弹性分组环技术及其应用

2019-11-03 10:21:07

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供稿：网友

　　从第二代MSTP的以太网业务支持上看，不能提供良好QoS支持的一个主要原因是现有的以太网技术是无连接的，为了能够将真正QoS引入以太网业务，需要在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求，弹性分组环(RPR)技术应运而生。

　　RPR是为优化数据包传输而提出的一种新的MAC层协议。它既利用了SDH技术对延时和抖动性能严格保障、可靠的时钟以及SDH环网50ms快速保护的长处，又吸取了以太网技术的经济、灵活和可扩展好的优点。因此，它不仅能有效地支持环形拓扑结构和在光纤断开或连接失败时实现快速恢复，同时具备数据传输的高效、简单和低成本等典型以太网特性。

　　RPR技术特点

　　上海贝尔阿尔卡特认为RPR面向数据，与媒体无关，可扩展，使用双环工作方式，同时采用分布式的管理、拥塞控制与保护机制，具备分服务等级的能力，是一种适合城域网骨干层、汇聚层的组网和链路层技术。

　　分组式ADM体系

　　RPR机制对业务交换采用分组式ADM体系，以提高系统的处理性能。对于每个节点，如果数据流的目的地不是本节点，这个数据流就会被简单地前传，而不会像以太网交换机那样将数据流放入队列并等待处理。RPR设备可以像SDH ADM那样不用处理那些前传的数据流，从而大大提高系统的处理性能。

　　双环结构

　　RPR环由两根光纤组成双环结构，RPR可认为每个分组流最终都可以到达终点，并通过TTL方式防止死循环。在按一定原则为每个业务选择好传送方向后，每个节点只需要对业务进行上环、过环和下环处理。因此，环上的每个节点都可以公平地享用每一段带宽，环路的可用因子为2，也就是说，2.5Gbit/s的RPR环，平时可传送5Gbit/s的业务量。

　　空间复用

　　RPR支持空间复用技术(SRP)。SRP是一种与媒质无关的MAC层协议，可用于各种物理层技术之上。SRP在数据包环上提供了寻址、读取数据包、带宽控制和控制信息传播的基本功能。在分组环路上，数据包被目的节点从环上读走，环上其他段的带宽可以被其他分组利用，以保证环上的每个节点都可以公平的享用每一段带宽，而不会互相影响，提高整个环路的带宽利用率。

　　保护机制

　　RPR提供两种之一环保护机制：Steering源路由方式和Wrap折回方式。两种保护方式都保证环保护小于50ms。RPR节点间通过信令交换拓扑信息，每个节点都应知道网络的状态。

　　同时，RPR还具有多等级、可靠的Qos服务、拓扑自动发现、带宽公平机制和拥塞控制机制等特性，使RPR能够控制向环路上转发数据包的速度，保证每个节点都按照不同的权重因子获得自己应得的环路带宽份额。

　　RPR技术应用

　　RPR可将业务通过RPR帧直接加载到Optical上，实现ip over RPR over Optical。RPR技术的基本目的是为了提供运营商级别的可靠性、环上传输公平性以及业务可扩展性；提高带宽效率、通过最小时延和传输抖动来确定性能。如此，使得IP over RPR over Optical的优点十分明显，不仅具有IP over GBE over Optical方案的绝大部分优点，同时，在长距离传输、网络可靠性、QOS保证等方面可以和SDH媲美。采用空间复用技术，能够动态分配带宽并支持公平接入，这样使得带宽的利用效率明显增加。

　　RPR还是解决城域数据传输问题的一项新的二层技术。通过空间复用进行环共享，利用以太网或SDH物理层为分组交换网络提供电信级保护和弹性。

　　综述

　　RPR技术使得运营商在城域网内以低成本提供电信级服务，在提供SDH级网络生存性的同时，降低了传送费用。由于其既集成了IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠性，又在技术上综合了以太网和SDH的优点，在功能上具有SDH时分复用、IP路由交换等功能，因而被普遍认为是一种很有市场前景的技术。可以相信，随着技术的不断发展，基于RPR的新一代MSTP将成为应用于城域网的主要技术之一。上海贝尔阿尔卡特推出的RP系列光传输设备支持基于RPR的新一代MSTP，将帮助运营商率先为客户提供高质量的多业务传输平台，提供新一代电信级以太租线业务，为运营商抢占城域业务的先机创造了有利条件。

摘自《通信产业报》