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1、烽火通信科技股份有限公司光网络产品部,柳光全 2010/11/25 ,以太网和PTN 交流稿,主 要 内 容,1、以太网及高速以太网 2、传送网 3、PTN 4、新问题,以太网起源及本质特征,1973年，施乐公司Palo Alto研究中心（PARC）的两位研究人员，Robert Metcalfe 和David Boggs，为了连接实验室的多个Xerox Alto设备，开发出了以太网技术。最初的数据传输速率为2.94Mbps。Meltacafe将这项技术命名为“Ethernet”（以太网）； 最初的以太网基于共享总线方式，所以其本质特征是采用载波侦听/冲突检测(CSMA/CD-Carrier S
2、ense Multiple Access with Collision Detection）作为总线访问方法； 随着星形网络拓扑的出现和介质成本的下降，不再使用CSMA/CD； 基带传输，不对信道进行多路复用； 广播式网络，存在广播域。,以太网Highlight,标准集IEEE802.3 很难给出精确定义 是一系列标准的集合 并不特指某一种网络 最初的目的是用于LAN 现在已渗透到了PAN、SAN、MAN、WAN 速率包括10M、100M、1G、10G、40G、100G,以太网值得记住的日子,以太网标准快速发展 1983年6月23日，802.3获得IEEE通过-10M 1995年6月14日，8
3、02.3u获得IEEE通过-100M 1998年6月25日，802.3z获得IEEE通过-1000M 2002年6月13日，802.3ae获得IEEE通过-10G 2010年6月17日，802.3ba获得IEEE通过-40G/100G,以太网网络层次,以太网网络层次,LLC：传输可靠性保证、上层业务包的分段重组、顺序传输； MAC：组帧，错帧检测； PCS：编码/解码，如4b/5b，8b/10b，64b/66b PMA：SerDes(串/并转换)，加扰/去扰，CDR(时钟数据恢复) PMD：与物理介质的接口，完成bit发送与接收,高速以太网10G以太网,共性： 全双工，不支持单工模式，即不支持
4、CSMA/CD； 具有LAN模式和WAN模式两种速率，分别是10Gbps和9.953Gbps S-850nm，L-1310nm，E-1550nm，K-Backplane X-8B/10B，R-64B/66B，W-64B/66B+STM64封装,高速以太网40G/100G以太网,线路上的以太网帧结构(Ethernet II),Preamble，前导，7个0 x55，1个0 xD5，作用是使接收端实现比特同步； DA，目的MAC地址，8bytes SA，源MAC地址，8bytes Etype，以太网帧类型，常见值见下表 Data，净荷，46-1500bytes CRC，循环冗余校验，校验范围从DA
5、开始到Data结束 IPG，(InterPacketGap，帧间隔)96bit时间 有效长度84-1538(计算转发性能PPS时有用),常见Etype类型值,MII-介质无关接口,MIIMAC与PHY之间的接口，包括 MII、RMII、SMII、SSSMII GMII、RGMII、SGMII、QSGMII XGMII、XAUI、RXAUI XLGMII、CGMII、XLAUI、CAUI,以太网四大性能指标,时延-从入端口收到第一bit到出端口发出第一bit所需要的时间； 丢包率-丢弃的包与正常转发包的比值； 吞吐率-最大能够转发的数据流量，bps； 背靠背-不丢包情况下DUT能接收的最大突发数
6、据容量； 详细描述见RFC2544。,以太网标准组织,1、IEEE，以太网标准的主要推动者； 2、IETF，在以太网的扩展应用方面； 3、ITU-T，在将以太网用于传送网方面； 4、MEF，城域以太网论坛，专注于电信级以太网（CE：Carrier Ethernet）,以太网业务模型,1、IETF定义了二种以太业务 VPLS:Virtual Private LAN Service 提供在IP、MPLS网络上的LAN仿真 VPWS:Virtual Private Wire Service 提供在IP、MPLS网络上的点到点连接,2、ITU-T G.etnsrv定义了四种以太业务 EPL:Ether
7、net Private Line EVPL: Ethernet Virtual Private Line EPLn: Ethernet Private LAN EVPLn: Ethernet Private LAN,以太网业务模型,3、MEF定义了二种以太业务 E-Line E-LAN E-Tree,4、结合2、3，简明描述为 E-Line E-VLine E-LAN E-VLAN,以太网业务模型,3,PDH 接口,SDH 接口,VC 映 射 / L C A S,交 叉 连 接,复 用 段 开 销 处 理,再 生 段 开 销 处 理,STM-N 接口,STM-N 接口,复用段 开销处理,再生段
8、 开销处理,ATM 接口,以太网 接口,GFP LAPS PPP,二层交换,RPR MAC 层处理,MPLS 层处理,ATM 层处理,MSTP一代经典,MSTP:Multi-Service Transport Platform,EVPL与EVPLn示例,传统以太网的不足,经过30多年的发展，以太网以其简洁、低成本、高标准化，占据了局域网的绝对统治地位；但在向运营级以太网发展方面存在明显不足： 1、保护倒换问题，基于各种生成树的倒换耗时250S； 2、QoS问题，传统以太网采用Best Effort的方式工作，支持QoS的能力不足 3、OAM问题，传统以太网不能提供运行、管理、维护的有效机制。,
9、对传统以太网的完善,针对上述不足，各标准化组织分别提出了完善措施 802.1ag-CFM,Connection Fault Management，提供故障检测、定位、通知； 802.3ah-EFM:Ethernet in the First Mile，接入链路的OAM Y.1731，802.1ag的超级，在其基础上增加性能监视； G.8031，线性保护倒换 G.8032，环网保护倒换,主 要 内 容,1、以太网及高速以太网 2、传送网 3、PTN 4、新问题,传送网,Transport Network：以光或电为载体传送信息的网络；由具有发送、转移、接收信息功能的节点和链路组成。简单理解为比特
10、搬运工。其本质特征是高可靠、可运维。 PDH； SDH； MSTP（NG-SDH）; ASON; WDM; PTN OTN: (OpticalTransportNetwork），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。,主 要 内 容,1、以太网及高速以太网 2、传送网 3、PTN 4、新问题,PTN的定义,PTN(分组传送网，Packet Transport Network) PTN是指一种光传送网络架构和技术： 在以IP为内核、以太网为外部表现形式的业务层和WDM等光传输媒质之间设置的一个层面； 它针对分组业务流量的突发性和带宽统计复用的要求而设计，以分组业务
11、为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO）； 秉承光传输的传统优势，包括： 高可靠性（电信级可靠性99.999%）、 高效的业务调度和流量工程、 便捷的OAM和网管、易扩展（即所谓SDHlike使用体验）、 业务隔离与高安全性等。,PTN网元抽象示意图,传送平面：实现对UNI接口的业务适配、业务报文的分组标签转发和交换、业务的服务质量（QoS） 处理、操作管理维护（OAM）报文的转发和处理、网络保护、同步信息的处理和传送以及NNI接口的线路适配等功能； 管理平面：实现网元级和子网级的拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理和安全管理等功能，并提供必要的管理和辅助接口，支持北向接口；
12、 控制平面功能（可选）：支持信令、路由和资源管理等功能，并提供控制接口。,PTN分层模型,Everything over IP PW,PWE3参考模型,PWE3：Pseudo Wrie Emulation of Edge to Edge边缘到边缘的伪线仿真 含义：两个提供者边缘PE1和PE2（PE，Provider Edge）为它们所连接的用户边缘CE1和CE2（CE，Customer Edge）提供一条或多条PW，使得用户边缘CE之间可以在PSN上通信，就好像在CE1和CE2之间有直达电路一样，这就是边缘到边缘的伪线仿真的含义。,仿真的业务类型及标准,RFC 3985 PWE3 Archit
13、ecture RFC 4385 PWE3 Control Word for MPLS PSNs RFC 4448 Ethernet PWs RFC 4553 Structure-Agnostic Time Division Multiplexing over Packet (SAToP) RFC 4842 SONET/SDH PWs (CEP) RFC 5086 Circuit Emulation Service over Packet Switched Network (CESoPSN),技术体制,PBB-TE，支持流量工程的运营商桥接技术，来源于802.1ah，即PBB，也称为MAC-in
14、-MAC； T-MPLS，传送MPLS，ITU-T在2006年启动标准化的面向传送网的MPLS技术，是MPLS的子集，去掉无连接特性，增加OAM和保护倒换等面向连接的特性；目前看来只是一个过渡性标准； MPLS-TP，MPLS传送轮廓，2008年2月ITU-T和IETF成立联合工作组(JWT)，共同开发。最具技术潜力的技术，然而其标准的不成熟，极大地阻碍了PTN技术的成熟和设备的推广应用。,主 要 内 容,1、以太网及高速以太网 2、传送网 3、PTN 4、新问题,挑战,同步以太网，G.8261。传统以太网是异步的，这也是其优势之一；但TDM仿真对PSN提出了同步的要求，这就要求PTN设备必须
15、支持频率同步，包括物理层同步和基于包的同步；目前前者实现难度较低； 时间同步，即IEEE1588V2。某些应用比如移动回传网(Backhaul)，要求通过传送网来实现高精度的时间传送(误差小于1us)，且在保护倒换条件下精度不受影响； OAM，目前争议最大、标准最不成熟、实现难度最大的问题；前期设备商按G.8114规划设计，但该标准夭折；目前国际标准未定，国内按G-ACH+Y.1731来做，但任然面临技术标准变化的风险；同时，芯片不成熟，价格较高；,挑战,保护倒换，LSP级的保护数目庞大(几k-几十k量级)，时间要求小于50ms；这对硬件软件提出了很高的要求； QoS，传统传送网无QoS要求，但PTN基于统计复用，支持diffserv，要求支持流分类、流量管制、缓冲区管理、队列调度(多级)、流量整形、优先级映射等典型QoS保证能力； 容量，数据流量的爆炸式增长要求传送网必须支持大容量处理，单节点容量160G已不能满足现网需求；大容量的交叉对系统功耗、散热、噪声控制、体积又提出挑战。,?,Questions & Comments!,谢谢！,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,
