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城域傳送網(wǎng)絡(luò)電子科技大學(xué)雷維禮wllei@提綱基本概念網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信模式、交換方式業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)、傳輸與傳送、網(wǎng)絡(luò)隔離傳輸技術(shù)波分復(fù)用、SDH、以太網(wǎng)接口速率傳送技術(shù)MSTP、PTN、CE接入技術(shù)PON、EoC案例分析2011Q1LWLUESTC基本概念網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄐ拍J诫娐方粨Q與分組交換業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、IP化演進(jìn)傳輸與傳送2011Q1LWLUESTC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌夯窘Y(jié)構(gòu)早期的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚钟蚓W(wǎng):星形、總線型、環(huán)形廣域網(wǎng):Mesh-Star結(jié)構(gòu)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚钟蚓W(wǎng)與城域網(wǎng):Mesh-Star結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)演進(jìn):基于交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng):Mesh-Star結(jié)構(gòu)主干網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Mesh結(jié)構(gòu):也稱部分全互聯(lián)結(jié)構(gòu)提供了豐富的鏈路冗余環(huán)形拓?fù)洌鹤詈?jiǎn)冗余結(jié)構(gòu)伴隨SDH而大量使用2011Q1LWLUESTC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌罕馄交葑兙W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶哟涡哉趶娜龑颖馄交癁槎觽鹘y(tǒng)的三層拓?fù)浜诵膶印R聚層、接入層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)扁平化核心層、接入層又稱:主干網(wǎng)、接入網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):Mesh-Star匯聚是大型網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)層次均可具有的功能主干網(wǎng):高性能互連不宜設(shè)置各種障礙:接入、安全、QoS執(zhí)行、等等接入網(wǎng):完備的準(zhǔn)入控制身份認(rèn)證、安全檢查、QoS分類、等等2011Q1LWLUESTC

OSI:開放系統(tǒng)互聯(lián)ISO/OSI的基本概念和基本模型泛通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)ISO7498:對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有深刻的影響ISO7498-1:網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最為核心的內(nèi)容ISO7498-1984:OSI/BRM:OSIBasicReferenceModel第一次提出OSI的一系列基本理論ISO/OSI是ISO在OSI領(lǐng)域的一系列標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC7498-1-1994:文本擴(kuò)充為4個(gè)部分OSIBasicReferenceModel:TheBasicModelISO7498-1:繼承ISO7498的主體首次提出通信模式的概念7498-2/3/4:分別擴(kuò)充了OSI的安全、編址和系統(tǒng)管理2011Q1LWLUESTC通信模式:連接與無連接連接模式(CM):Connection-Mode很多文獻(xiàn)中稱為“面向連接”(CO)的服務(wù)三階段過程,提供可靠通信機(jī)制建立連接、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移、連接釋放實(shí)連接:電話、MSTP虛連接:TCP、ATM、PTN、CE無連接模式(CL):

Connectionless-Mode提供快捷靈活的通信機(jī)制通信過程不分階段,“想說就說”以太網(wǎng)與IP的天然匹配:變長(zhǎng)分組與無連接通信2011Q1LWLUESTC電路交換與分組交換電路交換網(wǎng)絡(luò)基于電路切換的網(wǎng)絡(luò)連通此概念也延伸到光路交換電路交換網(wǎng)絡(luò):PSTN、MSTP,2G/3G準(zhǔn)電路交換網(wǎng)絡(luò):SDH、OTN、ASON分組交換網(wǎng)絡(luò)基于分組切換的網(wǎng)絡(luò)連通例如:X.25、IP、PTN,4G,ATM2011Q1LWLUESTC業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù):應(yīng)當(dāng)匹配網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流式業(yè)務(wù):話音、視頻猝發(fā)業(yè)務(wù):廣義的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳統(tǒng)觀念流式業(yè)務(wù)適合于電路交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)適合于分組交換網(wǎng)絡(luò)IP化演進(jìn)所有業(yè)務(wù)均可以分組化(承載和傳送)NGN、4G、IPTV,等等2011Q1LWLUESTC傳輸與傳送傳送與傳輸:兩術(shù)語(yǔ)在通信領(lǐng)域中是有區(qū)別的傳輸:transmission描述信號(hào)在具體介質(zhì)中傳輸?shù)奈锢磉^程傳送:transport描述信息傳送的功能過程傳輸網(wǎng):由實(shí)際設(shè)備組成的物理網(wǎng)絡(luò)傳送網(wǎng):功能意義上的邏輯網(wǎng)絡(luò)例如OSI第四層:傳送層OTN、PTN:光傳送網(wǎng)、分組傳送網(wǎng)2011Q1LWLUESTC物理隔離與邏輯隔離物理隔離與邏輯隔離物理隔離的網(wǎng)絡(luò)不同的傳輸介質(zhì)、波長(zhǎng)、帶寬TDM傳輸電路中的不同時(shí)隙:例如在SDH網(wǎng)絡(luò)中專用網(wǎng)絡(luò)(私有網(wǎng)絡(luò)):與公眾網(wǎng)物理隔離邏輯隔離同一物理網(wǎng)絡(luò),在L2/L3隔離VPN是在同一物理網(wǎng)絡(luò)中的邏輯隔離,“虛擬”隔離隔離方式的確定:通常據(jù)安全性需求而定VPNMPLS:一般由運(yùn)營(yíng)商提供IPsec:通常由客戶自行提供2011Q1LWLUESTC物理隔離與邏輯隔離選擇隔離方式:嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)性能!網(wǎng)絡(luò)性能:確定性指標(biāo)vs.統(tǒng)計(jì)性指標(biāo)物理隔離網(wǎng)絡(luò):性能指標(biāo):均是確定性參數(shù)通常無需指明,但一定可以確保邏輯隔離:性能指標(biāo):通常都是統(tǒng)計(jì)性指標(biāo)邏輯隔離網(wǎng)絡(luò)都基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)(IP、以太網(wǎng))QoS保證:只是目標(biāo)“保障”的措施2011Q1LWLUESTC傳送網(wǎng)的演進(jìn)數(shù)字通信系統(tǒng)的主干傳送網(wǎng)的演進(jìn)第一代:PDH基于T1/EI,專為PCM話音業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)同步,常因滑碼而產(chǎn)生差錯(cuò)第二代:SDH基于STM1,考試獨(dú)立于PCM同步傳輸,管理功能豐富第三代:OTN基于DWDM而發(fā)展,可支撐新一代主干網(wǎng)已有穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn),ASON是一個(gè)發(fā)展方向2011Q1LWLUESTCSDH同步數(shù)字體系(SDH)SynchronousDigitalHierarchy當(dāng)前最主要的數(shù)字傳輸網(wǎng)源于北美的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)對(duì)PDH進(jìn)行了重大改進(jìn),開創(chuàng)了新一代傳輸網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)傳輸可靠網(wǎng)管功能強(qiáng):具有豐富的管理開銷端到端性能監(jiān)測(cè)、故障定位與隔離、……網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力強(qiáng):50ms快速自愈2011Q1LWLUESTCSDHSDH速率STM-N:同步傳送模塊STM-1:155Mb/sSTM-4:622Mb/sSTM-16:2.5Gb/sSTM-64:10Gb/s……虛容器(VC)VC-12:2Mb/sVC-4:150Mb/s2011Q1LWLUESTCSDHSDH幀幀結(jié)構(gòu)以字節(jié)為基礎(chǔ)、兼容PCM基礎(chǔ)參數(shù)幀速8kfps,幀長(zhǎng)2430byte(9×270)幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特幀開銷比特:576bit(8×9×270)STM-1中的開銷比特:4.608Mb/s可支持強(qiáng)大的OAM&P功能運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配當(dāng)然,開銷頗大、處理量大2011Q1LWLUESTCSDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備ADM:分插復(fù)用器DXC:數(shù)字交叉連接注:在全光網(wǎng)絡(luò)中,相應(yīng)可見OADM、OXC可以質(zhì)量更高地提供PDH網(wǎng)絡(luò)的所有功能話音、租線、數(shù)據(jù)通信、……ADMADMADMADMADMDXC2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用光纖通信的優(yōu)點(diǎn)高帶寬、低衰減、電磁隔離、小型輕便光纖傳輸窗口石英光纖存在多個(gè)傳輸?shù)蛽p耗窗口主要窗口:850nm、1310nm、1550nm2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用極寬的傳輸窗口與極窄的調(diào)制帶寬極寬的傳輸窗口全波光纖:340nm、40THz1550nm窗口:30nm、4THz相對(duì)極窄的調(diào)制帶寬調(diào)制率:10Gb/s、100Gb/s調(diào)制帶寬的數(shù)量級(jí)與調(diào)制率相當(dāng)適合的技術(shù):波分復(fù)用頻分復(fù)用:寬帶窗口內(nèi)使用多個(gè)窄帶載波,F(xiàn)DM光波長(zhǎng)分割復(fù)用:光傳輸領(lǐng)域的FDMWDM:WavelengthDivisionMultiplexing2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用波分復(fù)用的類型DWDMDenseWavelengthDivisionMultiplexing密集波分復(fù)用,同一窗口內(nèi)載波較為密集1550nm窗內(nèi)載波數(shù):16/32/40,等等CWDMCoarseWavelengthDivisionMultiplexing粗波分復(fù)用,同一窗口內(nèi)載波比較稀疏1550窗內(nèi)載波數(shù):4/8WDM:通用術(shù)語(yǔ)不同窗口(典型:1310nm/1550nm)內(nèi)的多個(gè)載波2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用光波長(zhǎng)區(qū)分配DWDM工作在1550nm窗口,參考頻率193.1THz適合于EDFA(摻鉺光纖放大器)覆蓋全窗口標(biāo)準(zhǔn)單段距離:80km、120km,多段中繼可達(dá)600km以上波長(zhǎng)標(biāo)稱值:50GHz/0.4nm,1528.77~1560.61nm16波長(zhǎng):100GHz/0.8nm,1548.51~1560.61nm8波長(zhǎng):200GHz/1.6nm,1549.32~1560.61nmCWDM工作在1550nm窗口,波長(zhǎng)間隔20nm8波長(zhǎng):1460/1490/1510/1530/1550/1570/1590/1610nm2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用WDM系統(tǒng)框圖OM:光復(fù)用器,合波器(OMU)OD:光解復(fù)用器,分波器(ODU)OA:光放大器,線路放大器(LA)LA通常使用EDFA,覆蓋1550nm全窗口可用增益頻譜范圍:1530~1565nm全波段的光中繼取代SDH的單波長(zhǎng)上的電再生中繼OMODOA2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用WDM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)透明性可以承載各種格式的信號(hào),與業(yè)務(wù)無關(guān)SDH幀:曾經(jīng)是唯一的業(yè)務(wù)類型基于8kHz話音同步取樣設(shè)計(jì)充分利用現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)資源開銷較大、處理耗時(shí)以太幀:近年來業(yè)務(wù)增長(zhǎng)很快格式簡(jiǎn)單,設(shè)備成本低、處理較為簡(jiǎn)單天然匹配IP網(wǎng)絡(luò)2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用典型應(yīng)用16*2.5G系統(tǒng):承載2.5G/SDH系統(tǒng)承載千兆位以太網(wǎng)40*10G系統(tǒng)承載10G/SDH系統(tǒng)承載萬兆位以太網(wǎng)2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用波分復(fù)用在城域網(wǎng)的演進(jìn)WDM引入:形成單纖多光路解決城域網(wǎng)樞紐點(diǎn)的光纖耗盡問題OADM:形成光環(huán)狀網(wǎng)將現(xiàn)有的SDH自愈環(huán)匯聚到光自愈環(huán)OXC互連多環(huán):形成光多環(huán)網(wǎng)可提供跨環(huán)的端到端波長(zhǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)一步可以形成Mesh網(wǎng):OTN0ADMOADMOADMOADMOADMOXC2011Q1LWLUESTC波分復(fù)用波分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)大大提高單纖的:帶寬利用率、信道容量形成單纖上的多光路:為光交換網(wǎng)絡(luò)提供了支撐波分復(fù)用的弱點(diǎn)組網(wǎng)能力差以提供點(diǎn)到點(diǎn)光路為主網(wǎng)管功能不強(qiáng)故障管理、性能管理、……網(wǎng)絡(luò)生存能力不強(qiáng)故障隔離、快速切換、……2011Q1LWLUESTCOTNOTN的發(fā)展OTN:OpticalTransportNetwork起步:90年代中期ITU-T認(rèn)識(shí)到:在不遠(yuǎn)的將來電通信網(wǎng)必將進(jìn)化為光通信網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn):本世紀(jì)初G.872-2001、G.709-2001、G.798-2002,……曲折發(fā)展2000年:全球電信行業(yè)的泡沫破滅,OTN的發(fā)展計(jì)劃被擱置近年來:全球電信業(yè)快速回暖,OTN技術(shù)又再一次得到了關(guān)注當(dāng)前:開始具備向新一代傳送網(wǎng)演進(jìn)的支撐能力技術(shù)已趨成熟、標(biāo)準(zhǔn)又趨穩(wěn)定、產(chǎn)業(yè)鏈也日漸完善2011Q1LWLUESTCOTN初期標(biāo)準(zhǔn):20世紀(jì)初,第一批OTN標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布G.872-2001:OTN架構(gòu)G.709/Y.1331-2001:OTN接口

G.798-2002:OTN體系設(shè)備功能模塊特性標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)2001年:傳統(tǒng)OTN標(biāo)準(zhǔn)基本完成,主要面向語(yǔ)音業(yè)務(wù)顆粒度大(ODU1/2.5Gb/s、ODU2/10Gb/s),小顆粒業(yè)務(wù)承載效率低2005年:時(shí)隙分割、ODU0等概念出現(xiàn)2006年:7種方案支撐10GELAN、ODU4/100GbE、1.25G時(shí)隙概念2008~2009年引入ODU0、ODUflex,40/100GE適配方案提出ODU2e和C.72:兩種10GE映射方案引入G.7092009年:G.709v3標(biāo)志著OTN標(biāo)準(zhǔn)重新趨于穩(wěn)定定義了ODU0、ODU2e、ODU4、ODUflex和GMP擴(kuò)展了OTN的客戶信號(hào),使OTN具備了多業(yè)務(wù)承載能力2011Q1LWLUESTCOTNLinerateanddesignedtotransportOTUI:2.66Gb/s OC48STM-16OTU2:10.70Gb/s OC192STM-64or10GbEWAN(10GBASE-W)OTU2e:11.09Gb/s 10GELAN(10GBASE-R)OTU3:43.01Gb/s OC768STM256or40GbEOTU3e2:44.58Gb/s 4*OTU2e OTU4:112Gb/s 100GbE-Wikipedia2012/01/082011Q1LWLUESTCOTNODU DataRate(Gb/s)ODU0 1.24416 1000BASE-XODU1 2.498775 STS-48/STM-16,GFPODU2 10.03727 STS-192/STM-64,10GBASE-WODU2e 10.39952 10GbEFC/10GODU3 40.3192 STS-768/STM-25640GbEGFPOTU3e2 31.7859 4*ODU2eODU4 104.7944 100GbEODUflex(CBR) FC/8GODUflex(GFP) TransportofastreamofpacketsusingGFPsuchasEthernet,MPLSorIP-Wikipedia2012/01/082011Q1LWLUESTCOTNOTN基本特點(diǎn)以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)具光交叉能力,可遠(yuǎn)程配置在光層組織網(wǎng)絡(luò)新一代的“光傳送體系”,新一代的主干傳送網(wǎng)主要優(yōu)點(diǎn)(對(duì)比DWDM)波長(zhǎng)調(diào)度能力和組網(wǎng)能力端到端波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)調(diào)度,端到端光通道提供網(wǎng)管能力更強(qiáng)故障監(jiān)測(cè)和故障定位,端到端波長(zhǎng)通道性能監(jiān)測(cè)保護(hù)能力增強(qiáng)快速切換、故障恢復(fù),提高網(wǎng)絡(luò)生存能力2011Q1LWLUESTCOTNOTN的應(yīng)用特征適合于大顆粒調(diào)度ODU1/2.5Gb/s、ODU2/10Gb/s專供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):ODU1e、ODU2e對(duì)低于2.5G顆粒的業(yè)務(wù)難以支持特別適合于光交叉國(guó)外主要使用光交叉:ODU1/ODU2交叉國(guó)內(nèi)大量使用電交叉:波長(zhǎng)內(nèi)電交叉需要豐富的光纖覆蓋光纖冗余覆蓋,方可支持Mesh結(jié)構(gòu)2011Q1LWLUESTCASONOTN靜態(tài)連接:端到端波長(zhǎng)調(diào)度通過指配完成網(wǎng)絡(luò)具有傳送平面和管理平面ASON自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)增加控制平面,接管連接管理功能定義信令系統(tǒng),增強(qiáng)呼叫功能正在完善中,是下一代光網(wǎng)絡(luò)2011Q1LWLUESTCASON基本特征引入控制平面:獨(dú)立、功能完整通過呼叫,自動(dòng)建立光路連接避免了大型光網(wǎng)絡(luò)的繁雜配置技術(shù)基礎(chǔ)DWDM:?jiǎn)我还饫w上的多光路OADM/OXC:高性能的光接入與光交換實(shí)現(xiàn):端到端波長(zhǎng)通路部署的動(dòng)態(tài)分配2011Q1LWLUESTCASON標(biāo)準(zhǔn):ArchitectureforASONG.8080/Y.1304-2001/112011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)為什么要討論以太網(wǎng)IP分組必須封裝在一定的鏈路幀中才能傳輸IP分組的兩大承載方式以太幀封裝:IPoverMACHDLC幀封裝:PPP協(xié)議光網(wǎng)絡(luò)上的兩大承載以太網(wǎng)承載:千兆位以太網(wǎng)、萬兆位以太網(wǎng)SDH承載:POS(PPPoverSDH)注:以太幀/PPP幀可封裝在GFP幀中超高速運(yùn)行以太網(wǎng)的發(fā)展:丑小鴨變成了白天鵝2011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)以太網(wǎng)的誕生:1973/05/22BobMetcalf,Xerox/PARC第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn):DIX,企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威性不夠DIXEthernet:v1.0-1980、v2.0-1982DIXEthernetⅡ:應(yīng)用十分靈活,曾經(jīng)流行一時(shí)開放性標(biāo)準(zhǔn):IEEE802.3IEEEStd802.3-1985IEEE802.3–1982draftIEEEStd802.3-2002802.31998/2000EditionIEEEStd802.3–2005、20082011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)以太幀:以太網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)經(jīng)歷了脫胎換骨的改造85版:LLC為中心,完全不能適應(yīng)IP化演變所有802MAC都可以且必須為L(zhǎng)LC提供服務(wù)2002版:IP分組直接承載,源于98版LLC被邊緣化,由此開始退出802網(wǎng)絡(luò)的中心位置從此,LLCoverMAC成為了技術(shù)落伍的象征2008版:多層封裝,繼承802.3as-2006等DASALenLLCPDU填充FCSDASALen/TypMAC客戶數(shù)據(jù)填充FCS2011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)全雙工以太網(wǎng)起于:802.3x-1997:全雙工運(yùn)行與流控CSMA/CD僅僅是802.3標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)標(biāo)志CSMA/CDAccessMethodandPhysicalLayerSpecificationsCSMA/CD協(xié)議僅僅適用于半雙工模式802.3標(biāo)準(zhǔn)全系列支持全雙工模式半雙工模式:萬兆位不支持、千兆位基本不支持以太網(wǎng)交換機(jī)基本上都工作在全雙工模式2011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)的運(yùn)行原理DA已知,自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)DA無知,全網(wǎng)廣播SA自動(dòng)學(xué)習(xí),維護(hù)轉(zhuǎn)發(fā)表運(yùn)行原理的評(píng)價(jià)即插即用:自動(dòng)化程度十分高使用方便的同時(shí),為攻擊大開方便之門思考:請(qǐng)用網(wǎng)橋運(yùn)行原理分析網(wǎng)絡(luò)受到的攻擊高強(qiáng)度向交換式LAN中發(fā)送MAC幀源地址和目的地址均隨機(jī)擺動(dòng)2011Q1LWLUESTC以太網(wǎng)物理接口:主要介質(zhì)是雙絞線和光纖速率包括10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s、10Gb/s可以分別簡(jiǎn)稱為:E、FE、GbE、10GbE40Gb/s、100Gb/s萬兆位以太網(wǎng)開始具有廣域網(wǎng)接口局域網(wǎng)接口:10GBASE–LR/ER廣域網(wǎng)接口:10GBASE–LW/EW廣域網(wǎng)接口與DWDM接口兼容2011Q1LWLUESTC接口速率以太網(wǎng)接口與電信傳輸網(wǎng)長(zhǎng)期以來,在速率上各行其是但是,在10Gb/s等級(jí)上走到一起了以太網(wǎng)接口(b/s)10M、100M、1000M、10G使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的以太網(wǎng)接口SDH網(wǎng)絡(luò)接口(b/s)155M、622M、2.5G、10G,2M使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的POS接口10Gb/s速率:是當(dāng)前高速主干網(wǎng)的首選廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)設(shè)備都能接受2011Q1LWLUESTC基于WDM和SDH組網(wǎng)基于WDM和SDH信道均可組建IP網(wǎng)絡(luò)WDM:包括DWDM和CWDMMSTP:可認(rèn)為是SDH鏈路提供了以太網(wǎng)接口特點(diǎn):都是物理隔離網(wǎng)絡(luò)WDM:適合于大顆粒速率分配例如:2.5Gb/s、10Gb/sSDH:適合于小顆粒速率分配例如:155Mb/s、2Mb/sMSTP:適合于以太網(wǎng)接口10Gb/s、1000Gb/s、100Mb/s、10Mb/s2011Q1LWLUESTC傳送技術(shù)討論:三種重要的傳送技術(shù)MSTP、PTN、CE重要特征直接支持IP承載,也稱為“IP化”連接模式通信(面向連接)便于實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的功能服務(wù)與協(xié)議無連接服務(wù):最佳匹配IP協(xié)議連接模式協(xié)議:基于連接,便于管控2011Q1LWLUESTCMSTPMSTP:多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)Multi-ServiceTransportPlatformYD/T1238–2002、YD/T1276–2003基本特征:EthernetoverSDHEoS:在SDH之上傳送以太幀外部以太接口,內(nèi)部SDH電路捆綁多條2M/155M電路傳送以太幀關(guān)鍵技術(shù):GFP、VC級(jí)聯(lián)、LCAS2011Q1LWLUESTCMSTPGFP:G.7041通用成幀協(xié)議:GenericFramingProcedure可封裝以太幀/PPP幀在SDH中傳輸VC級(jí)聯(lián):G.707VC級(jí)聯(lián):多段SDH電路連接可以是連續(xù)級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)LCAS:G.7042虛級(jí)聯(lián)信號(hào)的鏈路容量調(diào)整機(jī)制VC級(jí)聯(lián)鏈路容量的動(dòng)態(tài)調(diào)整2011Q1LWLUESTCMSTPMSTP理解使用SDH電路傳送以太業(yè)務(wù)SDH電路多段級(jí)聯(lián),實(shí)現(xiàn)端到端以太幀傳送多條SDH電路捆綁,以提供適當(dāng)?shù)逆溌啡萘挎溌啡萘靠伸o態(tài)配置,也可動(dòng)態(tài)調(diào)整MSTP中的連接便于運(yùn)營(yíng)商基于連接強(qiáng)化管控VC級(jí)聯(lián):實(shí)電路,SDH電路段的靜態(tài)連接2011Q1LWLUESTCPTNPTN標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展MPLS:IETF/1990sMulti-ProtocolLabelSwitching源于IPv4,也稱IP/MPLST-MPLS:ITU-T/2005TransportMPLS

繼承簡(jiǎn)化與擴(kuò)展:MPLS-IP+OAMMPLS-TP:IETF/2008IETF/ITUJWT:JointWorkingTeamIETF主導(dǎo)/更名為MPLS-TP、MEAD負(fù)責(zé)MPLSTransportProfile

2011Q1LWLUESTCPTN:MPLSMPLS源于:IPSwitching、TagSwitching數(shù)據(jù)平面:面向連接,依據(jù)標(biāo)簽序列傳遞控制平面:無連接,利用IP協(xié)議建立、維護(hù)連接T-MPLS要點(diǎn)MPLS-IP+OAM由IETF的MPLS數(shù)據(jù)平面衍生而來繼承:標(biāo)簽幀結(jié)構(gòu)、標(biāo)簽交換、轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制裁減:MPLS中IP相關(guān)選項(xiàng)如:標(biāo)簽合并、PHP、ECMP、等增加:OAM、保護(hù)恢復(fù)功能,等MPLS-TP增強(qiáng)與MPLS的兼容性2011Q1LWLUESTCT-MPLS規(guī)范G.8110.1ArchitectureofT-MPLSLayerNetworkG.8112InterfacesfortheT-MPLSHierarchyG.8121CharacteristicsofT-MPLSequipmentfunctionalblocksG.8131LinearprotectionswitchingforT-MPLSnetworksY.Sup4exG.8113(draft)RequirementsforOAMfunctioninT-MPLSbasednetworksG.8114(draft)Operation&MaintenancemechanismsforT-MPLSlayernetworksG.8132(draft)SharedProtectionRingswitchingforT-MPLSnetworks2011Q1LWLUESTCRFC/MPLS-TPRFCTitleRFC5317JWTReportonMPLSArchitecturalConsiderationsforaTransportProfileRFC5654MPLS-TPRequirementsRFC5921AFrameworkforMPLSinTransportNetworksRFC5860RequirementsforOAMinMPLSTransportNetworksRFC5960MPLSTransportProfileDataPlaneArchitecturetbdMPLS-TPOAMFrameworkandOverviewtbdMPLS-TPOAMAnalysisRFC5586AssignmentoftheGenericAssociatedChannelHeaderLabel(GAL)tbdMPLS-TPACHTLV's

RFC5951MPLSTPNetworkManagementRequirementsRFC5950MPLS-TPNetworkManagementFrameworktbdMPLS-TPSurvivabilityFrameworktbdAThesaurusfortheTerminologyusedinMPLS-TPdrafts/RFCsandITU-T'sTransportNetworkRecommendationstbd"TheOAMAcronymSoup"2011Q1LWLUESTCPTN-低層傳輸PTN的低層傳輸不指定也不受限于特定物理網(wǎng)絡(luò)可以運(yùn)行在各種物理網(wǎng)絡(luò)之上PTN的典型低層傳輸以太網(wǎng):IEEE802.3電路交換網(wǎng):GFPoverOTN/SDH/PDH2011Q1LWLUESTCCE-電信級(jí)以太網(wǎng)7.7.1背景7.7.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)7.7.3技術(shù)概要7.7.4基于網(wǎng)橋的電信級(jí)以太網(wǎng)7.7.5PBB:運(yùn)營(yíng)級(jí)主干網(wǎng)橋7.7.6PBT:運(yùn)營(yíng)級(jí)主干傳送網(wǎng)7.7.7小結(jié)2011Q1LWLUESTCCE-背景背景一用戶級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)和VLAN是否可以發(fā)展為運(yùn)營(yíng)級(jí)?然而VLAN和以太網(wǎng)技術(shù)原本是針對(duì)局域網(wǎng)環(huán)境的無法滿足電信級(jí)運(yùn)營(yíng)的城域網(wǎng)要求,如:VLAN數(shù)量的限制用戶網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的隔離QoS保障……一系列新的802規(guī)范推出:802.1ad、802.1ah、802.1ag、802.1Qay、……用戶級(jí)網(wǎng)橋開始演進(jìn)成運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)橋2011Q1LWLUESTCCE-背景背景二以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求以太網(wǎng)最初僅是是一種IP承載技術(shù)以太幀已隨IP網(wǎng)絡(luò)而成為一種通用承載以太網(wǎng)傳送因規(guī)模效應(yīng)帶來成本優(yōu)勢(shì)而加速推廣運(yùn)營(yíng)商開始考慮將以太網(wǎng)作為一種業(yè)務(wù)推向用戶電信級(jí)以太網(wǎng)因而包括兩大范疇以太網(wǎng)業(yè)務(wù)具有電信級(jí)特征的以太網(wǎng)傳送技術(shù)2011Q1LWLUESTCCE-背景背景三:需求以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的電信級(jí)質(zhì)量電信級(jí)傳送:安全、QoS、電信級(jí)網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)保護(hù)電信級(jí)運(yùn)維:OAM……背景四:基本策略基于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn):MPLS、以太網(wǎng)橋、……2011Q1LWLUESTCCE-背景背景五:MEF主導(dǎo)的名稱演變MEF:MetroEthernetForum城域以太網(wǎng)論壇2001年最初稱為:城域以太網(wǎng)MetroEthernet后來曾稱:運(yùn)營(yíng)級(jí)以太網(wǎng)或運(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng)CarrierGrade/ClassEthernet2005年后正式使用:電信級(jí)以太網(wǎng)CarrierEthernet2011Q1LWLUESTCCE-背景背景六:電信級(jí)以太網(wǎng)涉及多方面標(biāo)準(zhǔn)MEF:以太業(yè)務(wù)、端到端特性IEEE802:PBB/PBTITU-T:T-MPLS(PTN)IETF:IP/MPLS、MPLS-TP反映出:多方關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)MEF標(biāo)準(zhǔn)MEF認(rèn)為:運(yùn)營(yíng)商使用以太連通性技術(shù)以提供以太業(yè)務(wù)電信級(jí)以太網(wǎng)應(yīng)常用面向連接的模式MEF關(guān)注:體系結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)規(guī)范及一致性測(cè)試、業(yè)務(wù)模型并不局限于特定實(shí)現(xiàn)MEF文檔:MEF1~MEF15,……2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)MEF4系統(tǒng)架構(gòu)和參考模型MEF6/10以太業(yè)務(wù)的定義、屬性和參數(shù)MEF6:以太業(yè)務(wù)的定義以太業(yè)務(wù):兩種類型、三個(gè)級(jí)別E-LineP2PEVC:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太虛連接可提供兩個(gè)級(jí)別的業(yè)務(wù):EPL、EVPL以太網(wǎng)專線、以太虛擬專線E-LANMP2MPEVC:多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以太虛連接可提供以太局域網(wǎng)業(yè)務(wù)2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IETF相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)MPLS協(xié)議族MPLS-TP協(xié)議族ITU-T相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)T-MPLS協(xié)議族OAM:以太網(wǎng)的運(yùn)維2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):PBB/PBTPBB:ProviderBackboneBridgePBT:ProviderBackboneTransport(PBB-TE)增強(qiáng)MAC橋、構(gòu)建電信級(jí)以太網(wǎng)802標(biāo)準(zhǔn)系列802.1ad-2005:QinQ802.1ag-2007:CFM802.1ah-2008:MACinMAC802.1Qay-2009:PBB-TE802.1aq(制定中):SPB2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1Q:2012IEEE802.1Q?-2011MACBridgesandVLANIEEE802.1Qaz?-2011EnhancedTransmissionSelectionforBandwidthSharingBetweenTrafficClassesIEEE802.1Qbb?-2011Priority-basedFlowControlIEEE802.1Qbc?-2011ProviderBridging—RemoteCustomerServiceInterfacesIEEE802.1Qbe?-2011MultipleI-SIDRegistrationProtocolIEEE802.1Qbf?-2011PBB-TEInfrastructureSegmentProtection2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基于:現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)基于MPLS:使用標(biāo)簽(Label)建立連接基于網(wǎng)橋:使用隧道(路徑指配)建立連接簡(jiǎn)化:現(xiàn)有技術(shù)中無需的復(fù)雜性MPLS:專用于IP傳送的無連接特性以太網(wǎng)橋:用戶級(jí)的便利性增強(qiáng):電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)的特征面向連接、OAM安全、QoS、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基于MPLST-MPLS、MPLS-TPT-MPLS=MPLS-IP+OAM基于以太網(wǎng)橋PBB/PBT、PBB-TEPBT=PBB-L2不安全+TE+OAM2011Q1LWLUESTCCE-相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)CE:多層面認(rèn)識(shí)業(yè)務(wù)等級(jí)MEF9、MEF14、MEF18基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施數(shù)據(jù)平面:可基于MPLS或PBB/PBT管理平面:OAM、CFM、……控制平面:信令、路由(例如SPB)、……2011Q1LWLUESTCPBB基于網(wǎng)橋構(gòu)建CE網(wǎng)橋MAC橋,L2橋接,遵循802.1D標(biāo)準(zhǔn)橋接式局域網(wǎng):取得極大成功高性能、低成本自動(dòng)配置(PnP)、使用簡(jiǎn)便但是:安全強(qiáng)度很低、可管理性很弱“電信級(jí)”改造保持高性能、低成本強(qiáng)化安全性、可管理性,不在乎增加使用復(fù)雜性2011Q1LWLUESTCPBBIEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展IEEE基于802.1Q進(jìn)行了一系列擴(kuò)展從VLAN起步,逐步構(gòu)造了PBB和PBT構(gòu)造運(yùn)營(yíng)級(jí)主干網(wǎng)數(shù)據(jù)平面、管理平面、控制平面802.1Q標(biāo)準(zhǔn)制定非常活躍802.1Q系列標(biāo)準(zhǔn):見下802.1Q制定中標(biāo)準(zhǔn):見下2011Q1LWLUESTCPBB802.1Q系列:已制定標(biāo)準(zhǔn)802.1Q-2005VLANBridges802.1ad-2005ProviderBridging802.1ag-2007ConnectivityFaultManagement802.1ah-2008ProviderBackboneBridge(PBB)802.1aj-2009TwoPortMACRelay(TPMR)802.1ak-2007MRP,MVRPandMMRP802.1ap-2008MIBdefinitionsforVLANBridges802.1Qat-2010StreamReservationProtocol(SRP)802.1Qau-2010CongestionManagement802.1Qav-2009ForwardingandQueuingEnhancementsforTime-sensitiveStreams802.1Qaw-2009ManagementofData-DrivenandData-DependentConnectivityFaults802.1Qay-2009PBB-TE2011Q1LWLUESTCPBB802.1Q:制定中標(biāo)準(zhǔn)802.1aqShortestPathBridging(SPB)802.1QazEnhancedTransmissionSelectionforBandwidthSharingBetweenTrafficClasses802.1QbbPriority-basedFlowControl802.1QbcProviderBridging-RemoteCustomerServiceInterface802.1QbeMultipleBackboneServiceInstanceIdentifier(I-SID)RegistrationProtocol(MIRP)802.1QbfPBB-TEInfrastructureSegmentProtection802.1QbgEdgeVirtualBridging-VEPA802.1QbhBridgeportExtension/VN-Tag2011Q1LWLUESTCPBB數(shù)據(jù)平面802.1Q-2005(1998):Q加標(biāo)幀,層次性封裝起步802.1ad-2005:QinQ,VLAN隔離802.1ah-2008:MACinMAC,PBB,地址空間隔離管理平面802.1ag-2007:CFM,橋接網(wǎng)絡(luò)OAM控制平面802.1Qay-2009:PBB-TE(PBT)802.1aq-?:SPB(最短路徑橋接)802.1Qax、802.1Qbx、……2011Q1LWLUESTCPBB多層封裝802.1ad:隔離VLAN空間802.1ah:隔離MAC地址空間實(shí)現(xiàn):流量隔離用戶流量不直接承載在主干網(wǎng)實(shí)現(xiàn):空間隔離用戶地址空間與運(yùn)營(yíng)商地址空間隔離可能:傳送機(jī)制隔離主干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制與用戶轉(zhuǎn)發(fā)與直接關(guān)系2011Q1LWLUESTCPBBPBB:幀格式演變SA:SourceAddressDA:DestinationAddressVID:VLANIDC-VID:CustomerVIDS-VID:ServiceVIDI-SID:ServiceInstanceIDB-VID:BackboneVIDB-DA:BackboneDAB-SA:BackboneSAPayloadPayloadPayloadC-VIDC-VIDPayloadVIDS-VIDS-VID

SA

SA

SA

SA

DA

DA

DA

DA802.1802.1Q802.1adPBI-SIDB-VIDB-SAB-DA802.1ahPBB2011Q1LWLUESTCPBBQinQ:多層封裝802.1ad-2005:QinQ提出:運(yùn)營(yíng)商級(jí)VLAN,對(duì)立于用戶級(jí)VLAN基于802.1Q:在用戶Q-Tag之外加封運(yùn)營(yíng)商Q-Tag即是:在802.1Q加標(biāo)幀基礎(chǔ)上再加封一個(gè)802.1ad的標(biāo)志頭用戶級(jí)C-VID(CustomerVID)、運(yùn)營(yíng)商級(jí)S-VID(ServiceVID)運(yùn)營(yíng)商橋接LAN與用戶LAN完全獨(dú)立定義運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)橋及運(yùn)營(yíng)商橋接LAN運(yùn)營(yíng)商和用戶分別獨(dú)立管理各自的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)(802.1ad)、用戶網(wǎng)絡(luò)(802.1Q)使運(yùn)營(yíng)商服務(wù)VLAN與用戶VLAN完全獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了相互隔離的VLAN雙層空間運(yùn)營(yíng)商可自由配置VLAN多個(gè)用戶的VLAN無需統(tǒng)一QinQ技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶VLAN流量在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)上的透明傳送2011Q1LWLUESTCPBB802.1ad:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PBVLAN10SW域A1:用戶ALAN運(yùn)營(yíng)商橋接LANPB:運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)橋PBPBPBPBVLAN10SWVLAN20VLAN20SW域A3用戶ALANQ加標(biāo)幀域A2:用戶ALAN用戶1LAN用戶1LAN用戶2LAN用戶2LAN運(yùn)營(yíng)商橋接LAN802.1ad用戶

LAN:

傳送802.1Q加標(biāo)幀運(yùn)營(yíng)商LAN:

傳送QinQ加標(biāo)幀Q加標(biāo)幀Q加標(biāo)幀QinQ加標(biāo)幀2011Q1LWLUESTCPBB802.1ah:MACINMAC的引入802.1ad技術(shù)用于城域網(wǎng)的局限性雖然能夠隔離用戶VLAN和運(yùn)營(yíng)商VLAN但運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)橋仍會(huì)學(xué)習(xí)用戶MAC地址,運(yùn)營(yíng)商不能隔離用戶MAC運(yùn)營(yíng)商VLANID為12位,運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)VLAN數(shù)受限,不利規(guī)模發(fā)展為解決802.1ad的問題而制定802.1ah-2008MACinMAC機(jī)制2008/08/14,2008/06/122011Q1LWLUESTCPBBPBB:802.1ah-2008運(yùn)營(yíng)商級(jí)網(wǎng)橋、PBT的技術(shù)基礎(chǔ)ProviderBackboneBridge基本機(jī)制:MACinMAC雙層地址空間:在用戶MAC之外加封運(yùn)營(yíng)商MAC在MAC層隔離了運(yùn)營(yíng)商和用戶地址域強(qiáng)化了:以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)的安全性I-TAG的引入是PBB的關(guān)鍵I-TAG:業(yè)務(wù)實(shí)例標(biāo)簽、長(zhǎng)度24bit、用以標(biāo)識(shí)業(yè)務(wù)MAC幀轉(zhuǎn)發(fā)可以基于運(yùn)營(yíng)商地址空間BDA/BSA:運(yùn)營(yíng)商主干網(wǎng)目的/源地址雙地址空間和基于BDA/BSA轉(zhuǎn)發(fā)隔離:運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和用戶網(wǎng)絡(luò)2011Q1LWLUESTCPBBPBB的4種類型主干邊緣橋:3種BackboneEdgeBridge僅包括一個(gè)I成份,可識(shí)別和封裝業(yè)務(wù)VLAN僅包括一個(gè)B成份,可識(shí)別B-VLAN同時(shí)包括一個(gè)I成份和一個(gè)B成份既可識(shí)別和封裝業(yè)務(wù)VLAN,也可識(shí)別B-VLAN普通的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)橋:1種原本的802.1ad網(wǎng)橋2011Q1LWLUESTCPBB運(yùn)營(yíng)商橋接LAN(802.1ad)用戶ALAN運(yùn)營(yíng)商主干橋接LAN

(802.1ah)運(yùn)營(yíng)商橋接LAN(802.1ad)用戶CLAN用戶BLAN用戶ALAN運(yùn)營(yíng)商橋接LAN(802.1ad)運(yùn)營(yíng)商橋接LAN(802.1ad)用戶CLAN用戶ALAN用戶BLAN用戶VLAN幀:1Q加標(biāo)幀Q-in-Q加標(biāo)幀MAC-in-MAC加標(biāo)幀802.1ah:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2011Q1LWLUESTCPBTPBT:運(yùn)營(yíng)商主干傳送網(wǎng)ProviderBackboneTransportPBTwasinventedbyBritishTelecom(BT)anddevelopedbyNortelIEEE802.1Qay-2009:PBB-TEProviderBackboneBridgeTrafficEngineering支持流量工程的運(yùn)營(yíng)商主干網(wǎng)橋PBT技術(shù)特征基于PBBPBT=MACinMAC-L2不安全+TE+OAM2011Q1LWLUESTCPBTPBT理解:雙重地址空間運(yùn)營(yíng)商地址空間802.1ah定義了BDA/BSA地址配置:通過管理平面、控制平面,可管理運(yùn)營(yíng)商地址空間與用戶地址空間相互隔離用戶地址配置:通常取自網(wǎng)卡物理地址,方便幀轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)BDA而不是DA隔離了運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)與用戶網(wǎng)絡(luò)的流量2011Q1LWLUESTCPBTPBT理解:PBB簡(jiǎn)化取消原有橋接網(wǎng)中的某些不安全機(jī)制地址自動(dòng)學(xué)習(xí)、洪泛式轉(zhuǎn)發(fā)、生成樹協(xié)議這些機(jī)制提供了便利,但極易受到攻擊洪泛轉(zhuǎn)發(fā):取消DA不明幀:丟棄,不洪泛轉(zhuǎn)發(fā)MAC自學(xué)習(xí)功能:關(guān)閉地址配置:預(yù)先配置,而非源地址學(xué)習(xí)配置在管理平面實(shí)現(xiàn),并逐漸交由控制平面組播功能:關(guān)閉、丟棄組播/廣播幀環(huán)路阻止協(xié)議:關(guān)閉(例如STP、RSTP)2011Q1LWLUESTCPBTPBT理解:轉(zhuǎn)發(fā)路徑數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)路徑:預(yù)指配轉(zhuǎn)發(fā)判據(jù):外層的MAC和VIDBDA+BVID不同的B-DA可以采用相同的C-VID用戶VLAN(內(nèi)層的C-VID)無需全網(wǎng)唯一兼容傳統(tǒng)以太網(wǎng)橋架構(gòu)用戶數(shù)據(jù)幀無需要修改主干數(shù)據(jù)幀具有標(biāo)準(zhǔn)的以太幀格式中繼節(jié)點(diǎn)無需更新即可基于(BDA+BVID)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀運(yùn)營(yíng)商對(duì)CE可控,并可隔離用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)效率高、設(shè)備成本低2011Q1LWLUESTCPBTPBT理解:使CE具有準(zhǔn)

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