOREROUTERSANDATMSWITCHES產(chǎn)生的巨大的數(shù)據(jù)流時(shí)已是力不從心,不得不尋求一種可以避免更換現(xiàn)有設(shè)備的方法.現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)中最大的虛容器是VC-4,能夠傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)帶寬僅有149Mbps.隨著ATMANDIP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,帶寬的需求已超過(guò)了VC—4的限制.現(xiàn)在發(fā)展起來(lái)的幾種技術(shù)可以使多個(gè)VC—4的帶寬合并起來(lái)提供一個(gè)高帶寬的界面用于傳輸寬帶業(yè)務(wù):相鄰級(jí)聯(lián)是將在同一STM—N中,利用相鄰的C—n級(jí)聯(lián)成C-n-XC,成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸,可以知道,相鄰級(jí)聯(lián)的VC-4-XC只有一列POH指示,因此,相鄰級(jí)聯(lián)在整個(gè)傳輸?shù)倪^(guò)程中必須保持連續(xù)的帶寬。這種技術(shù)需要網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)過(guò)的所有設(shè)備的支持,而現(xiàn)有的多數(shù)設(shè)備不具有這種能力。虛級(jí)聯(lián)技術(shù),將分布在不同STM-N中的VC-n(可以同一路由,也可能不同路由)按級(jí)聯(lián)的方法,形成一個(gè)虛擬的大結(jié)構(gòu)VC-n-Xv,進(jìn)行傳輸。虛級(jí)聯(lián)中的每一個(gè)C-4都有獨(dú)立的結(jié)構(gòu),有自己的POH,形成完整的VC-n結(jié)構(gòu)。幾個(gè)C—n虛級(jí)聯(lián)在一起就相當(dāng)與幾個(gè)VCn的間插。在設(shè)備方面,只需要在級(jí)聯(lián)的兩端需要特殊的硬件支持.但虛級(jí)聯(lián)的業(yè)務(wù)提供速度較慢,帶寬調(diào)整對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生很大影響,而且單一物理通道的損壞對(duì)整個(gè)虛級(jí)聯(lián)產(chǎn)生致命性的影響。LCAS則是應(yīng)用在虛級(jí)聯(lián)基礎(chǔ)上的能提高其性能的技術(shù)之一,提供了一種容錯(cuò)機(jī)制,增強(qiáng)虛級(jí)聯(lián)的健壯性。其大致原理就是利用SDH的保留開(kāi)銷字節(jié)(高階虛級(jí)聯(lián)時(shí)利用H4字節(jié),低階虛級(jí)聯(lián)時(shí)利用K4字節(jié))來(lái)傳遞控制信息,動(dòng)態(tài)地調(diào)整用來(lái)映射所需業(yè)務(wù)的虛容器數(shù)量從而適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)帶寬需求,提高了帶寬利用率帶寬靈活、動(dòng)態(tài)調(diào)整的解決方案。LCAS使用H4/K4字節(jié),攜帶控制信息,在源端和宿端之間進(jìn)行握手操作。(注意:傳統(tǒng)的虛級(jí)聯(lián)雖然也是使用了H4/K4字節(jié),但是不存在這種握手機(jī)制的)。通過(guò)源端和宿端的握手協(xié)議完成帶寬的增加、刪除操作,以及實(shí)效成員的屏蔽、恢復(fù)等操作。即:應(yīng)用在虛級(jí)連中的LCAS的源端和目的端之間的控制機(jī)制能夠隨著實(shí)際應(yīng)用中需要被映射的業(yè)務(wù)的流量大小和所需帶寬來(lái)調(diào)整所用的VCG容量;同時(shí),LCAS也可以在某個(gè)已經(jīng)映射了業(yè)務(wù)的虛容器(MEMBER)的LINK發(fā)生FAILURE時(shí)暫時(shí)取消這個(gè)LINK。(此處某個(gè)MEMBER的LINK的建立或取消并不在LCAS的范圍內(nèi)).注:此處的“VCG”指的是一組映射了某個(gè)業(yè)務(wù)的虛容器序列,一組有相同GID的MEMBERS.4.4MPLS(多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換)MPLS最初是用來(lái)提高路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速度而提出一個(gè)協(xié)議,但是由于MPLS在流量工程(TrafficEngeering)和VPN這一在目前IP網(wǎng)絡(luò)中非常關(guān)鍵的兩項(xiàng)技術(shù)中表現(xiàn),MPLS已日益成為擴(kuò)大IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的重要標(biāo)準(zhǔn).MPLS協(xié)議的關(guān)鍵是引入了標(biāo)簽(Label)的概念。它是一種短的易于處理的、不包含拓?fù)湫畔?、只具有局部意義的信息內(nèi)容。Label短是為了易于處理,通??梢杂盟饕苯右?。只具有局部意義是為了便于分配.熟識(shí)ATM的人可能很自然是想到ATM中的VPI/VCI。可以這么說(shuō)ATM中的VPI/VCI就是一種標(biāo)簽。所以說(shuō)ATM實(shí)際上就是一種標(biāo)簽交換。在MPLS網(wǎng)絡(luò)中,IP包在進(jìn)入第一個(gè)MPLS設(shè)備時(shí),MPLS邊緣路由器就用這些標(biāo)簽封裝起來(lái).MPLS邊緣路由器分析IP包的內(nèi)容并且為這些IP包選擇合適的標(biāo)簽,相對(duì)于傳統(tǒng)的IP路由分析,MPLS不僅分析IP包頭中的目的地址信息。它還分析IP包頭中的其他信息.如TOS等。爾后所有MPLS網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)都是依據(jù)這個(gè)簡(jiǎn)短標(biāo)簽來(lái)作為轉(zhuǎn)發(fā)判決依據(jù)。當(dāng)該IP包最終離開(kāi)MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí),標(biāo)簽被邊緣路由器分離.在未來(lái)世界中,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將超過(guò)語(yǔ)音業(yè)務(wù),成為壓倒性的業(yè)務(wù).IP技術(shù)和應(yīng)用程序在商業(yè)過(guò)程中是必不可少的了.業(yè)務(wù)提供商已經(jīng)從ATM,F(xiàn)R,租賃線,受控的業(yè)務(wù)中獲得大量的收入。隨著新的網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),基于IP的解決方案的需求將逐漸地升級(jí),這些需求有VoIP(voiceoverIP),IPVPN(IPvirtualprivatenetwork),ManagedIntranet,會(huì)議電視(VideoConference),電子商務(wù)應(yīng)用程序(electroniccommerceapplications)等等。能夠提供新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的業(yè)務(wù)提供商就具有擴(kuò)展了它們的市場(chǎng)的機(jī)會(huì)-—市場(chǎng)的增長(zhǎng),客戶的保留,利潤(rùn)的增長(zhǎng)。MPLS是商業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù),它允許服務(wù)提供商首次在單一網(wǎng)絡(luò)上獲得IP,ATM,FR的綜合利潤(rùn)。因?yàn)镸PLS提供IP的靈活連接和可擴(kuò)展性,以及FR和ATM的私有性和QOS,它已變成廣泛被接收的標(biāo)準(zhǔn)。作為結(jié)果,MPLS是進(jìn)入新的網(wǎng)絡(luò)世界的關(guān)鍵。運(yùn)用MPLS,IP服務(wù)能通過(guò)以下的過(guò)程在具有選路和多業(yè)務(wù)的交換網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送:網(wǎng)絡(luò)決定包的選路和COS需求;標(biāo)記被分配給每個(gè)包,告訴交換機(jī)或路由器,哪兒,怎樣去發(fā)送這個(gè)包,并每個(gè)包的特定的服務(wù)屬性:QOS,私有性等等;包在沒(méi)有額外的選路的情況下,在網(wǎng)絡(luò)骨干上被交換.基于MPLS的解決方案使得新的網(wǎng)絡(luò)世界的服務(wù)成為可能,如具有QOS的VPN。MPLS標(biāo)記的主要好處是能夠?yàn)閱蝹€(gè)數(shù)據(jù)流區(qū)別服務(wù)類.MPLS提供IP服務(wù)的高性能擴(kuò)展,因?yàn)榉?wù)的決策在網(wǎng)絡(luò)邊緣決定,并且不需要中間的再處理而進(jìn)行交換。MPLS使得ATM網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的三層智能和獲得重要的高性能。另外,MPLS消除IPoverATM所需要的復(fù)雜的協(xié)議和地址解析.運(yùn)用MPLS具有附加值的擴(kuò)展,服務(wù)提供商能快速有效地傳送先進(jìn)的IP服務(wù),例如:具有FR私有性,而沒(méi)有端到端虛擬電路的無(wú)連接的IPVPNs;多個(gè)IP服務(wù)類去實(shí)現(xiàn)一個(gè)大范圍的商業(yè)策略;低費(fèi)用的受控服務(wù)擴(kuò)展了對(duì)小和中等規(guī)模的商務(wù)的市場(chǎng)共享.MPLS對(duì)服務(wù)提供商具有很大潛在好處的一項(xiàng)應(yīng)用就是對(duì)VPN服務(wù)的支持。將MPLS用于VPN是通過(guò)使用ATM或幀中繼永久虛擬電路(PVC)或各種形式的隧道來(lái)建立VPN,以將客戶的路由器互連起來(lái)。從客戶的角度而言,MPLSVPN模式的一個(gè)重要有利條件是,在很多情況下,相對(duì)于PVC模式,路由選擇可以得到大大簡(jiǎn)化。MPLSVPN客戶不是通過(guò)一個(gè)由許多PVC組成的技術(shù)復(fù)雜的虛擬骨干網(wǎng)來(lái)管理路由選擇,而是可以使用服務(wù)提供商作為通往該公司的所有站點(diǎn)的默認(rèn)路線。VPN服務(wù)提供商常常需要向客戶提供一系列服務(wù)質(zhì)量(QoS)。MPLSVPN利用新的差分服務(wù)技術(shù)來(lái)支持QoS.這些技術(shù)根據(jù)各種策略如源站點(diǎn)、應(yīng)用類型等,允許客戶流量在進(jìn)入提供商網(wǎng)絡(luò)時(shí)被分類。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi),流量類型由標(biāo)題位或者由不同的標(biāo)記來(lái)識(shí)別,路由器利用它們來(lái)確定排隊(duì)待遇,并因此確定時(shí)延和損失之類的QoS參數(shù).MPLS為服務(wù)提供商提供的另一好處是在流量工程領(lǐng)域,控制網(wǎng)絡(luò)中的通信流的能力,目的在于減少擁塞并充分利用可用的功能。流量工程問(wèn)題的解決方案即通過(guò)各種不同的控制模塊建立標(biāo)記和標(biāo)記交換路徑。例如,流量控制模塊可以建立一條從A到C到D到E的標(biāo)記交換路徑,另一條從B到C到F到G到E的路徑。通過(guò)定義一些選擇某些信息包來(lái)跟隨這些路徑的策略,可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的通信流進(jìn)行管理。MPLS今后將會(huì)利用基于限制的路由選擇來(lái)確定流量工程策略。在這種環(huán)境中,只需指定網(wǎng)絡(luò)的不同點(diǎn)之間預(yù)計(jì)流動(dòng)的負(fù)載量(一個(gè)流量矩陣),路由選擇系統(tǒng)將會(huì)計(jì)算出傳送該負(fù)載的最佳路徑,并因此確定顯式路徑.4.5STP(生成樹(shù)協(xié)議)參考標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEEE802.1d(STP),802.1wRSTP(RapidSTP),802。1sMSTP(MultiSTP)。生成樹(shù)協(xié)議最主要的應(yīng)用是解決成環(huán)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“廣播風(fēng)暴”問(wèn)題。圖SEQ圖\*ARABIC26未使用STP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接圖26中,任何兩個(gè)計(jì)算機(jī)終端之間都可能存在多條數(shù)據(jù)通路,這樣的系統(tǒng)存在問(wèn)題:如果LANA收到一個(gè)廣播幀,下面的過(guò)

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