DPT技術(shù)及其應(yīng)用

——適應(yīng)光纖網(wǎng)絡(luò)和IP業(yè)務(wù)發(fā)展的新技術(shù)

□佘其炯

　　目前通信業(yè)務(wù)傳輸?shù)那闆r是這樣的。一方面，光纖傳輸正在快速發(fā)展并不斷走向應(yīng)用。光纖傳輸由PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列）走向SDH（同步數(shù)字序列），155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s等SDH系列設(shè)備已經(jīng)大量采用；DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)更進(jìn)一步經(jīng)濟有效地增加了光纖容量，從2×2.5Gb/s、4×2.5Gb/s、8×2.5Gb/s直到16×2.5Gb/s，而且，n×10Gb/s、n×20Gb/s、n×40Gb/s的DWDM系列正在開發(fā)并逐步進(jìn)入市場。

　　另一方面，由于Internet的迅速發(fā)展，IP向傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的滲透和傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)與IP融合的步伐也正大大地加快。傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)由于不是針對基本分組的業(yè)務(wù)、其復(fù)雜的時分復(fù)用方法、語音編碼和64kb/s的交換速率等已不能適應(yīng)未來以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量為主的網(wǎng)絡(luò)要求。因此，基于IP的分組網(wǎng)應(yīng)運而生，IPoverATM、IPoverSDH和IPoverWDM等紛紛涌現(xiàn)。IP業(yè)務(wù)正以指數(shù)速率迅速增長。這其中的主要原因是：Internet和企業(yè)Intranet網(wǎng)使用的強勁增長；不斷新興的IP業(yè)務(wù)的推出，如Voice（話音）overIP（VOIP）及多點廣播業(yè)務(wù)等；采用XDSL和CableModem（電纜調(diào)制解調(diào)器）等經(jīng)濟有效的寬帶住宅接入網(wǎng)的發(fā)展。

正是由于IP的不斷發(fā)展，為通信提出了許多新的需求，主要如下：

　　適應(yīng)IP業(yè)務(wù)量和光纖帶寬的增長需求，即使擁塞的情況下也能保持最大的帶寬利用率；在節(jié)點數(shù)量，以及節(jié)點的距離等方面提供大規(guī)模的環(huán)形拓?fù)洌�例如大城市環(huán)，廣城網(wǎng)環(huán)以及大樓內(nèi)的環(huán)等；節(jié)點間的流量公平處理機制，并防止操作運行中止；提供不同帶寬和時延需求的多種業(yè)務(wù)等級；迅速恢復(fù)傳輸媒體故障和節(jié)點故障的手段；即插即用的操作，能以最小的配置和設(shè)置移開和恢復(fù)環(huán)形節(jié)點。

　　為了適應(yīng)光纖網(wǎng)絡(luò)及IP業(yè)務(wù)發(fā)展所提出的新的需求，最近Cisco最新推出的DPT——（動態(tài)分組傳送）技術(shù)，其獨特的功能將有可能成為新一代的傳送技術(shù)。

　　什么是DPT

　　DPT是新一代的，采用優(yōu)化的動態(tài)分組（或稱包）的傳送技術(shù)。DPT吸收當(dāng)前SONET（同步光纖網(wǎng)）/SDH的優(yōu)點，克服其缺點，把充分利用帶寬，IP的豐富功能，以及光環(huán)自愈等有效地集合起來，在現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)上提供最經(jīng)濟與有效的服務(wù)。

　　DPT的主要特點如下：

　　采用分組環(huán)解決方案充分利用帶寬復(fù)用功能，如在大的傳輸信道上的統(tǒng)計復(fù)用，以及空間再利用技術(shù)等。帶寬可由155Mb/s擴展到10Gb/s以上。

　　比TDM的SONET/SDH設(shè)備和分/插復(fù)用器（ADM）等組網(wǎng)經(jīng)濟便宜。

　　新的即插即用的綜合網(wǎng)絡(luò)管理功能，大大節(jié)省了傳統(tǒng)的交換和傳輸網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管配置及管理費用，并大大提高了效率。

　　DPT的基本概況

　　1.充分利用帶寬

　　傳統(tǒng)的SONET/SDH環(huán)有專門的保護(hù)時隙，這樣在任何時候都要保留環(huán)上帶寬的一半。SONET/SDH環(huán)采用TDM技術(shù)。設(shè)置點到點的帶寬連接，而不論是否在使用。為了克服上述缺點，Cisco的分組優(yōu)化及先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)充分利用最新的MAC（媒介接入控制）層協(xié)議——空間再利用協(xié)議（SRP）；以及兩種專用的算法——SRP公平機制算法（SRP－fa）和智能保護(hù)交換（IPS）。

　�。�1）DPT環(huán)

　　DPT環(huán)有二個相反路由的環(huán)，每個環(huán)都能同時傳送數(shù)據(jù)和控制分組。如果一組數(shù)據(jù)在一根光纖的一個方向發(fā)送數(shù)據(jù)（下行），并在另一個光纖環(huán)的反向環(huán)路上發(fā)送控制分組（上行）。這樣，DPT最大地利用了動態(tài)分組傳輸?shù)膸�寬，并加快了配合帶寬利用和自愈等目的的控制信號的傳送�?/p>

　�。�2）DPT的SRP

　　SRP的特點是接收端卸分組（包）操作。通常的數(shù)據(jù)環(huán)技術(shù)，如FFDI或令牌環(huán)由發(fā)送源卸下分組。例如，各分組（所用的帶寬）在發(fā)送源不拿開前總是環(huán)繞環(huán)運行的。SRP則采用目的地卸下分組的方式，在目的地的節(jié)點上把分組從環(huán)上卸下，而在環(huán)上其它段的全部頻帶均仍可被利用。由于每個環(huán)上的節(jié)點都可以同時發(fā)送分組到環(huán)上，因而使環(huán)上的帶寬利用率最高。當(dāng)DPT環(huán)在4，5，6及A路由器間的業(yè)務(wù)量很大時，與此同時，在1，2，3和B路由器間的業(yè)務(wù)流量仍可以不受影響地分開地正常運行。可以說，空間再利用技術(shù)方便地提供了二倍帶寬的復(fù)用。

　　（3）SRP公平機制（SRP－fa）

　　SRP公平機制的功能有：

　　全環(huán)公平的處理。通過控制送到環(huán)上分組的速率（時間），使環(huán)上的分組信息（發(fā)送分組或過路分組）每個節(jié)點均可分平地享用帶寬，并防止出現(xiàn)運行中斷和時延過大等現(xiàn)象。

　　優(yōu)化的局部應(yīng)用。環(huán)上的節(jié)點充分利用環(huán)上的空間再利用性能，優(yōu)點局部的利用。

　　可伸縮性的發(fā)展。SRP－fa可處理環(huán)上高達(dá)128個節(jié)點的路由器，可以廣域地運行從OC－48c/STM－16c到OC－192c/STM－64c的高速率。

　�。�4）統(tǒng)計復(fù)用

　　DPT環(huán)和TDM環(huán)不一樣。DPT無時隙和專用頻寬或設(shè)置連接等。DPT的統(tǒng)計復(fù)用，可彈性地處理突發(fā)性業(yè)務(wù)。

　　（5）高度的彈性和恢復(fù)功能

　　DPT采用IPS進(jìn)行預(yù)防性的性能監(jiān)測，迅速自愈，以及在環(huán)上節(jié)點或光纖設(shè)備發(fā)生故障時的及時恢復(fù)。

　　2.靈活的傳輸方式

　　DPT利用SONET/SDH幀可在未用的光纖對，WDM和SONET/SDH環(huán)或點到點的傳輸。DPT也可在混合環(huán)境傳送。例如在DPT環(huán)上，同時可有一些節(jié)點連到未用的光纖對，有一些節(jié)點連到SONET/SDH，有一些連到WDM。

　　IP業(yè)務(wù)開始時可以利用SONET/SDH的空余容量，當(dāng)IP業(yè)務(wù)不斷增加時，隨后可以很快地轉(zhuǎn)到采用在未用的光纖對或WDM設(shè)備上的分組傳送。

　　3.可用于各種光纖

　�。�1）用于業(yè)務(wù)提供點內(nèi)連接的多模。

　　（2）業(yè)務(wù)提供點間和地區(qū)間的單模中距離和長距離的MAN和WAN應(yīng)用。

　　（3）長距離DPT環(huán)，在環(huán)上可以把CiscoIP再生中繼器和SONET/SDH再生中繼器組合在一起應(yīng)用。

　　4.經(jīng)濟的設(shè)備組成

　　通常不同的堆棧用來在光纖上傳送高速的IP，堆棧層數(shù)的減少將會節(jié)省開銷及投資，最大地利用帶寬，并使設(shè)備配置簡化，經(jīng)濟，以及方便了操作，故障檢測及分析，提高了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的水平。DPT的設(shè)備組成正是朝這個方向發(fā)展的。

　　5.分組的優(yōu)先級

　　DPT的數(shù)據(jù)分組可分為高優(yōu)先級及低優(yōu)先級分組。低優(yōu)先級分組獲得環(huán)上的最佳處理。高優(yōu)先級分組則可獲得優(yōu)先的處理及合適的時延，抖動控制或帶寬保證等服務(wù)。

　　6.即插即用的操作

　　如前所述，即插即用的操作是DPT主要特點之一。它和以往的數(shù)據(jù)環(huán)或城域環(huán)技術(shù)（如FDDI，SONET/SDH等）不同，DPT不需要為配置和設(shè)置需要冗長的過程。其自動處理的功能是：獨特的，永久的MAC地址分配；IPS程序迅速地插入新節(jié)點及從環(huán)上移開現(xiàn)有節(jié)點；IPS程序?qū)Νh(huán)上發(fā)生的事件自動進(jìn)行自愈處理（環(huán)繞回或去掉環(huán)繞回）；自動的拓?fù)浠謴?fù)，ARP（尋址處理協(xié)議），信息傳播的路由選擇程序，以及動態(tài)分組路徑選擇等。

　　7.網(wǎng)絡(luò)管理

　　DPT提供了一個全面，綜合，基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)包括分組交換（路由器）和分組傳送（路由器和IP再生中繼器）等網(wǎng)絡(luò)部件的管理。而目前現(xiàn)有的網(wǎng)管，為管理路由器網(wǎng)絡(luò)及傳輸網(wǎng)絡(luò)卻需求分開的，昂貴的管理技術(shù)和過程。（圖3）DPT網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能是：具有事件，告警，當(dāng)前和歷史的近端及遠(yuǎn)端性能監(jiān)測信息的RFC15951SONET/SDHMIB（管理基礎(chǔ)信息）；為監(jiān)測，調(diào)整和環(huán)上業(yè)務(wù)設(shè)計用的MAC分組計數(shù)器；為環(huán)上路由和狀態(tài)信息的節(jié)點，逐個地觀察的MIB拓?fù)洹?/p>

　　DPT的應(yīng)用

　　1.提供業(yè)務(wù)提供者（PoP）內(nèi)的連接

　　傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)提供者內(nèi)的連接通常采用FDDI環(huán)，F(xiàn)DDI，ATM或快速以太網(wǎng)的交換，以及點到點的PoS（銷售點）。其主要缺點是設(shè)備組成復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)部件較多，頻帶利用率不高，以及負(fù)荷平衡等問題。

　　有線電視網(wǎng)經(jīng)千兆比交換路由器GSR接至Internet骨干網(wǎng)，傳輸實時的VideoOverIP業(yè)務(wù)。其中有的GSR尚與web/介質(zhì)高速緩沖存儲器服務(wù)器連接。

　　4.電視傳輸分配應(yīng)用

　　DPT環(huán)上的GSR節(jié)點可以送入電視節(jié)目及送出電視節(jié)目給用戶。

　　5.城市IP接入環(huán)

　　DPT環(huán)可提供在商業(yè)樓，辦公樓，居民樓，郊區(qū)商業(yè)區(qū)等的多個接入。大樓內(nèi)的路由器將提供多個大樓用戶的高寬帶IP業(yè)務(wù)，包括VPN（虛擬專用網(wǎng)），Internet接入，以及由IP業(yè)務(wù)提供者提供的低成本VoiceOverIP及VideoOverIP業(yè)務(wù)等。

　　6.校園網(wǎng)應(yīng)用

　　DPT環(huán)可為校園網(wǎng)提供從FDDI環(huán)過渡到樓內(nèi)骨干網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心的連接，并保持自愈環(huán)等優(yōu)點。

　　7.綜合的增值業(yè)務(wù)網(wǎng)應(yīng)用

　　DPT環(huán)的增值業(yè)務(wù)主要有：

　　VOIP和VideoOverIP業(yè)務(wù)。DPT環(huán)集合了高帶寬，線路速率處理，優(yōu)先級安排，以及第三層IPCoS（服務(wù)等級）連網(wǎng)，以提供優(yōu)質(zhì)的實時業(yè)務(wù)，滿足話音和視頻所需的時延和抖動控制要求。

　　保護(hù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)提供者可充分利用優(yōu)質(zhì)的預(yù)防性性能監(jiān)測，保護(hù)倒換，以及IPS功能的快速業(yè)務(wù)恢復(fù)。

　　IPVPN和管理帶寬業(yè)務(wù)。DPT環(huán)提供多址IPVPN業(yè)務(wù)，大樓間寬頻帶連接，重要的應(yīng)用，高速的Internet接入，以及基于MAC的安全的地址過濾。

　　DPT環(huán)還提供了從SONET/SDH管理頻帶業(yè)務(wù)的最佳升級，為業(yè)務(wù)提供者提供較低的基礎(chǔ)設(shè)施費用，以及為大公司用戶提供靈活的，便宜的寬帶分組傳輸。

摘自（www.mianyang.cngb.com）