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[周报全文]光与IP 在城域网完美融合

2002年08月19日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:光与IP 在城域网完美融合

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    编者按:城域网的建设,尤其是各运营商、专网的城域网标准与建设,是当前通信业界共同关注的热点问题。 在我国电信运营市场新格局建立之际,为了更好地对城域网建设、标准、应用市场做出正确的分析与评估,促进相关业务应用的发展,避免技术和规划的失误,加强各企业之间的经验交流,促进运营商与设备厂商的沟通,我们将陆续推出一系列有关城域网建设的文章,以期推动城域网在我国的健康发展。


    光与IP 在城域网完美融合


    当前,全球各大电信运营商的业务流量结构发生了根本性的变革,数据业务已经或即将超过话音业务。需要指出的是,所谓网络业务的数据化趋势实质上主要是IP化,因此,就城域网而言,如何把光传输与IP动态完美融合起来,构造一种为IP而优化的体系,对运营商来说至关重要。


    导入DPT

    传统的SDH/Sonet体制是为话音业务而优化的体系,它基于时分复用(TDM)技术,有专门的维护和管理信道,能够实时地监控,具有自愈能力。但缺点也非常明显:多个设备层次,使用专门的管理信道,导致复杂和高成本;提供数据业务时效率低下。而ATM的传输单位是信元,采用虚电路方式,同样不适合数据业务,运营成本也很高。为了解决这一问题,思科公司提出了“城域IP”的概念,即在城域范围内构造为IP而优化的体系,其核心技术是动态分组传送技术(Dynamic Packet Transport)。DPT是一种新型的、针对分组数据进行优化的光传输技术,它将IP路由的多种特色和功能与光纤环网的稳定性、自愈能力完美结合,成为一种具有高性价比、可扩展的解决方案,以满足城域网和广域网中呈爆炸性增长的IP数据流量对光纤带宽的需求。值得一提的是,由于这项技术获得了业界的普遍认可,所以国际组织IEEE正在以此为蓝本制定通用的弹性分组环网(RPR)标准。

    DPT技术引入了一种全新的空间复用协议SRP(Spatial Reuse Protocol),这是一种MAC层协议,可以用于各种物理层技术之上。典型的用法是由两根反向光纤组成SRP环,其中每一根光纤都可以用来传输数据和传输反方向的控制信号。SRP运行时,在一个方向发送数据(下行流),而在反方向的另一根光纤上传输控制信号(上行流)。两根光纤互为控制,因此共有两个上行流和两个下行流。这样,SRP便能最大限度地利用光纤的传输带宽。同时,由于控制信号不受数据流干扰(例如排队、突发拥塞等),能够快速传输,从而为带宽的进一步优化和网络的高速自愈提供了保障。

    由于SRP的媒体无关特性,DPT技术可以透明地运行在现有的各种重要光纤基础设施上,如裸光纤、波分复用系统(WDM)、SDH系统。DPT技术通过消除成本高昂、效率低下的TDM传输层,并把TDM传输层的功能,如主动性能监视、快速保护切换和远距离光纤等集成到路由器中,达到降低投资成本和运行成本的目的。


    DPT的优势

    DPT技术与POS技术相比,其优点主要在于可以动态使用带宽,使带宽的利用率得到大大的提高,并避免了点对点连接的限制,减少了端口数的需要。同时,它吸收了POS技术的优点,避免了ATM技术的协议复杂性、信令系统和过高的信头开销,并且由于直接支持IP,无需IP包的拆分和重组,从而提高了交换机的处理能力,并降低了设备的价格。

    DPT技术还具有空间复用的特性。一根光纤环可以分段传输数据,因此可以使带宽利用率提高1倍。所有节点对带宽具有同等的控制权,从而为带宽的统计复用提供了最佳的保障。它拥有良好的扩展性。一个环上的节点数可以最高至128个,单端口速率可以最高至10Gbps,地理范围可以像SDH一样扩展到足够的程度。

    DPT技术可以提供比SDH的自动保护交换(APS)更好的网络自愈功能,不仅可以在50微秒内切换光纤(+本站微信networkworldweixin),而且可在50纳秒内恢复IP业务,不需要路由表的重新收敛。它可以直接映射和支持IP包的优先级,直接支持IP包的广播以及其他IP业务控制功能。其简单的环形结构和自动发现机制使网络设备的配置变得十分简单。例如,在一个网状网中,增加一个节点需配置多个端口,而在一个环形网中,增加一个节点最多只需要配置一对端口。在网络管理方面,DPT技术的采用,使从物理层到链路层到网络层的全部三层网络管理不再需要不同的网管系统。同时,DPT技术的高可靠性还大大降低了运行维护成本,提高了生产效率。

    从运营商角度看,DPT技术的引入使他们在投资结构上发生了根本性的变化,大大提高了投资效率。例如,运营商无需在昂贵的时分复用设备上进行投资,却能获得同样的带宽;同时又能采用空间复用和统计复用技术,最有效地使用这些带宽而获得更高的效益;其次,它使运营商具备提供增强性IP业务的能力。DPT技术直接支持和增强如VoIP、VPN等多种IP业务,此外,DPT技术由于提供了先期的性能监测、错误监测、错误定位以及智能保护交换机制,网络具备自愈功能,使IP业务稳定可靠,可为运营商带来更丰厚的增值服务利润。

    构造为IP业务而优化的体系,已经成为电信界关注的焦点。为了满足建设城域网和广域网对成本、性能和维护管理的需要,IEEE在2000 年底就批准成立了802.17 RPR工作小组,任务是为局域网、城域网、广域网准备一套全新的物理层和链路层的协议。而DPT显然是满足具备带宽的共享性和可伸缩性、空间的复用性以及容错性要求的最佳技术,因此RPR在帧格式、带宽管理等重要方面,都采纳DPT的协议。预计该项标准明年初将会出台。随着用户需求的增长,以及以思科为代表的设备供应商在技术上的进取,DPT/RPR技术必将在城域网中获得广泛的应用。 

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]