网络层常用协议
一.SDH
1.SDH简介
SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。CCITT(现ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。
SDH就是在这种背景下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中,采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入"瓶颈"的问题,同时提高了传输网上大量带宽的利用率。
2.SDH的帧结构
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N,基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个 STM-4同步复用构成STM-16;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向 270×N 列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销(Section OverHead,SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销(Rege nerator Section OverHead,RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead, MSOH);净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
1)信息净负荷(payload)是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种
用户信息码块的地方。
2)段开销(SOH)是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护(OAM)字节。
3)管理单元指针(AU-PTR)
管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9×N列,共9×N个字节。SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号(例如2Mbit/s),这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性,也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符,以便接收端能根据这个位置指示符的值(指针值)准确分离信息净负荷。
3.SDH和PDH的比较
传统的数字通信制式是异步数字系列(PDH)。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差,而且是不同源的。在数字通信发展初期,异步数字系列起到很大作用,使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天,这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。SDH 的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多PDH所不及的优点。
1)SDH拥有全世界统一的网络节点接口(NNI),是真正的数字传输体制上的国际性标准。长期以来,世界各国数字通信设备基本上都采用准同步数字系列(PDH),但由于PCM基群复用设备所采用的编码律及复用路数不同,故形成了两种不同的地区性数字体制标准:一种是俄罗斯和欧洲系列(中国亦采用此系列),以2Mbit/s为基础;另一种是北美和日本系列,以1.5sMbit/s为基础。由于这两种系列具有不同的比特率,因此,各个国家的设备只有通过光/电转换变成标准电接口才能互通,在光路上则无法实现互相调配。由于两大系列难以兼容,限制了联网应用的灵活性,增加了网络运营成本,故给国际间互通联网带来了困难,而且向更高群次发展在技术上也有更大难度。由于SDH有一套开放的标准化光接口,因而使现有准同步两大数字系列得以兼容,可以很方便地在光路上实现不同厂家新产品的互通,使信号传输、复用和交换过程得到简化,从而降低联网成本。
2)SDH拥有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送模块(STM),并采用步复用方式,使得利用软件就可以从高速复用信号中一次分出(插入)低速支路信号,不仅简化了上下话路的业务,也使交叉连接得以方便实现。
3)SDH拥有丰富的开销比特(约占信号的5%),以用于网络的运行、维护和管理。 SDH具有自愈保护功能,可大大提高网络的通信质量和应付紧急的能力。SDH网结构有很强的适应性,现有的准同步数字体系、同步数字体系和宽带综合业务数字网(B-ISDN)均可进入其帧结构。
二.FDDI
1.简介
光纤分布数据接口(FDDI=fiber-distribute data interface)是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性,支持多种拓扑结构,传输媒体为光纤。
2.特点
使用光纤作为传输媒体具有多种优点:
1)较长的传输距离,相邻站间的最大长度可达2KM,最大站间距离为200KM 2)具有较大的带宽,FDDI的设计带宽为100Mb/s.
3)具有对电磁和射频干扰抑制能力,在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影响其设备。
4)光纤可防止传输过程中被分接偷听,也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒体。
3.应用
由光纤构成的FDDI,其基本结构为逆向双环。一个环为主环,另一个环为备用环。一个顺时针传送信息,另一个逆时针。当主环上的设备失效或光缆发生故障时,通过从主环向备用环的切换可继续维持FDDI的正常工作。这种故障容错能力是其它网络所没有的。
FDDI使用了比令牌环更复杂的方法访问网络。和令牌环一样,也需在环内传递一个令牌,而且允许令牌的持有者发送FDDI帧。和令牌环不同,FDDI网络可在环内传送几个帧。这可能是由于令牌持有者同时发出了多个帧,而非在等到第一个帧完成环内的一圈循环后再发出第二个帧。
令牌接受了传送数据帧的任务以后,FDDI令牌持有者可以立即释放令牌,把它传给环内的下一个站点,无需等待数据帧完成在环内的全部循环。这意味着,第一个站点发出的数据帧仍在环内循环的时候,下一个站点可以立即开始发送自己的数据。
FDDI用得最多的是用作校园环境的主干网。这种环境的特点是站点分布在多个建筑物中。FDDI也常常被划分在城域网MAN的范围
三.MSTP
1.简介:
MSTP(Multi-Service Transfer Platform)(基于SDH 的多业务传送平台)是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送,提供统一网管的多业务节点。
2.原理:
MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器(DXC)、WDM终端、网络二