2022年接口術(shù)語

1、GE接口 ，F(xiàn)E接口，POS 標簽： 接口  ethernet  gigabit  mbit  電纜  分類： 通信技術(shù) 2021-03-07 14:29FE接口又稱為FE端口，是Fast Ethernet 的縮寫，即快速以太網(wǎng)，是目前主流100M網(wǎng)絡(luò)的稱呼。也是通常  說的百兆網(wǎng)。    GE是Gigabit Ethernet 的縮寫，即1000M傳輸速率的以太網(wǎng)。 通常用的FE和GE多是指端口配置。 1000BASE-T Gigabit Ethernet 標準的千兆以太網(wǎng) 10/100/1000BASE-T G

2、igabit Ethernet 自適應千兆以太網(wǎng) 在這些接口中，還有一些簡稱即光口和電口，實際上是指 光纖接口和(RJ45)電纜接口的意思。 SONETSynchronous Optical Network是ANSI定義的同步傳輸體制，是一種全球化的標準傳輸協(xié)議，采用光傳輸，傳輸速率組成一個序列，包括STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和STM-16c/STM-162.5Gbit/s，每一級速率都是較低一級的4倍。由于是同步信號，因此SDH可以方便地實現(xiàn)多路信號的復用。 SDHSynchronous Digital Hierarchy是CCITT現(xiàn)在的ITU-T定義的，

3、使用SONET速率的一個子集。 路由器常見的接口有：通用串行接口通過電纜轉(zhuǎn)換成RS232DTEDCE接口、V35DTEDCE接口、X.21DTEDCE接口、RS449DTEDCE接口和EIA530DTE接口等、10M以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、10100自適應以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、ATM接口2M、25M、155M、633M等、POS接口155M、622M等、TokenRing接口、FDDI接口、E1TI接口、E3T3接口、ISDN接口等。    POS (Packet Over SDH)一類支持非通道化，每個物理接口只對應一個通道；另一類支持通道化

4、，每個通道均獨享帶寬資源。通道化POS接口簡稱cPOS有兩種速率：分別對應于STM-1155Mbit/s和STM- 16c2.5Gbit/s。非通道化POS接口有多種速率：分別對應于STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和 STM-16c2.5Gbit/sChannelized E1，分時隙E1，將E1 接口分為30 個B 信道和1個D 信道，捆綁后使用。CE1 是信道化的E1. 普通E1只能作為 1個 2M的鏈路來使用. CE1可以作為一個完整的2M鏈路或者劃分成多個64k的鏈路來使用. T1是 1.544M鏈路 而 E1是2M鏈路._常用接口POS基于SDH的數(shù)據(jù)包接

5、口和GE千兆以太網(wǎng)接口進展了深入的分析，從兩種技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)流廣域傳輸?shù)膫鬏斝省⒐收蠙z測能力、經(jīng)濟性等幾方面做了充分的比擬，提出無論是POS接口還是GE接口廣域傳輸均可行，可以靈活選擇。關(guān)鍵詞：GE、POS、傳輸效率、故障檢測能力、經(jīng)濟性 1、 概述 隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)的急劇增加，對長途傳輸網(wǎng)帶寬提出了新的需求。長途傳輸網(wǎng)上互聯(lián)網(wǎng)占用的帶寬主要是實現(xiàn)核心/會聚路由器之間的互聯(lián)，少量大客戶以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)。核心/會聚路由器廣域互聯(lián)時采用的接口類型全部都是POSPacket over SONET/SDH接口，按速率大小又分為10GPOS、2.5G POS、622M POS、155M POS四

6、種。采用POS接口實現(xiàn)路由器廣域互聯(lián)是目前流行的做法，經(jīng)實驗證明也是一種相當有效和可靠的方式。這種方式的主要缺點是造價高。如果能找到一種新的組網(wǎng)方式，如在城域網(wǎng)中廣泛應用的價格低廉的以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式，將極大地降低建網(wǎng)本錢。本文通過對以太網(wǎng)和POS技術(shù)的分析，從兩種技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)流廣域傳輸?shù)膫鬏斝?、故障檢測能力、經(jīng)濟性等幾方面做了充分的比擬，為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)設(shè)備組網(wǎng)提供參考。2、 以太網(wǎng)和POS技術(shù)介紹 2.1、以太網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)接口是實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的最常用接口，以太網(wǎng)接口以其廉價、兼容性好的優(yōu)勢表現(xiàn)出了強大的生命力。以太網(wǎng)主要有IEEE802.3標準和DIX Ethernet V2標準。兩種標

7、準的 MAC幀格式如圖1。兩種標準的MAC幀均有6字節(jié)長的目的地址和源地址，4字節(jié)長的FCS， 2字節(jié)長的類型或長度，MAC 客戶數(shù)據(jù)均是46-1500字節(jié)，區(qū)別在于802.3幀有LLC邏輯鏈路控制子層。為了到達比特同步，從MAC子層向下傳到物理層時還要在幀的前面插入8個字節(jié)，前面7個字節(jié)稱為前同步碼，第8個字節(jié)是幀開場定界符，表示其后面的信息就是MAC幀了。MAC子層還規(guī)定了幀間最小間隔為12個字節(jié)。以太網(wǎng)接口主要有10BASE-T、10BASE-F、100BASE-T、10BASE-FX、1000BASE-X、1000BASE-T接口，在跨城市互聯(lián)中將主要用到GE及以上的接口。GE物理接口

8、有1000BASE-X802.3z標準和1000BASE-T802.3ab標準兩種。2、POS技術(shù) POS技術(shù)實際上就是使用SONET/SDH設(shè)備/幀構(gòu)造來傳送IP業(yè)務(wù)。它利用SDH標準的幀構(gòu)造，同時利用點到點傳送的封裝技術(shù)把IP業(yè)務(wù)進展封裝，然后在光纖或傳輸系統(tǒng)上進展傳輸。POS技術(shù)標準的封裝協(xié)議主要有PPP/HDLC、LAPS和GFP封裝協(xié)議三種。2.1、PPP/HDLC協(xié)議PPP/HDLC協(xié)議是最常用的IP over SDH鏈路層協(xié)議。它是將IP數(shù)據(jù)報通過PPP點對點協(xié)議進展分組，然后使用HDLC高級鏈路控制協(xié)議根據(jù)RFC1662標準對PPP分組進展定界裝幀， 最后將其映射到基于字節(jié)的S

9、DH虛容器中，再加上相應的開銷置入STM-N幀中。PPP/HDLC幀格式如圖2所示。2.2、LAPS協(xié)議 LAPS協(xié)議是HDLC協(xié)議族的一種，它與PPP/HDLC協(xié)議有很多相識之處，比方都采用標志字節(jié)0x7E進展幀定界，控制域依然是0x03，但 LAPS信息局部已取消了協(xié)議字節(jié)和填充字節(jié)。協(xié)議字節(jié)的功能已移至地址字節(jié)。因此，LAPS協(xié)議比PPP/HDLC協(xié)議更加簡單方便，封裝效率更高。2.3、GFP協(xié)議 GFP協(xié)議是由ITU-T G.7041標準化的一種面向無連接的新型數(shù)據(jù)鏈路層封裝協(xié)議，能靈活支持現(xiàn)在和將來的各種數(shù)據(jù)協(xié)議的傳送。GFP協(xié)議的根本思想來源于簡單數(shù)據(jù)鏈路，它為高層客戶信號適配到字

10、節(jié)同步的物理傳輸通道提高了一種通用機制。GFP封裝的高層客戶信號可以是面向協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU的數(shù)據(jù)流，也可以是面向塊編碼的固定比特速率數(shù)據(jù)流。GFP的幀構(gòu)造如圖3。GFP幀分為核心信頭和凈荷區(qū)。 GFP 核心信頭完成GFP的數(shù)據(jù)鏈路管理功能，實現(xiàn)與高層PDU無關(guān)的GFP幀定界功能。GFP核心信頭為4個字節(jié)，包括凈荷長度指示域和核心信頭校驗cHEC域兩個域。凈荷區(qū)長度可在0-65535B之間變化，一般指GFP面向的業(yè)務(wù)方面，比方業(yè)務(wù)PDU、鏈路層代碼字或GFP業(yè)務(wù)管理信息。凈荷區(qū)分為三局部：凈荷信頭4-64字節(jié)、凈荷信息域和凈荷FCS域4字節(jié)。前兩局部是必不可少的，第三局部是可選的。以上介紹了數(shù)

11、據(jù)業(yè)務(wù)常用的和標準的三種封裝協(xié)議，無論是哪種封裝協(xié)議，POS接口的物理接口主要有155Mbit/s、622 Mbit/s、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s POS幾種。3、 用GE接口與POS接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時的優(yōu)劣勢比擬 3.1、數(shù)據(jù)設(shè)備直接用兩種接口互聯(lián)時比擬 、傳輸效率 傳輸效率是在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特流中實際傳輸有用數(shù)據(jù)的比例，傳輸效率可以分解為某種封裝協(xié)議的封裝組幀效率和某種傳輸方式的承載效率兩局部，封裝效率乘以承載效率等于傳輸總效率。不同層次的有用數(shù)據(jù)塊大小不同，為便于比擬，無論是GE接口還是POS接口，均以實際傳輸?shù)娜龑訑?shù)據(jù)報來比擬。對于數(shù)據(jù)設(shè)備直連的情況，承載效率為1。以下計

12、算封裝和組幀效率。 1GE接口封裝和組幀效率根據(jù)以太網(wǎng)的幀構(gòu)造如圖1并考慮全雙工的工作模式。經(jīng)計算用以太網(wǎng)幀傳輸IP包時的封裝和組幀效率如表1。2POS接口封裝和組幀效率由于POS接口在骨干網(wǎng)上用到的最常用接口是2.5G POS接口，因此以下僅計算2.5G POS接口，其余POS接口傳輸效率一樣。用光纖直聯(lián)時承載效率為1。以目前路由器最常用的PPP/HDLC封裝為例。 根據(jù)PPP/HDLC封裝機制，當采用CRC-32校驗時，PPP/HDLC封裝是在IP包外增加9個字節(jié)見圖2。經(jīng)計算2.5G POS接口的封裝和組幀效率見表2。通過由以上計算知，POS接口的傳輸效率高于GE接口。3.1.2、故障檢

13、測能力 當用POS接口互聯(lián)時，鏈路中斷后，路由器能立刻感知線路故障，如果路由器采用快速重路由機制，能在50ms內(nèi)恢復業(yè)務(wù)；如果路由器未采用快速重路由機制，需要通過路由協(xié)議重新計算路由來更新路由表，業(yè)務(wù)恢復時間在秒級。當采用GE接口互聯(lián)時，鏈路中斷后，路由器也能立刻感知線路故障，也需要通過路由協(xié)議重新計算路由來更新路由表，業(yè)務(wù)恢復時間在秒級。因此，在路由器不采用快速重路由機制的前提下，兩種方式業(yè)務(wù)恢復時間相當，均在秒級。3.1.3、經(jīng)濟性 根據(jù)典型廠家GE和2.5G POS端口目錄價計算，按一樣帶寬比擬2.5×GE接口相當于一個2.5G POS，GE口價錢是POS口的50%。從經(jīng)濟性看

14、GE接口優(yōu)于POS接口。3.2、數(shù)據(jù)設(shè)備通過MSTP設(shè)備互聯(lián)時比擬 、傳輸效率 1GE接口傳輸效率假設(shè)用戶側(cè)兩個GE接口，線路側(cè)2.5G SDH帶寬，對端相反過程，GE點對點透傳組網(wǎng)。當采用7個VC4映射時，經(jīng)計算IP包的傳輸總效率等于GE的承載效率乘以IP包的封裝和組幀效率，計算結(jié)果見表3。2POS接口傳輸效率傳輸效率同表2。以上兩種接口通過MSTP設(shè)備傳輸時，如果MSTP設(shè)備組成環(huán)網(wǎng)，其傳輸效率還會降低一倍。由以上計算知，通過MSTP設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時，用POS接口的傳輸效率高于GE接口。3.2.2、故障檢測能力 當MSTP設(shè)備組成鏈型網(wǎng)時，鏈路中斷后，采用POS接口的路由器能立刻感

15、知線路故障，并且容易界定是傳輸設(shè)備故障還是數(shù)據(jù)設(shè)備故障，但需要通過路由協(xié)議重新計算路由來更新路由表，業(yè)務(wù)恢復時間在秒級。當采用GE接口互聯(lián)時，鏈路中斷后，路由器不能立刻感知線路故障，也不太容易定位是傳輸設(shè)備故障還是數(shù)據(jù)設(shè)備故障，也需要通過路由協(xié)議來發(fā)現(xiàn)鏈路中斷并重新計算路由，再更新路由表，業(yè)務(wù)恢復時間在秒級。因此，采用POS接口還是GE接口在鏈路中斷后，故障的定位能力有差異，檢測時間有差異，其余一樣。兩種方式業(yè)務(wù)恢復時間相當，均在秒級。當用MSTP設(shè)備組成環(huán)網(wǎng)時，無論采用GE還是POS接口在鏈路中斷時GE/POS本身鏈路故障例外，利用SDH環(huán)保護均可在50ms內(nèi)恢復業(yè)務(wù)。3.2.3、經(jīng)濟性 根

16、據(jù)典型廠家GE和2.5G POS端口目錄價計算，按一樣帶寬比擬2.5×GE接口相當于一個2.5G POS，GE口組網(wǎng)方式代價是POS口組網(wǎng)方式代價的53%。從經(jīng)濟性看GE接口優(yōu)于POS接口。3.3數(shù)據(jù)設(shè)備通過WDM設(shè)備互聯(lián)時比擬 3.3.1、傳輸效率 1GE接口傳輸效率假設(shè)一個2.5G波長承載兩個GE。 兩個GE接口通過一個2.5G波長傳輸時的承載效率為80.38%，IP包通過以太網(wǎng)封裝時的封裝和組幀效率同表1。經(jīng)計算一個波長承載兩個GE時的傳輸效率如表4。2POS接口傳輸效率傳輸效率同表3.1-2。由以上計算知，通過WDM設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時，用POS接口的傳輸效率明顯高于GE接口。3.

17、3.2、故障檢測能力 當通過WDM設(shè)備進展POS/GE接口互聯(lián)時，其故障檢測能力與使用鏈型組網(wǎng)的MSTP設(shè)備傳輸時一樣，參見3.2.2條。即無論采用POS接口還是GE接口，在鏈路中斷后，故障的定位能力有差異，檢測時間有差異，其余一樣。兩種方式業(yè)務(wù)恢復時間相當，均在秒級。3.3.3、經(jīng)濟性 根據(jù)典型廠家GE和2.5G POS端口目錄價計算，折算成一樣帶寬時， 用GE口組網(wǎng)方式代價是POS口組網(wǎng)方式代價的56%。從經(jīng)濟性看GE接口優(yōu)于POS接口。4、 結(jié)論 通過以上比擬知，用POS接口還是GE接口進展數(shù)據(jù)設(shè)備廣域互聯(lián)，各有優(yōu)劣。POS接口的傳輸效率、故障檢測能力優(yōu)于GE接口。GE接口比POS接口更

18、加經(jīng)濟，GE接口與城域網(wǎng)接口的兼容性更好，但兩種接口在技術(shù)上都是可行的。由于中國鐵通骨干互聯(lián)網(wǎng)B/A類節(jié)點到A類節(jié)點的互聯(lián)帶寬已逐漸到達2.5G 的水平，因此在B/A類節(jié)點到A類節(jié)點的互聯(lián)中，為提高傳輸效率和故障定位能力，主要考慮2.5G POS及以上接口，將來當帶寬到達10G水平時，可以考慮采用10G WAN口相當于10GPOS口或10GE LAN口進展廣域互聯(lián)，但目前10G WAN口和10G LAN口的價格還不是特別明朗，屆時還需根據(jù)性價比做進一步比選。但對于互聯(lián)網(wǎng)B-B、C-B、C-C節(jié)點之間的帶寬需求，建議不再沿用155MPOS、 622MPOS、2.5GPOS的演進路線，而是使用15

19、5M POS或FE、GE、n×GE或n×2.5G POS的演進路線，這樣數(shù)據(jù)設(shè)備的端口對上、對下使用起來更加靈活。但具體是選擇GE還是2.5G POS應結(jié)合數(shù)據(jù)流量，如當流量約1.5G時，選擇兩個GE走不同路由更加平安。用MSTP設(shè)備為大客戶提供以太網(wǎng)專線仍有現(xiàn)實意義，它可以靈活的調(diào)整帶寬，同時又可以利用MSTP環(huán)網(wǎng)提供很好的平安性?？傊琍OS接口還是GE接口實現(xiàn)廣域傳輸均可行，最終應根據(jù)技術(shù)、價格、可靠性等多種因素綜合選擇。 POS口介紹 POS：SONET 上的數(shù)據(jù)包PoS：Packet over SONETPacket Over SONET/SD

20、H PoS是利用點對點協(xié)議PPP實現(xiàn) IP 數(shù)據(jù)報到 SONET 幀有效載荷的映射的系列協(xié)議。Packet over SONETPoS是一種可伸擴協(xié)議，由于現(xiàn)有 SONET 體系構(gòu)造的支持，PoS 中克制了 ATM 中存在的許多缺乏之處。通過少數(shù)高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC或點對點，PoS 提供了一種直接在 SONET 同步凈荷包SPE：Synchronous Payload Envelope內(nèi)傳送數(shù)據(jù)包的機制。PoS 包括以下三層：頂層：IP 數(shù)據(jù)報被封裝到 PPP 分組中層：PPP 分組利用 HDLC 協(xié)議成幀底層：映射到 SONET底層，映射到 SONET，是由 IETF 定義在 RFC 2

21、615中關(guān)于 PoS 的唯一局部。其特征如下所述：.High-Order Containment SONET 中同步傳輸信號必須需要 PoS 幀的支持。Octet Alignment 指數(shù)據(jù)包八位邊界限和 STS 八位邊界限的聯(lián)合。Payload Scrambling 擾碼指線路上采用1和0進展編碼的過程。ANSI 在 T1 傳輸標準要求平均12.5%為1，即非成幀信號中連續(xù)14個0，幀信號中連續(xù)15個0。采用1編碼的主要是為網(wǎng)絡(luò)恢復或同步提供定時。但其它方面如 Automatic-Line-Build-OutALBO，均衡器，電源使用等也受到編碼中1的密度影響。Packet over SON

22、ET：IP 數(shù)據(jù)報被封裝到 SONET 幀。POS：SONET 上的數(shù)據(jù)包一類支持非通道化，每個物理接口只對應一個通道；另一類支持通道化，每個通道均獨享帶寬資源。通道化POS接口簡稱cPOS有兩種速率：分別對應于STM-1155Mbit/s和STM-16c2.5Gbit/s。非通道化POS接口有多種速率：分別對應于STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和STM-16c2.5Gbit/s高速路由器中的IP over SDHPOS是通過其上的POS線卡實現(xiàn)的。IP over SDH有兩種方式：一種是IETF定義的采用IP/PPP/HDLC/SDH構(gòu)造的IP over SDH，另外一種為ITU-T X.86/Y.1321定義的采用IP/LAPS/SDH構(gòu)造的POS。IETF定義的POS的根本思路是將IP數(shù)據(jù)報通過點到點協(xié)議(PPP)直接映射到SDH幀，省掉了中間復雜的ATM層，這樣可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的投資。具體作法是先把IP數(shù)據(jù)報封裝進PPP，然后利用高層數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)成幀，再將字節(jié)同步映射進虛容器(VC)包封中，最后加上相應的SDH開銷,置入STM-N幀內(nèi)。在該方案中，PPP協(xié)議提供多協(xié)議封裝和過失控制及鏈路初始化控制等功能，而HDLC