《ZXMP-SFE 系列单板组网介绍 》(V1.00)适用机型:ZXMP-S320ZXMP-S360ZXMP-S380ZXMP-S390深圳市中兴通讯股份有限公司2003 年 6 月 23 日目 录一、ZXMP-SFE 系列 单板介绍 .......................................................................................................1二、ZXMP-SFE 系列单板的实现技术 ...........................................................................................1三、L2 以太网交换机的工作原理 ..................................................................................................1四、SFE 单板的组网 ........................................................................................................................24.1 用户口的自环 .....................................................................................................................34.2 系统口的自环 .....................................................................................................................34.3 多点到一点的不正确配置 .................................................................................................44.4 组网经验总结 .....................................................................................................................5附件:文中简写说明 ........................................................................................................................6ZXMP-SFE 系列单板组网介绍第 1 页(共 6 页)一、ZXMP-SFE 系列单板介绍中兴通讯开发的 SFE 系列单板是应用在传输产品上的带二层交换的以太网板,属于MSTP 系列。
SFE 系列单板主要是针对城域网的接入层和汇聚层,实现 10M/100M 以太网业务的接入、疏导和汇聚为了较好地实现上述目标,SFE 板必须具备的功能有:1、对业务的透明传输功能,能实现对 802.1x 等各种协议包的透传2、具有业务分类 COS(Class Of Service)功能,能为每类业务设置承诺带宽 CIR 和基于端口的速率限制(PIR) ,实现在带宽统计复用时的加权公平分配3、利用 GFP 实现业务的高效封装,并将 GFP 作为不同厂家设备互联,互通的保证4、支持虚级联和带宽动态调整(LCAS)技术针对接入层业务较零碎和分散的特点,虚级联的映射颗粒应包含 VC12目前城域网的业务以汇聚性业务为主为了实现业务的有效汇聚,单板支持的汇聚比应不小于 8:1二、ZXMP-SFE 系列单板的实现技术SFE 系列单板通过公司专利芯片(EOS:Ethernet over SDH)实现以太网帧到 SDH 设备 VC12 虚容器的封装映射,工作原理框图如下所示:以太网的二层交换采用成熟的芯片技术;EOS 芯片主要完成的是 PPP/LAPS/GFP 封装和解封装、VC12 虚级联映射和解映射。
由于 EOS 芯片所完成的功能与单板的组网关系不是特别大,并且技术复杂,所以本文不作介绍,而是对和组网关系较大的 L2 交换原理进行介绍三、L2 以太网交换机的工作原理二层交换机的基本工作原理是依据 MAC 地址进行物理交换,在交换机中存有一个MAC 地址表,通过查找 MAC 地址表可以搜索到相应的端口Ethernet物理层EthernetL2 交换PPP/LAPS/GFP(解)封装VC-12 虚级联(解)映射SDH后背板ZXMP-SFE 系列单板组网介绍第 2 页(共 6 页). .主 机 A 以 太 网 交 换 机P2 P16P10P9P1P8B的 MAC 的 MAC 数 据 主 机 B地 址 表MAC地 址 MAC1MAC2…MAC8MAC9.MAC16端 口 端 口 端 口 端 口 端 口 端 口例如:主机 A 和主机 B 同时连接在以太网交换机上,交换机通过从端口 1 和端口 9 上收到的以太网帧信号可以获得主机 A 和主机 B 的物理地址(此过程称之为“端口 MAC 地址学习” ) ,然后把它存进交换机内部的 MAC 地址表中;主机 A 欲发送数据给主机 B,只知道主机 B 的 IP 地址,并不知道主机 B 的物理地址,所以主机 A 发送一个广播包(ARP请求包)到交换机的端口 1,端口 1 发现该数据包的目的地址为广播地址,所以就把该数据包向所有的端口转发(如上图所示) ,通过 ARP 的解析,主机 A 将获得主机 B 的物理地址,然后即可发送数据给主机 B。
交换机从端口 1 收到的帧信号中的目的地址被解出来,根据此地址去查找 MAC 地址表,找出对应该地址的“端口 9”,并把以太帧向端口 9 转发所以从原理上来看,二层以太网交换机的工作原理其实很简单,就是根据以太帧信号中的目的物理地址查表得到对应的端口,并向该端口转发数据SFE 系列的单板工作在(虚拟)网桥模式下,实际上就是一个 L2 交换机四、SFE 单板的组网除 S320-SFE4 的广域网 WAN 口数目为 4 个外,其他 SFE 系列单板均提供 8 个 WAN 方向每个 WAN 方向采用虚级联技术捆绑 N 个 VC12 时,带宽为 N×2.176Mbps,当捆绑 46 个VC12 时,吞吐量可达 100MbpsZXMP-S320 和 S360 上的 SFE 单板映射带宽为 63 个VC12,ZXMP-S370/S380/S390 的 SFE 单板映射带宽为 126 个 VC12ZXMP-SFE 系列单板组网介绍第 3 页(共 6 页)由于单板的广域网口不只一个,所以组网相当灵活,可以组链型、星型、环型组网,还可以实现它们之间的混合组网,完全能够满足用户的需求但是,如果对 L2 交换的原理不是特别了解,在组网或数据配置中就可能会出现错误的配置。
下面以实际的案例来介绍一些不当的组网配置:4.1 用户口的自环如图所示:A、B 两块 SFE8 组网为点对点的一条链路A 板启用一个用户口 Y1 和一个系统口 X1;B 板启用一个系统口 X2 和两个用户口 Y1 和 Y3,B 板的用户口 Y1 和 Y3分别连接交换机的端口 P1 和 P2用户通过 A 板的用户口 Y1 接入到以太网交换机,组网采用虚拟网桥模式如此的组网,请看问题是如何产生的? SFE8 SFE8 L2交 换 机A BY1X1 X2Y1Y3MAC1 P1P2用户计算机发送一个广播包,广播包会经过→A 板 Y1 口 →A 板 X1 口→B 板 X2 口→B 板 Y1 口(Y3 口)→交换机 P1 口,从而到达交换机由于交换机检测到该包是广播包,会把该包继续向 P2 端口转发,所以该广播包必然会形成一条图中用紫色箭头所标示的传播路径,其结果是 B 板的 Y3 口在该广播包到达的时候,如果 MAC 地址老化时间已经到达,刚好开始重新学习 MAC 地址的时候,必然会从该广播包中学习到用户计算机的物理地址 MAC1交换机从端口 P1 发送信号(目的地址是 MAC1)给用户计算机,该信号到达 B 板的用户口 Y1 后,查表发现用户 MAC1 位于端口 P3 上,从而将该信号从 Y3 口送出,又回送给了交换机,图中的红色箭头指示了这一回送过程。
用户口把从交换机收来的信号又回送给交换机,这就是用户口的自环导致业务不通如何能够避免用户口的自环呢?只要把 B 板连接交换机的端口 Y3 去掉,就可解决这一问题从此例我们可以得出一个结论:虚拟网桥模式,任何一块 SFE 板的用户口只能有一个连接到同一个用户设备上 4.2 系统口的自环如图所示:A、B 两块 SFE8 组网为点对点的一条链路A 板启用一个用户口 Y1 和两个系统口 X1、X2;B 板启用两个系统口 X3、X7 和一个用户口 Y5用户通过 A 板的用户口 Y1 接入到以太网交换机,组网采用虚拟网桥模式,所以的端口位于同一个 VLAN如ZXMP-SFE 系列单板组网介绍第 4 页(共 6 页)此的组网,请看问题是如何产生的? SFE8 SFE8 L2交 换 机A BY1X1 x3Y5X2MAC1 P1X7用户发送一个广播包到 A 板,广播包会经过→A 板 Y1 口→A 板 X1 口→B 板 X3 口→B 板 Y5 口→交换机 P1 口,从而到达交换机,B 板从 X3 口收到该广播包后不仅从 Y5 口送给交换机,同时还会向所有的端口转发,广播包会送向 B 板 X7 口→A 板 X2 口,A 板X2 口收到该广播包后依然会向所有的端口转发,也就必然会发向 A 板的 X1 口。
所以就行成了图中紫色线路的环路,环路发生在两块 SFE 板的系统口之间,故称之为系统口自环由于广播包不停的在这四个系统口之间打转,形成广播风暴,浪费掉大量的系统带宽,会导致用户到交换机的业务无法正常传送,而正常的组网应该是两块 SFE 板之间只启用一对系统口所以说:虚拟网桥模式,两块 SFE 板的系统口只能启用一对4.3 多点到一点的不正确配置如图所示:用户 U1、U2、U3 通过 3 块 SFE 板组成的虚拟网桥接入到路由器,用户业务进行了 VLAN 隔离图中已经清楚的标示出了 SFE 板的具体组网情况,包括端口的启用情况,VLAN 的划分情况等等 SFE8 SFE8A BY1X1 X1Y1X2路 由 器 Y1X1SFE8X3 X2CY2bU1bU2bU3VLAN=2VLAN=3VLAN=4MAC1从图中可以看到,A 板和 C 板之间启用了两个系统口,上一个例子中谈到,两块 SFE板之间只能启用一个系统口,否则会形成广播风暴那么,本例中也会在 A 板和 C 板的两个系统口之间形成广播风暴吗?答案是不会的,因为广播包只能在一个 VLAN 内广播,不会广播到 VLAN 之外的其它 VLAN 中去。
A 板和 C 板的两对系统口分属不同的ZXMP-SFE 系列单板组网介绍第 5 页(共 6 页)VLAN(第一对系统口属于 VLAN=3;第二对系统口属于 VLAN=4) ,所以不会形成广播风暴那么是不是说,图中的组网就没有问题了呢?先看一下,C 板是如何学习路由器的物理地址 MAC1 的,路由器发送的以太帧(能够到达 C 板的帧)包含的 VLAN 标记不是 3 就是 4,路由器的物理地址 MAC1 在同一时刻只能被 C 板 X1、X2 两个系统端口之中的某一个学习到原来,二层交换所依据的 MAC 地址表有如下的要求:一个物理地址只能被一块 SFE 板的一个端口学习到,而不能同时被多个端口学习到;相反,。