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弹性分组环技术

发布时间:2014-07-24 12:34

  【摘要1本文论述了弹性分纽环技术在通信工作中的发展与应用。【关键词】弹性分组环网络技术应用

  弹性分组环(RPR, Resilient Packet Ring)是一种新出现的城域网传输技术。在此之前τ城域网主要采用三类技术实现 ATM、以太网和SOH

  (1) ATM技术复杂,成本昂贵现在已经慢慢从市场上消失

  了。

  (2)以太网IP数据采用尽力传送的机制,是现在广泛采用的 局域网技术a具有很好的扩展性,很适应现在的突发性数据业务,但是Q口S没有保障,保护倒换的能力也很差a同时网络的故障恢复能力也比较差。

  (3) SOH设备具有小于50r时的倒换时间,有多种保护方式, 具有良好的Q币,但是SOH采用的是固定传送带宽传送IP数据业务的效率不高,造成很大的浪费ρ

  在这种情况下,综合了以太网和SOH的优点,产生了RPR技术RPR结构上借鉴SOH采用了双环(内环和外环)结构,传输方式上RPR采用了一种全新的机制,在光纤上直接传输IP包,而分组数据传输时特别设计了MAC层协议,定义了一个独立的物理层

  弹性分组环媒介访问控制层,这样所有节点都可以基于逻辑MAC地址进行快速的二层交换一个RPR环即构成一个虚拟的分布 式第二层交换机,极大地简化了网络,在不降低网络性能和可靠性的前提下提供了更加经济有效的城域网。

  1、RPR协议

  RPR协议面向的是可灵活选择配置的LAN或者WAN的网络结 构,采用了共享介质传输‘空间重用协议以及故障保护时的弹性机制,其一些重要特性

  (1)支持最小速率155Mb/s可以根据需要升级,最高可以 达到lOGo

  (2)支持光纤或者铜缆上组建双向传输环,但一般建议使用 光纤组环。

  (3)采用空间重用(Spatial Reuse)和最小协议头开销机制,

  因此能够有效的利用带宽。

  (4)支持三种优先级的业务(EF、AF BE)

  (5)对环上大量节点的可量测性(scalabi I ity)

  (6)支持即插即用的设计,而不需要如同其他MAC协议中所 以必须的基于软件的站点管理传输协议(SMT)或者环主协商软件,能够自动拓扑发现功能。

  (7)环上节点间的公平性,每个节点都可以分配到一部分 带宽。

  (8)支持环上的冗余配置(如故障检测、保护倒换等),同 SONET中的双向线路保护倒换环(BLSR)的功能类似。

  (9)提供MAC访问物理层与具体物理层介质无关的业务接口。

  2、RPR节点的MAC参考模型和节点功能

  如上面所说,弹性分组环技术(RPR--- Resilient Packet Ring),采用了一种全新的机制,在光纤上直接传输IP包,而分组数据传输时特别设计了MAC层协议,其MAC层地址采用空间复用MAC地址 (Spatial Reuse Protocol),是种与媒体无关的MAC层,可以用于各种物理层技术之上,因此MAC层功能的实现是其关键,笔耕文化推荐期刊

  RPR技术标准中推荐的MAC参考模型如图1。下面就介绍一下模型 各部*说明MSAP=MAC业务访问点PSAP=物理层业务访问点,MLSAP=MAC层业务访问点

  (1)物理层RPR的物理层可以是1或lOGb/s以太网物理层 或者是SOH/SONET物理层。在参考模型中使用字节同步的HOLC协议。一般来说,不同的物理层提供不同的服务,因此模型中通过上层的物理层协调子层屏蔽物理层的不同。

  (2)物理层协调子层该层是属于物理层的一部分,能够给 MAC层提供一致的业务接口,每一种物理层提供一种相应的协调子 层实体。该层同时也提供MAC所需要的管理和控制物理层的通用接口。

  (3) RPR的MAC. RPR的MAC层的介质接入控制子层不但提 供了访问物理层的接口,同时也提供了对通过MAC转发数据的控制。

  (4)RPR的MAC控制 RPRMAC层中的MAC控制提供了对

  RPRMAC子层的控制比如速率控制、管理.保护、拓扑功能、 链路合并等。

  (5)MAC层管理实体(简称MLME),MAC的管理层实体是MAC 层外的一个独立的实体,处于独立的管理平面肉。MLME中包含了MAC的管理信息库(MIB),提供对MAC实体各部分的管理。

  3、RPR帧幡式

  RPR采用类似以太帧的帧格式RPR的分组能够在任何点到点 的链路层上传输(如SONET/SOH点到点的以太阿链接等人最大帧长度为9216字节。RPR的分组帧可分为数据帧.控制帧以及基本帧格式的扩展帧格式。

  4、RPR技术的特点:

  (1)采用双环(内环和外环)结构,每对节点之间都有上行和 下行两条路径,保证了高可用性,同时网络结构也相当简单,分组环上的所有节点被配以唯一的逻辑MAC地址,所有节点都可以基于逻辑MAC地址进行快速的二层交换,极大地简化了网络。但)RPR分组环的空间复用技术 (3)空间重用可以保证对各种等级业务的QoS RPR可根据用户需求分配带宽,而不是像SOH那样分配固定 时隙,而且可以对不同等级业务的采取不同的保护方式。(4)具有网络拓扑结构的自动发现和更新功能,每个节点收到RPR环上其它节点的MAC地址后,自动建立和更新自己的拓扑圈,使得网络初始化配置变得极其简单,实现了即插即用,可避免手工配置带来的错误,便于进行网络维护和管理。(5)50/ms自愈的环快速保护。

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