《現(xiàn)代骨干網(wǎng)與高速互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》第2部分+高速互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)新進展.ppt

現(xiàn)代骨干網(wǎng)與高速互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)ModernBackboneNetwork High SpeedInternetTechnology 鄔春學(xué)tyfond 第2部分高速互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)新進展 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2 2SDH技術(shù)2 3DWDM技術(shù) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1973年Metcalfe 梅特卡夫 博士在施樂實驗室發(fā)明了以太網(wǎng) 并開始進行以太網(wǎng)拓撲的研究工作 1976年施樂公司構(gòu)建基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)絡(luò) 并連接了超過100臺PC 1980年DEC Intel和施樂聯(lián)手發(fā)布10Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)提議 1983年IEEE802 3工作組發(fā)布10BASE 5 粗纜 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 這是最早的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1986年IEEE802 3工作組發(fā)布10BASE 2 細纜 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1991年IEEE802 3工作組發(fā)布10BASE T 無屏蔽雙絞線 UTP 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1995年IEEE通過802 3u100M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1998年IEEE通過802 3z1000M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 基于光纖和對稱屏蔽銅纜 1999年IEEE通過802 3ab1000M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 基于五類線 2002年IEEE通過802 3ae10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2010 2011年預(yù)計發(fā)布100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) DIX以太網(wǎng) IEEE802 3 IEEE802 3U IEEE802 3Z AB IEEE802 3AE AK 1980 1983 1995 1998 1999 2002 6 10M 10M 802 3 100M 802 3u 1G 802 3z 1G 802 3ab 10G 802 3ae 2004 2 10G 802 3ak 1973 3M以太網(wǎng) 2008 12 IEEE802 3ba 100G 802 3ba 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 以太網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)802 3z 千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802 3ab 802 3標(biāo)準(zhǔn)的1000BASE T標(biāo)準(zhǔn)802 3ad 鏈路聚合 捆綁802 3ae 萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802 3ak 基于雙絞線的萬兆以太網(wǎng)802 3ba 10萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 傳統(tǒng)以太網(wǎng)特點 在局域網(wǎng)應(yīng)用中占絕對優(yōu)勢在城域網(wǎng)中帶寬限制傳輸距離過短 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 萬兆以太網(wǎng)技術(shù) 解決以太網(wǎng)的帶寬以及在城域網(wǎng) 廣域網(wǎng)的應(yīng)用問題 仍屬于以太網(wǎng) 也使用IEEE802 3以太網(wǎng)MAC MediumAccessControl介質(zhì)訪問控制 協(xié)議和幀長度 采用全雙工模式 不必使用沖突探測協(xié)議 本身沒有距離限制 其物理層分為局域網(wǎng)物理層和廣域網(wǎng)物理層 以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求 對幀格式進行修改 添加長度域和HEC域 信元差錯控制 以滿足廣域網(wǎng)傳輸 速度適配 解決局域網(wǎng)10Gbps與廣域網(wǎng)9 58464Gbps的速度匹配 接口方式進一步豐富 適用于不同的解決方案 提供 端到端 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保證 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 萬兆以太網(wǎng)的應(yīng)用 高校校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心出口城域網(wǎng)存儲組網(wǎng)集群和網(wǎng)格計算語音 視頻 圖像和數(shù)據(jù)合一的通信金融交易超級計算研究等 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 萬兆以太網(wǎng)的發(fā)展情況 2002年推出標(biāo)準(zhǔn)2004 2005年 市場大規(guī)模需求2006年 技術(shù)進一步成熟2008年 萬兆以太網(wǎng)的應(yīng)用規(guī)模和發(fā)展速度像以前百兆網(wǎng)和千兆網(wǎng)發(fā)展速度 鏈路捆綁技術(shù)越來越成熟 效果越來越好2010年 可以實現(xiàn)千兆密度 萬兆端口密度能達到現(xiàn)在千兆端口密度 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 由于不斷增長的視頻流量和更強大服務(wù)器架構(gòu)的推動 計算機和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?qū)挼囊笠搽S之增大 下一代以太網(wǎng)將會對40Gbps和100Gbps進行定義 以滿足這些需求 IEEEP802 3ba任務(wù)組主席兼Force10Networks高級研究科學(xué)家JohnD Ambrosia 安布羅希亞 說 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 10萬兆以太網(wǎng)2006年7月 IEEE802 3成立了高速鏈路研究組 HigherSpeedStudyGroup 簡稱HSSG 來定義標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo) 2007年12月 HSSG正式轉(zhuǎn)變?yōu)镮EEE802 3ba任務(wù)組 其任務(wù)是制訂在光纖和銅纜上實現(xiàn)100Gbps和40Gbps數(shù)據(jù)速率的標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) IEEEP802 3ba目標(biāo)只支持全雙工通信仍維持802 3 以太網(wǎng)MAC層的幀格式保持目前802 3標(biāo)準(zhǔn)中的最低和最高幀長度支持更好的不大于10 12的誤碼率提供對光傳輸網(wǎng)絡(luò)的適當(dāng)支持支持40Gb s的MAC數(shù)據(jù)傳輸速率提供物理層的規(guī)格 支持40Gb s的操作支持100Gb s的MAC數(shù)據(jù)傳輸率提供物理層的規(guī)格來支持100Gb s的操作 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 802 3ba時間表2008年底 標(biāo)準(zhǔn)草案2010 2012年 正式標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 未來以太網(wǎng)的發(fā)展高密度 低能耗節(jié)能網(wǎng)絡(luò)虛擬化多領(lǐng)域的應(yīng)用 通信 供電 照明 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素個人計算機的廣泛應(yīng)用 在過去二十年中 計算機的處理速度提高了百萬倍 而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍 從理論上講 一臺微通道或EISA總線的微型機能產(chǎn)生大約250Mb s的流量 基于Web的Internet Intranet應(yīng)用也要求更高的帶寬 在數(shù)據(jù)倉庫 桌面電視會議 3D圖形與高清晰度圖像這類應(yīng)用中 人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng) 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)的缺點傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)是建立在 共享介質(zhì) 的基礎(chǔ)上 典型的介質(zhì)訪問控制方法是CSMA CD TokenRing TokenBus 介質(zhì)訪問控制方法用來保證每個結(jié)點都能夠 公平 地使用公共傳輸介質(zhì) 每個結(jié)點平均能分配到的帶寬隨著結(jié)點數(shù)的不斷增加而急劇減少 網(wǎng)絡(luò)通信負荷加重時 沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生 網(wǎng)絡(luò)效率將會下降 網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲將會增長 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量將會下降 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 高速局域網(wǎng)的研究方法第一種方案 提高Ethernet的數(shù)據(jù)傳輸速率10Mb s 100Mb s 1Gb s 第二種方案 將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋或路由器互連的子網(wǎng) 導(dǎo)致了局域網(wǎng)互連技術(shù)的發(fā)展 第三種方案 將 共享介質(zhì)方式 改為 交換方式 導(dǎo)致了 交換式局域網(wǎng) 技術(shù)的發(fā)展 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 快速以太網(wǎng) FastEthernet IEEE802 3u相同點 與10Mbit s以太網(wǎng)相比 幀格式 幀長度 訪問控制機制 CSMA CD 不同點 與10Mbit s以太網(wǎng)相比 數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mb s 信號編碼不同 對于三種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)分別是 100Base TX 信號編碼MLT 3編碼方式 2對雙絞線 網(wǎng)段最大電纜長度100米 非系統(tǒng)跨距 100Base FX 信號編碼為4B 5B NRZI 光纖 最大媒體段MMF可達2公里 非系統(tǒng)跨距 SMF更長 全雙工 100Base T4 信號編碼為8B 6T4對3類UTP雙絞線 其中3對用于數(shù)據(jù)傳輸 1對用于沖突檢測 10 100Mbps自動協(xié)商碰撞域范圍 跨距 I類中繼器 II類中繼器交換技術(shù) 全雙工技術(shù) 支持 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 自動協(xié)商自動協(xié)商 Auto Negotiation 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間相互確定對方的能力 并把自己自動設(shè)置成雙方共同支持的功能狀態(tài) 適用于RJ 45連接器的雙絞線鏈路 速率 雙工模式快速鏈路脈沖 FLP FastLinkPulse 信號803 u有關(guān)自動協(xié)商標(biāo)準(zhǔn) 10BESE T傳統(tǒng)設(shè)備 指不支持自動協(xié)商協(xié)議的設(shè)備 在連接之前將持續(xù)發(fā)送NLP NormalLinkPulse 信號 100BASE T傳統(tǒng)設(shè)各在連接之前將持續(xù)發(fā)送FastEthernetIDLE信號 10 100Mbit s自動協(xié)商設(shè)備在連接之前將持續(xù)發(fā)送FLP信號 如果自動協(xié)商設(shè)備測到NLP進來 它將以10Mbit s半雙工連接 如果自動協(xié)商設(shè)備測到FastEthernetIDLE進來 它將以100Mbit s半雙工連接 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 吉比特以太網(wǎng)吉比特以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802 3有以下幾個要點 允許在1Gbit s下全雙工和半雙工兩種方式工作 使用802 3協(xié)議規(guī)定的幀格式 在半雙工方式下使用CSMA CD協(xié)議 全雙工方式不需要使用CSMA CD協(xié)議 載波延伸速率為1000Mbit s 發(fā)送512bit所消耗的時間是512ns 考慮轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的延遲 相應(yīng)的碰撞域范圍大約在30m左右 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) FCS SA LENGTH Preamble DA Data 載波延伸 MAC幀的最小值 64字節(jié) 加上載波延伸使MAC幀長度 爭用期長度512字節(jié) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 吉比特以太網(wǎng)吉比特以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802 3有以下幾個要點 允許在1Gbit s下全雙工和半雙工兩種方式工作 使用802 3協(xié)議規(guī)定的幀格式 在半雙工方式下使用CSMA CD協(xié)議 全雙工方式不需要使用CSMA CD協(xié)議 載波延伸速率為1000Mbit s 發(fā)送512bit所消耗的時間是512ns 考慮轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的延遲 相應(yīng)的碰撞域范圍大約在30m左右 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 吉比特以太網(wǎng) 體系結(jié)構(gòu)和功能模塊 吉比特以太網(wǎng) 按PHY層分類 PHY層 8B 10B PAM 5 編碼 譯碼器 收發(fā)器 1000BASE X 1000BASE T 1000BASE CX 1000BASE LX 1000BASE SX 1000BASE T 短屏蔽銅纜 光纜 5類UTP 以太網(wǎng)雙絞線的連線順序 TIA TelecommunicationIndustryAssociation EIA ElectronicIndustryAssociation TIA EIA568標(biāo)準(zhǔn)按照不同的特性對雙絞線進行分類 目前10Mbit s以太網(wǎng)中通常使用5類雙絞線 而吉比特以太網(wǎng)1000BASE T建議使用5e 超五類 或6類雙絞線 27 EIA TIA568A線纜標(biāo)準(zhǔn) 28 EIA TIA568B線纜標(biāo)準(zhǔn) 29 UTP實現(xiàn)直連線 兩端的線序相同 1 8 直連線 8 1 30 UTP實現(xiàn)交叉線 部分線序交叉 8 1 交叉線 1 8 1 8 8 1 棕白 棕 藍 綠 綠白 橙白 藍白 橙 棕白 橙白 藍白 棕 綠 橙 綠白 藍 31 何時使用直通線 32 何時使用交叉線 33 UTP直連線與交叉線對比 兩個端口均標(biāo)有或均沒標(biāo)有 X 時用交叉線 有且僅有一個端口標(biāo)記有 X 時使用直連線 1x 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 10吉比特以太網(wǎng)10吉比特以太網(wǎng)并非將吉比特以太網(wǎng)的速率簡單地提高到10倍 10吉比特以太網(wǎng)只工作在全雙工方式 因此不存在爭用問題 也不使用CSMA CD協(xié)議 這就使得10吉比特以太網(wǎng)的傳輸距離不再受進行碰撞檢測的限制而大大提高了 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 1高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 10吉比特以太網(wǎng)吉比特以太網(wǎng)的物理層是使用已有的光纖通道的技術(shù) 而10吉比特以太網(wǎng)的物理層則是新開發(fā)的 10吉比特以太網(wǎng)有下述兩種不同的物理層 1 局域網(wǎng)物理層LANPHY 2 可選的廣域網(wǎng)物理層WANPHY由于10吉比特以太網(wǎng)的出現(xiàn) 以太網(wǎng)的工作范圍已經(jīng)從局域網(wǎng) 校園網(wǎng) 企業(yè)網(wǎng) 擴大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 從而實現(xiàn)了端到端的以太網(wǎng)傳輸 2 1 1以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展2 1 2快速以太網(wǎng)2 1 3吉比特以太網(wǎng)2 1 410吉比特以太網(wǎng) 2 2SDH技術(shù) 2 2 1SDH概述2 2 2SDH技術(shù)原理2 2 3SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2 2 4IPoverSDH S Synchronous同步 D Digital數(shù)字 H Hierarchy系列 SDH 同步數(shù)字系列 2 2SDH技術(shù) 2 2 1SDH概述 時分復(fù)用的概念 將線路用于傳輸?shù)臅r間劃分成若干個時間片TS 每個用戶分得一個時間片 在其占有的時間片內(nèi) 使用線路的全部帶寬 既可傳數(shù)字信號又可傳模擬信號 高速復(fù)用信道 低速支路信道 2 2 1SDH概述 同步 兩個或多個信號之間在頻率和相位上具有相同的長期頻率準(zhǔn)確度 最簡單的關(guān)系是頻率相等 2 2 1SDH概述 P Plesio是希臘語詞根 是 近似的 意思 Plesiochronous 準(zhǔn)同步 D Digital 數(shù)字 H Hierarchy系列 PDH 準(zhǔn)同步數(shù)字系列 也是一個傳輸系統(tǒng) 2 2 1SDH概述 2 2 1SDH概述 2 2 1SDH概述 數(shù)字交換機 二次群2 8MMUX 三次群8 34MMUX 2M 8M 四次群34 140MMUX 34M 140M 五次群復(fù)接 2M DDF 電路調(diào)度及測試 DDF DDF DDF 1 2 30 VDF 我國PDH系統(tǒng)的基本構(gòu)成 PCM基群 光線路終端 2 2 1SDH概述 VDF voicedistributionframe 電話回線配線架 PCM PulseCodeModulation脈沖編碼調(diào)制方式VDF voicedistributionframe電話回線配線架 2 2 1SDH概述 正交振幅調(diào)制 0AM 2 2 1SDH概述 SDH與PDH的三大主要區(qū)別同步的網(wǎng)絡(luò)所有網(wǎng)元都工作在同一時鐘作用下豐富開銷比特用于傳輸大量網(wǎng)絡(luò)管理信息統(tǒng)一的接口和復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)同時適用于歐洲 北美和日本的數(shù)字體系統(tǒng)一的光接口 PDH體系的標(biāo)準(zhǔn)化工作 先有設(shè)備 后出標(biāo)準(zhǔn) SDH體系的標(biāo)準(zhǔn)化工作 先有標(biāo)準(zhǔn) 后出設(shè)備 用總結(jié)經(jīng)驗的方式來制定標(biāo)準(zhǔn) 形成的標(biāo)準(zhǔn)自然技術(shù)上比較完善 但其是一個折中的產(chǎn)物 自然帶有許多不完全合理的東西 以哲學(xué)家式的想象力 從全網(wǎng)的角度出發(fā)制定標(biāo)準(zhǔn) 用來指導(dǎo)設(shè)備的研制和網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 2 2 1SDH概述 2 2 1SDH概述 數(shù)字傳輸技術(shù)的發(fā)展 模擬PDH數(shù)字 數(shù)字通信的發(fā)展過程 1948年 晶體管發(fā)明 1965年 日本PCM 24 1962年 美國PCM 24 1968年 歐洲PCM 30 2 2 1SDH概述 數(shù)字傳輸技術(shù)的發(fā)展 PDHSDH 2 2 1SDH概述 1984年 貝爾通信研究所 全同步網(wǎng)構(gòu)想 SYSTRAN SDH的優(yōu)點 1 同步網(wǎng)絡(luò) 復(fù)用過程簡單易于從復(fù)接的高速信號中提取支路信號 2 2 1SDH概述 SDH具有自愈保護功能 可大大提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和應(yīng)付緊急的能力 SDH網(wǎng)結(jié)構(gòu)有很強的適應(yīng)性 現(xiàn)有的準(zhǔn)同步數(shù)字體系 同步數(shù)字體系和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) B ISDN 均可進入其幀結(jié)構(gòu) SDH的優(yōu)點 2 開銷比特約占信號的5 用于網(wǎng)絡(luò)的運行 維護和管理 實現(xiàn)高級網(wǎng)絡(luò)管理 故障管理 Faultmanagement 配置管理 Configurationmanagement 性能管理 Performancemanagement 安全管理 Securitymanagement 計費管理 Accountingmanagement 2 2 1SDH概述 SDH的優(yōu)點 3 統(tǒng)一的接口 多廠家產(chǎn)品環(huán)境 易于國際互連 2 2 1SDH概述 SDH擁有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級 稱為同步傳送模塊 STM 并采用步復(fù)用方式 使得利用軟件就可以從高速復(fù)用信號中一次分出 插入 低速支路信號 不僅簡化了上下話路的業(yè)務(wù) 也使交叉連接得以方便實現(xiàn) 通常 電端機是光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的終端設(shè)備 它由基群和復(fù)接設(shè)備組成 如4個基群可以復(fù)接成一個二次群 4個二次群可以復(fù)接成一個三次群 4個三次群可復(fù)接成一個四次群 4個四次群可以復(fù)接成一個五次群 反之 1個五次群可以分解成4個四次群 1個四次群可以分解成4個三次群 等等 SDH比特率 歐洲2 048Mb s8 448Mb s34 368Mb s139 264Mb s 北美1 544Mb s6 312Mb s44 376Mb s 日本1 544Mb s6 312Mb s32 064Mb s97 728Mb s PDHG 702 SDHG 707 注 1 劃線速率為SDH可以處理的PDH速率等級 2 SDH建議已明確將51 84Mb s作為中小容量衛(wèi)星與無線SDH系統(tǒng)的數(shù)字段接口速率 但不作為SDH的級別或NNI速率 為STM 0 但并不代表SDH的一個基本速率等級 STM 1155 520Mb s STM 4622 080Mb s STM 162488 320Mb s STM 649953 280Mb s 整數(shù)倍 2 2 1SDH概述 SDH和SONET各個速率等級 2 2 1SDH概述 2 2 1SDH概述2 2 2SDH技術(shù)原理2 2 3SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2 2 4IPoverSDH 2 2SDH技術(shù) TM 終端復(fù)用器ADM 分插復(fù)用器REG 再生中繼器 組成SDH傳輸網(wǎng)的重要三個網(wǎng)絡(luò)單元 2 2 2SDH技術(shù)原理 組成SDH傳輸網(wǎng)的重要三個網(wǎng)絡(luò)單元 TM 終端復(fù)用器ADM 分插復(fù)用器REG 再生中繼器 2 2 2SDH技術(shù)原理 TM 主要任務(wù)是將低速支路電信號和低等級的SDH點信號納入同步傳遞模塊STM N幀結(jié)構(gòu) 并經(jīng)電 光轉(zhuǎn)換為STM N光線路信號 其逆過程正好相反 ADM 是一種新型的網(wǎng)絡(luò)單元 它將同步復(fù)用和數(shù)字交叉連接功能綜合于一體 具有靈活地分插任意支路信號的能力 REG 完成恢復(fù)時鐘 對信號進行再生 收端終結(jié)再生段開銷 RSOH 發(fā)端重新起始RSOH的任務(wù) 組成SDH傳輸網(wǎng)的重要三個網(wǎng)絡(luò)單元 TM 終端復(fù)用器ADM 分插復(fù)用器REG 再生中繼器 2 2 2SDH技術(shù)原理 典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式 點到點 線形 星行和環(huán)形網(wǎng)等多種形式 SDH幀結(jié)構(gòu)SDH傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)是幀結(jié)構(gòu) SDH的幀結(jié)構(gòu)與PDH不同 是以字節(jié)為單位的塊狀幀結(jié)構(gòu) PDH是一維線性結(jié)構(gòu) SDH是二維的 2 2 2SDH技術(shù)原理 SDH的幀結(jié)構(gòu) SDH基群STM 1的幀結(jié)構(gòu) 線路碼流 1 2 270bytes 9 行 列塊狀幀結(jié)構(gòu) RSOH再生段開銷 AUPTR管理單元指針 MSOH復(fù)用段開銷 1 3 5 9 261 125us 凈負荷 Payload VC 4 POH 261 9 TUPointer 1 2 63 POH POH POH 3 1 5 RSOH再生段開銷 MSOH 9 N 261 N 125us STM 1的幀結(jié)構(gòu) AUPTR管理單元指針 MSOH復(fù)用段開銷 圖 STM 1幀結(jié)構(gòu)中開銷字節(jié)的安排 復(fù)用段開銷 再生段開銷 VC 通道 段 復(fù)接結(jié)構(gòu) 幀結(jié)構(gòu) 2 2 2SDH技術(shù)原理 虛容器是不是SDH系統(tǒng)準(zhǔn)備好的一個個的大小不等的盒子呢 可以這么說 但這種 盒子 只是一個邏輯上的概念 并不是物理實體 虛容器實際上是ITU T定義的一些標(biāo)準(zhǔn)格式 原始信息首先被裝載進這些虛容器 也就是變成這些標(biāo)準(zhǔn)格式 這個過程稱為 映射 SDH的幾個新概念 虛容器 通道 段 虛容器 一 VC 通道 段 2 2 2SDH技術(shù)原理 VC 通道 段 TUG TributaryUnitGroup支路單元組 虛容器 Virtualcontainer VC不同的PDH原始信息對應(yīng)于不同的VC 低階虛容器 單個結(jié)構(gòu) LowerorderVC1 5Mb s VC 112Mb s VC 126 3Mb s VC 2高階虛容器 可由多個TU或TUG組成 HigherorderVC34Mb s或45Mb s VC 3140Mb s VC 4 虛容器 二 VC 通道 段 虛容器 三 那么 虛容器里除了原始信息以外還有什么呢 即 通道開銷 PathOverhead可見VC是與通道這個概念是緊密相連的 VC 通道 段 復(fù)接結(jié)構(gòu) STM N AUG TUG 3 TUG 2 C 4 C 3 C 2 C 12 C 11 N 1 7 3 7 1 3 1 3 4 139264kb s 44736kb s34368kb s 6312kb s 2048kb s 1544kb s TU 3 TU 2 TU 12 TU 11 AU 4 AU 3 VC 3 VC 2 VC 12 VC 11 VC 4 VC 3 指針調(diào)整下的同步復(fù)接 管理單元 虛容器 支路單元組 支路單元 虛容器 標(biāo)準(zhǔn)容器 管理單元組 同步傳輸模塊 我國的SDH基本復(fù)用結(jié)構(gòu) 指針調(diào)整下的同步復(fù)接 STM N AUG TUG 3 TUG 2 C 4 C 3 C 12 N 1 7 3 1 3 139264kb s 44736kb s34368kb s 2048kb s TU 3 TU 12 AU 4 VC 3 VC 12 VC 4 指針處理 映射 定位 校準(zhǔn) 復(fù)用 AUG STM 1 復(fù)接結(jié)構(gòu) 我國的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu) G 709復(fù)用映射結(jié)構(gòu) SDH的幾個新概念 虛容器 通道 段 通道和段 一 REG NE NE NE path 1 path 2 section 1 section 2 section 4 NE 1 NE 2 NE 3 NE 4 PDH端口 PDH端口 Section TS Section TS Path regeneratorsection 再生段 兩個NE之間的物理連接multiplexsection 復(fù)用段 相鄰LT間對業(yè)務(wù)的邏輯功能path 通道 兩個PDH接口之間 端到端 的邏輯連接 由此可見 section 3 RS RS MS MS SDH的幾個新概念 虛容器 通道 段 通道和段 二 為了便于SDH網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計 有助于網(wǎng)管功能的實現(xiàn)以及保持技術(shù)規(guī)范的相對穩(wěn)定性 SDH將傳輸網(wǎng)劃分成上述若干層次 每一層次上都有相應(yīng)開銷比特與之對應(yīng) 段開銷 SDH為什么要提出這些概念呢 SDH的幾個新概念 虛容器 通道 段 指針 開銷 SDH基本原理 指針的基本功能 SDH指針可分為兩大類 AUPTR和TUPTRAU 4PTR 為VC 4定位TU 12PTR 為VC 12定位 指針的字節(jié)安排 AU 4指針的字節(jié)安排 一 NNNNSSID H1 IDIDIDID H2 Y Y 1 1 凈負荷區(qū) H3 H3 H3 H4 H4 H4 塞入碼 信息 10比特指針值I 增加指示比特D 減少指示比特表示指針值將進行加1或減1操作 10比特的取值范圍是0 1023 當(dāng)AU PTR的值不在此0 782范圍內(nèi)時 為無效指針 當(dāng)連續(xù)8幀收到無效指針值或NDF時 產(chǎn)生AU LOP 新數(shù)據(jù)標(biāo)識 NDF 0110指針正常操作1001指針將有一個全新的值指示新數(shù)據(jù)若幀凈負荷不再變化 下一幀NDF又回到正常值0110 且3幀內(nèi)不再作指針值增減操作 指針的作用 指針的作用非常重要 是SDH最具有特色的技術(shù) 其基本功能是指示VC的首位置 同時指針在協(xié)調(diào)SDH網(wǎng)的同步性能方面起著非常重要的作用 具體體現(xiàn)在 1 校準(zhǔn)相位差 指針更新 2 校準(zhǔn)頻率差 指針正調(diào)整或負調(diào)整 SDH網(wǎng)元設(shè)備類型及環(huán)拓撲 2 2 3SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 環(huán) 幾種常見的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu) 點對點 TE 多點 線型 TE TE ADM ADM TE 環(huán)形 具有高度的自愈性 可靠性 REG ADM ADM ADM ADM 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu) 樹型拓撲 TE TE ADM ADM TE 網(wǎng)孔拓撲 REG ADM ADM ADM ADM TE 環(huán) 兩纖單向通道倒換環(huán) A B C D E F 1 1并發(fā)優(yōu)收 環(huán) 兩纖單向通道倒換環(huán) A B C D E F 1 1并發(fā)優(yōu)收 1 1SNC P的倒換只與接收端收到的信號質(zhì)量有關(guān) 借助于2 1選擇器 無需APS協(xié)議即可實施快速倒換 倒換時間可少于30ms 環(huán) 4纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 1 1 環(huán) 4纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 光纜故障 發(fā)生環(huán)回倒換 Loopbackswitch 1 1 環(huán) 4纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 工作光纖故障 發(fā)生區(qū)段倒換 Spanswitch 1 1 環(huán) 4纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 節(jié)點失效 在相鄰節(jié)點作環(huán)回倒換 1 1 環(huán) 2纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 工作信道 空閑保護信道 1 1 環(huán) 2纖雙向線路倒換環(huán) A B C D E F 光纜故障 發(fā)生環(huán)回倒換 Loopbackswitch 1 1 時鐘定時 什么是SSM SynchronizationStatusMessage同步狀態(tài)信息 背景 Varioustrafficssuchasvoice data videoMultipleservicessuchasIP ATM SDH Differentsynchronizationqualitylevelwouldberealizedoversamenetwork MoreQoSrequiredSupplyingmoresuitablesynchronizationsourcetoeachNEismuchmoreimportant什么是SSM DefinedinITU TG 781SSMoffersthequalitylevelandprioritylevelofsynchronizationsourcetoeachNEinordertoassureclockquality IndicatedonSan n 4 8 bitsonexternal2Mbit ssignalorS1byte b5 b8bit onSTM Nlinesignal MSB MostSignificantBitLSB LeastSignificantBitSSU SynchronizationSupplyUnit SynchronizationArchitecture 同步與定時 Q qualitylevel質(zhì)量等級 QS1含義 0 0000 質(zhì)量未知 3 0100 G 812轉(zhuǎn)接局 QL SSU A 5 1011 SETS SDH設(shè)備時鐘 不用作定時 DNU 2 4 8 11 15 SDH將通過S1字節(jié) 5 8 或外接的2Mbit ssignalSan n 4 8 比特攜帶時鐘的Q值的技術(shù)稱為SSM技術(shù) 即同步狀態(tài)信息技術(shù) 它指出的是定時鏈起點時鐘的長期精度 據(jù)它可選擇和確認最佳質(zhì)量的同步路徑 有利于時鐘源的倒換及防止時鐘形成環(huán)路 時鐘的Q值與S1字節(jié)的取值關(guān)系對應(yīng)如下 網(wǎng)元的時鐘源 1 外同步定時 2 STM N線路信號中提取 3 2MPDH支路提取 4 內(nèi)部定時 保持模式 holdover 自由振蕩模式 free run Externalin fromBITS 1 2 Externalout toBITS 1 2 Line1 line2 Tributary1 2 STM N STM N STM N line3 holdover freerun 同步與定時 同步方式一 CLK1 CLK2 NE NE Data 準(zhǔn)同步方式各節(jié)點都設(shè)立高精度的獨立時鐘 這些時鐘具有統(tǒng)一的標(biāo)稱頻率和頻率容差 雖然各時鐘頻率不可能絕對相等 會產(chǎn)生滑動 但由于精度足夠高 產(chǎn)生的滑動可以滿足指標(biāo) 對時鐘性能要求高 常用于國際數(shù)字網(wǎng)中 即一個國家和另一個國家的數(shù)字網(wǎng)之間采用此種同步 銫原子鐘 銫原子鐘 同步與定時 同步方式二 CLK1 NEMaster NESlave Data Clock 主從同步方式定時信號從基準(zhǔn)時鐘向下級從鐘逐級傳送 各從鐘直接從上級鐘獲取同步信號 不斷根據(jù)過來的同步信號來調(diào)整本身的時鐘 同步信號可以從傳送業(yè)務(wù)的數(shù)字信號中提取 也可以使用專用鏈路傳送定時信號 從鐘使用鎖相環(huán)技術(shù)將輸出信號的相位鎖定到輸入信號的相位上 正常鎖定時 其輸出相位具有與基準(zhǔn)信號相同的精度 對從鐘性能要求低 但傳輸鏈路的不可靠會影響時鐘傳輸 同時存在定時環(huán)路的可能 常用于一個國家 一個地區(qū)的數(shù)字網(wǎng)內(nèi)部采用此種同步 NE網(wǎng)絡(luò)單元 同步與定時 同步方式三 CLK1 NE NE Data Clock 互同步方式 網(wǎng)內(nèi)沒有主基準(zhǔn)時鐘 各時鐘將自身頻率鎖定在所有接收到的定時信號的加權(quán)平均值上 各時鐘相互作用 實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)時鐘同步 輸入緩存吸收時鐘間的差別 沒有slips 具有較高的可靠性 對時鐘性能要求不高 但網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化容易引起系統(tǒng)性能變化甚至進入不穩(wěn)定狀態(tài) CLK2 同步與定時 同步方式四 AtomicCLK Network Network Data 混合同步方式當(dāng)定時傳輸距離很長時 將全網(wǎng)劃分為若干個同步區(qū) 區(qū)內(nèi)為主從同步網(wǎng) 區(qū)間為準(zhǔn)同步方式 可以減少時鐘級數(shù) 縮短定時信號傳輸距離 時鐘頻率基本一致 1slip 72days 能被任何業(yè)務(wù)所接受 AtomicCLK 同步與定時 2 2 4IPOverSDH 1 IP與SDH 現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)特點 高速 可擴展性 安全性 適應(yīng)多類型業(yè)務(wù) 早期期骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) 早期主干網(wǎng)采用租用專線的方法 1995年 當(dāng)時的路由器端口已經(jīng)達45Mbps 即使T3 44 736Mbps也不能滿足互聯(lián)骨干網(wǎng)的速度要求 當(dāng)時的ATM 155或622Mbps提出IP ATM SDH Optical結(jié)構(gòu)平臺 成為互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的主流 世界上絕大多數(shù)骨干網(wǎng)都采用這種組網(wǎng)方式 我國的169網(wǎng)即使采用這種結(jié)構(gòu)的 即在光網(wǎng)上建立SDH網(wǎng) 在SDH網(wǎng)上建ATM網(wǎng) 在ATM網(wǎng)上運行IP業(yè)務(wù) 早期期骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) 問題 IPOverATM沒有發(fā)揮ATM的優(yōu)點 效率低 設(shè)備復(fù)雜成本高昂 管理困難等 用ATM傳輸IP 有10 的信頭開銷 AAL5開銷與可變長的IP在分組封裝成信元時 開銷所占的百分比變得更糟 據(jù)統(tǒng)計 IP網(wǎng)絡(luò)中 45 的分組長度為40或44字節(jié) 而這些均不能被封裝到單個ATM信元中 開銷非常大 而SONET SDH還額外引入了大約4 的固定開銷 早期期骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) ISP極力想消除IP與SDH中間的ATM層 早期期骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) 1997年9月Cisco推出具有交換功能的吉比特線速路由交換機 GSR 特點 分組速度達幾十Mbps 擁有155和622Mbps的SDH端口 配合STM 1或STM 4租用專線 以PPP協(xié)議連接構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)骨干線 這就是IPoverSDH的結(jié)構(gòu) 很快取代ATM成為主流 傳輸效率提高到95 以上 ATM不到80 設(shè)備簡化 成本降低 目前 IPdirectlyoverSDH能夠在40Gbps速率以上以很高的帶寬利用率提供堅固的傳輸 通路保護 性能管理和保護倒換 如H3C的QuidwayNetEngine5000系列 具有40Gbps OC768 接口 T級別的減緩容量 強大靈活的業(yè)務(wù)支持能力 高性能網(wǎng)絡(luò)處理器 大規(guī)模光背板互聯(lián)技術(shù) 現(xiàn)代骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) IPoverSDH技術(shù)是通過SDH提供的高速傳輸通道直接傳送IP分組 定位于電信運營級的數(shù)據(jù)骨干網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 高端路由器和高速光纖傳輸通道 實際上是傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)概念的延續(xù) 完全兼容傳統(tǒng)的IP協(xié)議體系 只是在物理通道上借助SDH通過的點到點物理連接 速率提高到吉比特量級 現(xiàn)代骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu) 1 可以使IP分組通過多種高速率進行傳送 傳送時延小 同時也可以提供自動保護切換特性實現(xiàn)路徑備份 提高傳輸系統(tǒng)的可靠性 具有高品質(zhì)的QoS能力 2 在環(huán)路上的路由交換機可以使用光纖環(huán)兩側(cè)雙向的通道來共享IP流量 可以使帶寬利用率加倍 從而大大降低成本 尤其是 在光纜割斷時 IP數(shù)據(jù)流可以選擇光纜環(huán)的另一側(cè)尚生存的的光纖路徑到達終點 也可以選擇其他路由 IPoverSDH優(yōu)點 SDH協(xié)議是物理層協(xié)議 主要負責(zé)在物理介質(zhì)上傳送字節(jié)數(shù)據(jù) IP協(xié)議是無連接的協(xié)議 是網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議 介于上述2者之間的數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)SDH和IP協(xié)議之間的接口 當(dāng)前的IPoverSDH結(jié)構(gòu)主要是IETF 互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 TheInternetEngineeringTaskForce 定義的IP PPP HDLC SDH協(xié)議結(jié)構(gòu) 另外還有2種結(jié)構(gòu) 武漢郵電科學(xué)研究院提出的IP LAPS SDH協(xié)議結(jié)構(gòu) 日本NTT公司的MAPOS結(jié)構(gòu) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)封裝方法是將IP分組映射到SDH的方法是使用PPP協(xié)議和HDLC協(xié)議 把IP映射到SDH分2步進行 把IP分組插入到PPP幀的信息段 再由SDH通道層的業(yè)務(wù)適配器把PPP幀映射到SDH的同步凈荷中 將字節(jié)同步映射到虛容器 VC 分組封裝中 然后向下 經(jīng)過SDH段層 加上相應(yīng)的開銷 把凈荷裝進一個SDH幀中 到達光層 在光纖中傳輸 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 1 IP PPP HDLC SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu) 協(xié)議結(jié)構(gòu)與功能 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 1 IP PPP HDLC SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 1 IP PPP HDLC SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu) IP PPP HDLC SDH Optical協(xié)議棧 PPP協(xié)議格式 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 1 IP PPP HDLC SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu) PPP協(xié)議的結(jié)構(gòu) 1字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié) 1或2字節(jié) 可變長度 2或4字節(jié) 1字節(jié) PPP完整的幀格式 PPP包括了3個基本組成部分 在串行鏈路上使用多個協(xié)議的封裝方法用鏈路控制協(xié)議LCP來建立 配置和測試數(shù)據(jù)鏈路連接一組讓PPP連接使用不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCP 協(xié)議類型 LCP NCP 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 LCP用于建立和拆斷鏈路NCP用于選擇和配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 協(xié)議類型 LCP NCP 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 LCP用于建立和拆斷鏈路NCP用于選擇和配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 IP LAPS SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu)方案特點 設(shè)備硬件開銷極小 該設(shè)備不僅適合SDH中低速應(yīng)用 也適合SDH中2 5Gbps及以上高速率的應(yīng)用首次提出在IP和SDH之間保留面向字節(jié)的SDH鏈路接入規(guī)程 用多服務(wù)訪問點代替地址域 實現(xiàn)多協(xié)議封裝 可以支持從低階VC容器到高階VC容器 包括級聯(lián) 的全部頻率范圍 也特別適合用到光的包交換接口 沒有任何協(xié)議的不確定性 在IPoverSDH SONET全程范圍內(nèi)支持QoS和優(yōu)先級 同時支持IPv4和IPv6兩個版本的IP協(xié)議 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 2 IP LAPS SDH的協(xié)議結(jié)構(gòu) LAPS的協(xié)議分層結(jié)構(gòu) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 3 IPoverSDH的關(guān)鍵技術(shù) 問題描述 在IPoverSDH組網(wǎng)技術(shù)中 SDH只是以鏈路方式在支持互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) 不參與互聯(lián)網(wǎng)尋址 它的作用的是將路由器用高速同步傳輸鏈路以點對點的方式連接起來 僅僅提高鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率 并沒有從整體上提高互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的高速率傳輸 高速率路由轉(zhuǎn)發(fā)性能 高速鏈路與路由器節(jié)點低速處理之間的矛盾 形成網(wǎng)絡(luò)帶寬化的一個 瓶頸 因此 這種互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)整體性能的提高將在很大程度上取決于路由器技術(shù)是否有突破性進展 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 路由器 SDHDXC 路由器 SDHADM LT 路由器 SDHNMS STM 1 STM 4 SDHADM LT STM 4 STM 16 STM 1 STM 4 STM 1 STM 4 SDH傳送網(wǎng) ADM分插復(fù)用器LT線路終端設(shè)備 網(wǎng)管系統(tǒng) SDHDXC數(shù)字交叉連接設(shè)備 圖 IPoverSDH的組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 最具代表性的IPoverSDH的組網(wǎng)方案有三種 1 Cisco公司的DPT dynamicpackettransport 2 Lucent公司的SDL simplifieddatalink 3 Lucent公司的DTM dynamictransfermode DPT CISCO公司DPT的環(huán)形結(jié)構(gòu) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 dynamicpackettransport 描述 DPT的結(jié)構(gòu)為環(huán)形 由2個反向循環(huán)的光纖環(huán)路組成 每個環(huán)可同時傳送數(shù)據(jù)和控制分組 工作機制 一根光纖發(fā)送數(shù)據(jù)分組 下行 另外一根反向發(fā)送控制分組 上行 特點 2根光纖環(huán)路為分組的傳輸提供了最大的可用帶寬 確保了分組選擇最短的路徑到達目的地 并加速控制信號的傳播以滿足帶寬利用和自愈的目的 為了提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用效率 DPT引入了如下新技術(shù) 空間重用協(xié)議SRP SRP fa公平算法 雙向光纖環(huán)路技術(shù)和統(tǒng)計復(fù)用技術(shù) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 DPT dynamicpackettransport 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 DPT環(huán)和SONET SDH環(huán)的比較 DPT dynamicpackettransport 在實現(xiàn)POS PacketoverSDH 的具體結(jié)構(gòu)IP PPP HDLC SDH中 使用基于HDLC的幀定界協(xié)議 但該協(xié)議在高速情況下存在一些問題 主要表現(xiàn)為 用戶使用HDLC幀時 網(wǎng)管需要對每一個輸出字節(jié)都進行監(jiān)視 監(jiān)視數(shù)據(jù)字節(jié)和標(biāo)志字節(jié) 需要 比特填充 操作 復(fù)雜 費時 帶寬浪費等 SDH幀頭中攜帶有豐富的信令和網(wǎng)管信息 對長途W(wǎng)DM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)再生個故障定位相當(dāng)重要 但是SDH幀頭開銷太大 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 SDL Lucent simplifieddatalink 為此 Lucent提出了一個幀長可變的的新型成幀協(xié)議 即簡化的數(shù)據(jù)鏈路 SDL 協(xié)議或Fast IP或ShimSDH 該技術(shù)簡化了SDH的幀頭 且改造了幀結(jié)構(gòu)使之有利于IP分組的封裝 它可以將IPoverSDH速率提高到2 5Gbps或者更高 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 4 IPoverSDH組網(wǎng)方案 SDL SDL的幀格式 IPoverSDH相對于IPoverATM傳輸方式具有更高的傳輸效率 更適合于組建專門承載IP業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 5 IPoverSDH技術(shù)優(yōu)缺點 主要優(yōu)點 1 IP數(shù)據(jù)包通過PPP協(xié)議直接映射到SDH幀結(jié)構(gòu)上 省去中間的ATM層 簡化了IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 提高數(shù)據(jù)傳輸效率 2 將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立在SDH傳輸平臺上 可以很容易地跨越地區(qū)和國界 兼容各種不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn) 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連 3 可以充分利用SDH技術(shù)的各種優(yōu)點 如自動保護切換APS 保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性 4 有利于實施IP多點廣播技術(shù) IPMulticasting 5 適用于IP骨干網(wǎng) 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 5 IPoverSDH技術(shù)優(yōu)缺點 主要不足 1 不適于集數(shù)據(jù) 語音 圖像等的多業(yè)務(wù)平臺 2 目前IPoverSDH技術(shù)一般可進行業(yè)務(wù)分級 CoS 尚不能像IPoverATM技術(shù)那樣提供較好的服務(wù)質(zhì)量QoS 3 對大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò) 需處理龐大 復(fù)雜的路由表 而且路由表查找困難 路由信息占用較大的帶寬 4 尚不支持虛擬專用網(wǎng) VPN 和電路仿真 5 網(wǎng)絡(luò)擴充性能較差 不如IPoverATM技術(shù)那樣靈活 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 5 IPoverSDH技術(shù)優(yōu)缺點 小結(jié) 1 IPoverSDH技術(shù)是目前建設(shè)和改造Internet骨干網(wǎng)的首選方案 2 IPoverSDH能使IP數(shù)據(jù)包通過PPP協(xié)議直接映射到SDH幀結(jié)構(gòu)上 省去中間的ATM層 簡化了IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 提高了數(shù)據(jù)傳輸效率 3 將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立在SDH傳輸平臺上 可以很容易地跨越地區(qū)和國界 兼容各種不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn) 易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 4 目前 國內(nèi)外廣泛建設(shè)的SDH環(huán)境為IPoverSDH的實施創(chuàng)造了良好的條件 隨著千兆高速路由器的進一步成熟和IP業(yè)務(wù)的進一步增大 對IPoverSDH的應(yīng)用會越來越廣泛 但是 應(yīng)注意到 在一段時期內(nèi) IPoverATM IPoverSDH將會共存互補 各有其最佳應(yīng)用場合和領(lǐng)域 但最終會過渡到IPoverWDM 2 IPoverSDH的體系結(jié)構(gòu) 2 3IPoverDWDM技術(shù) 密集波分復(fù)用DWDM DenseWavelengthDivisionMultiplexing 2 3IPoverDWDM技術(shù) 2 3 1IPoverDWDM的概念 IPoverWDM 也稱光互聯(lián)網(wǎng) 就是直接在光上運行的互聯(lián)網(wǎng) 其基本原理和工作方式 在發(fā)送端 將不同波長的光組合 復(fù)用 送入一根光纖中傳輸 在接收端 又將組合光信號分開 解復(fù)用 并送入不同終端 2 3IPoverDWDM技術(shù) 2 3 1IPoverDWDM的概念 IPoverWDM是一個真正的鏈路層數(shù)據(jù)網(wǎng) 在其中 高性能路由器取代傳統(tǒng)的基于電路交換概念的ATM和SDH電路交換和復(fù)用設(shè)備 成為關(guān)鍵的的統(tǒng)計復(fù)用設(shè)備 高性能路由器通過光ADM 分插復(fù)用器 或WDM耦合器直接連接至WDM光纖 由它控制波長接入 交換 選路和保護 IPoverWDM由于使用了指定的波長 在結(jié)構(gòu)上將更加靈活 并且有向光交換和全光選路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移的可能 2 3IPoverDWDM技術(shù) 2 3 2DWDM技術(shù) 20世紀(jì)90年代后期 在網(wǎng)絡(luò)擴容的新技術(shù)中 密集波分復(fù)用 DenseWavelengthDivisionMultiplexing DWDM 時分復(fù)用 TDM 以及空分復(fù)用技術(shù) SDM 越來越引起人們重視 現(xiàn)有光纖擴容的重要性 波分復(fù)用和時分復(fù)用可以在不敷設(shè)光纜的情況下 對通信網(wǎng)絡(luò)進行容量擴展 所以近年來發(fā)展非常迅速 時分復(fù)用發(fā)展到40Gbps以上已接近了硅和砷化鎵的極限要求 并且傳輸成本也很高 光纖色散和極化模色散的影響也日益加重 波分復(fù)用技術(shù)以其大容量 支持多業(yè)務(wù) 可擴展性好等優(yōu)點將成為未來傳輸網(wǎng)的主體 2 3IPoverDWDM技術(shù) 2 3 2DWDM技術(shù) DWDM技術(shù)就是采用波分復(fù)用器 合波器 在發(fā)送端 將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來 并入一根光纖傳輸 在接收端 再由另一波分復(fù)用器 分波器 將這些不同信號的光載波分