[计算机硬件及网络]光网络以太网单板特性介绍.ppt

1、1,光网络以太网数据单板特性介绍,2,课程目标,通过本课程的学习，希望您掌握如下内容： 了解以太网特性单板常用术语及含义 熟练掌握各类以太网单板特性及差异 熟悉以太网单板提供的几个重要功能,3,以太网特性单板常用术语及含义 各类以太网单板特性及差异 以太网单板提供的几个重要功能,4,MSTP及以太网特性的含义,什么是MSTP？ 国标定义：MSTP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。 什么是MSTP的以太网特性单板？ 能够完成以太网业务的接入、处理和传送的单板，过程中保证以太网数据的透明性，包括以太网的MAC帧、VLAN标识等的透

2、明传送。,5,以太网单板完成的功能,以太网接口,二层交换,封装,VC映射,交叉连接,复用段开销处理,再生段开销处理,STM-N光接口,6,以太网数据单板常用术语,物理端口：单板外部以太网物理接口，亦称作客户侧接口或用户侧接口。,目前主要使用的类型：,7,以太网数据单板常用术语,线速：全双工线速转发能力是指以任意包长和最小包间隔（符合协议规定的96bits）在以太网端口上双向传输同时不引起丢包；FE接口吞吐量测试达100M时称FE达到线速，GE接口吞吐量测试达1000M时称GE达到线速。 链路聚合：几个以太网物理端口捆绑作为一个逻辑端口使用，符合802.3ad协议。 TRUNK：通用传送通道，常

3、指将几个物理通道聚合使用。 VCTRUNK：Virtual Container Trunk ，VC Trunk是通过VC 容器实现的传送通道，可以用相邻级联技术实现，也可以用虚级联技术实现，虚级联技术将几个虚级联的VC看成一个传送通道。 备注：在某些应用场合亦称为系统侧接口、背板侧接口。,8,以太网数据单板常用术语,VCG：Virtual Concatenation Group，用虚级联技术实现的VC Trunk。 系统侧带宽:单板所有VC Trunk可映射的总容量，一般以VC4带宽为粒度描述,如155M，622M、1.25G。也可根据支持的映射颗粒用VC3或VC12带宽为粒度描述如：48*V

4、C3/45*VC3+63*VC12。就是我们平时所说的上行带宽。 带宽共享属性：共享的含义是对TRUNK而言。,9,VB：Various Bridge 多样化桥，是华为独创概念，可将MSTP以太单板的交换域分割成多个相互独立的子交换域，不同的VB不能互相访问，各VB独立使用VLAN，不同VB的VLAN可以相同。如下图所示配置VB时需指定多个端口，包括几个客户侧接口和几个系统侧接口，每个客户侧接口或系统侧接口中也可选择配置多个Stackable VLAN/LSP虚通道。,VB （Various Bridge）多样化体现： 1.单板的一个交换域可实现多个子桥 2.子桥端口划分可基于多种技术实现 1

5、)MPLS 2)Stackable VLAN 3)物理端口（VC Trunk、FE、GE） 3.VB内可独立使用VLAN，进一步划分VB为多个独立的虚拟桥,多样化体现,以太网数据单板常用术语,10,以太网数据单板常用术语,ITU-T（G.8011）定义的业务类型：EPL、EVPL、EPLn、EVPLn四种业务类型。,EPL：Ethernet Private Line ，以太网专线业务 特点：不共享带宽，不基于MAC地址转发，点到点拓扑。 EVPL：Ethernet Virtual Private Line ，以太网虚拟专线业务 特点：共享带宽，不基于MAC地址转发，点到点、点到多点拓扑。,11

6、,EPLAN：Ethernet Private Lan ，以太网专网业务 特点：不共享带宽，基于MAC地址转发，多点到多点拓扑。 EVPLAN：Ethernet Virtual Private Line ，以太网虚拟专线业务 特点：共享带宽，基于MAC地址转发，多点到多点拓扑。,以太网数据单板常用术语,12,以太网数据单板常用术语,ITUT主要关注运营商网络的体系结构，因此其关于以太网技术和业务的标准重点是规范如何在不同的传送网上承载以太网帧，包括SDH、OTN、ATM和MPLS等。G.8011从运营商网络的角度定义了EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN等几种类型的以太网业务。,MEF专

7、注于解决城域以太网技术问题，主要有城域以太网的架构；城域以太网提供的业务；城域以太网的保护和QoS；城域以太网的管理等。业务方面主要从用户的角度定义了城域以太网的业务框架，并明确了业务类型（ELine和ELAN）。,IETF在以太网标准方面，主要研究如何在分组网络（如IP/MPLS）中提供以太网业务。与以太网标准相关的工作组主要是PWE3工作组和L2VPN工作组。L2VPN工作组负责制订由运营商提供的L2VPN实施方案。定义了VPWS和VPLS以太网业务。,不同标准定义业务类型的比较：,13,小结,本小结主要简单回顾了MSTP的原理实现和以太网单板各个元素的含义及区别，元素的概念需要搞清楚。

8、了解ITUT对业务的四种定义的含义及其他组织对业务的定义。,14,以太网特性单板常用术语及含义 各类以太网单板特性及差异 以太网单板提供的几个重要功能,15,以太网数据单板分类,16,Eth端口,封装,映射,SDH,MPLS,RPR,以太网数据单板分类,纯透传单板 透传单板and/or二层交换 RPR单板,17,ET1V1系列单板,ET1V1系列单板指仅能实现透传（包含汇聚）的以太网特性单板， 主要有： Metro 3000/3100：61ET1 Metro 1000：42ET1 Metro 2050：11ET1,各部分的作用你了解吗？,18,ET1V1系列单板特性,ET1V1系列单板的主要特

9、性如下： 电口均支持自协商/10MFULL/10MHALF/100MFULL/100MHALF五种模式设置，光口仅支持100MFULL固定模式； 使用ML-PPP封装协议进行以太网数据封装； 封装颗粒仅为VC12，而实际上其容器为E1； 系统侧带宽为48*VC12，可以绑定到16个MP中； 端口属性支持Tag（Tag aware）、Untag（Access）两种； 支持VLAN； 支持最大包长和流控的设置和查询； 实现的业务类型有EPL、EVPL；,19,ET1V1系列单板组网方式,20,ET1V2系列单板,ET1V2系列单板指仅能实现二层交换的以太网特性单板， 主要有： Metro 3000

10、/3100：61ET1S Metro 1000：42ET1O/42ET1D/42EF1，42ET1D与Metro 500公用； Metro 2050：11ET1S/11EF1 Metro 1050：M1ET1D,21,ET1V2系列单板特性,ET1V2系列单板的主要特性如下： 电口支持自协商/10MFULL等五种设置，光口仅支持100Mfull固定模式； 使用ML-PPP封装协议进行以太网数据封装； 封装颗粒仅为VC12，而实际上其容器为E1； 系统侧带宽为48*VC12/16*VC12，可以绑定到16个MP中； 端口属性支持Tag（Tag aware）、Untag（Access）两种； 支持

11、VLAN； 支持最大包长和流控的设置和查询； 支持MAC地址自学习和自动老化；,22,ET1V2系列单板特性,支持动态静态的CAM表，容量为8K； 提出了用户user的概念，为以后VB的使用奠定了基础； 支持IGMPSNOOPING组播； 支持生成树协议（STP）； 支持LPT（实际上ET1V1也支持）； 实现的业务类型有EPLAN、EVPLAN；,23,ET1V2系列单板组网方式,MP,MP,MAC,MAC,MP,MAC,VLAN 111,VLAN 111,VLAN 111,单板,单板,单板,多点共享的方式是二层交换优势之所在！ 组网中注意以太环路问题！ 注意二层交换共享路由时的恶性竞争问题

12、！,24,ET1系列单板几点重要说明,ET1系列单板之间可以进行系统侧和客户侧对接，不能与其他单板进行系统侧对接； 系统侧对接前提：1、封装协议相同； 2、封装颗粒相同；3、映射方式相同 ET1系列单板支持2M跳接，但是是否能在具体的设备上实现，视设备主机支持情况而定； 61ET1使用接口板与处理板配合来实现以太网业务的接入和处理，使用时之间的配套关系及与主机的配套关系需要注意； 61ET1系列单板的TAG属性单板默认值和主机默认值之间的关系需要明确； ET1系列个别通道故障可能不会影响业务，这是单板的实现原理决定的；,25,ET1提供的有效带宽,ET1单板提供的有效带宽，也称作净荷带宽： 4

13、82.04864/（70 or 71）88.6189.88Mbps MAC端口满速率发送流量时，其MAC帧的数据为： 100106 L/（L20）76.1998.7Mbps（641518） 最高帧速率： 100106 /8/（L+20） 如64字节帧为148810帧/秒,26,EFGS系列单板,EFGS系列单板指可以实现透传&二层交换的以太网特性新单板， 主要有： Metro 3000/3100：61EMS1/61EFS0 Metro 1000：42EFS4 Metro 5000：A1EFS4、A1EGS2 OSN1500/2500/3500：N1EFS0、N1EFS4、N1EGS2 Metr

14、o 1050：M1EMS3 SONET（Metro 800/1600/3600）：ET4GS、EFS8,27,EFGS系列单板信号流,网络处理器：使用NP系列，包含MAC芯片和NP功能； 映射芯片：使用PL215芯片；,28,EFGS系列单板特性,EFGS系列单板的主要特性如下： 使用LAPS/HDLC/GFP封装协议进行以太网数据封装； 封装颗粒为VC12/VC3，其容器为VC12/VC3； 系统侧带宽为4/8/16*VC4，绑定到24/48个VCTRUNK中； 使用虚级联技术来实现以太网的映射； 端口属性支持Tag aware、Access、Hybrid三种； 支持最大包长和流控的设置和查

15、询； 支持MAC地址自学习和自动老化； 支持IGMPSNOOPING和生成树（STP）及快速生成树功能（RSTP）；,29,EFGS系列单板特性,支持广播报文抑制功能； 支持16K容量的动态静态CAM表； 提出了VB和LP的概念； 支持LPT、LCAS、CAR、静态MPLS功能； 提供测试帧功能； 支持的业务类型：EPL、EVPL、EPLAN、EVPLAN；,30,EFGS系列单板带宽,注：蓝色为单路规格,31,EFGS系列单板带宽绑定实现,32,EFGS系列单板带宽规格说明,每片PL215有A、B两路，每路带宽为4*VC4，共8*VC4带宽； 任何一个VC4都可以实现VC3级别的绑定，但只有

16、每路的最后一个VC4可以实现VC12级别的绑定； A、B任何一路只能绑定到指定的12个VCTRUNK中，反过来，每个VCTRUNK只能绑定一路的时隙，不能在一个VCTRUNK中实现A、B路混合绑定，即每个VCTRUNK最大上行带宽为622M； 一个VCTRUNK也不能混合绑定VC12和VC3，因此一个VCTRUNK最多可以绑定12*VC3或63*VC12。 单板如果带宽超过8*VC4，那么增加PL215就可以实现；如果少于4*VC4，仅仅使用1片PL215的A路或A、B路的部分VC4即可实现。 EFS、EMS单板只有第112个VCTRUNK支持流控，EGS单板只有第16个、第2530个VCTR

17、UNK支持流控，在支持流控的VCTRUNK上配置端口透传或纯透传业务时不支持优先级；二层交换业务不支持流控。,33,EFGS提供的有效带宽,NP,PL215,N*2.176,N*48.384,GFP封装,EFGS单板提供的带宽： 如映射到48个VC12，那么就是48*2.176104.45M 需要提供的带宽： 64字节为例：148810*(64+4+12)*895.24M 只要EFGS单板提供的容量带宽大于需要提供的带宽，吞吐量理论上就会达到100%。如：104.45 95.24 吞吐量计算： 2.176M*48/(64+4+12)/8=163200帧/秒 吞吐量为：163200/148810

18、近似100。,34,EFGT系列单板,EFGT系列单板指仅可以实现纯透传的以太网特性新单板，主要有： Metro 3000：62EFT/62EGT Metro 500/1000：42EFT Metro 2050：11EFT Metro 1050：M1EFT OSN 3500：N1EGT OSN 9500：J1GE06,35,EFGT系列单板信号流,SD579芯片MAC芯片NP芯片FPGA,36,EFGT系列单板特性,EFGT系列单板的主要特性如下： 使用LAPS/HDLC/GFP封装协议进行以太网数据封装； EFT封装颗粒为VC12/VC3，其容器为VC12/VC3；EGT/GE06封装颗粒为

19、VC3/VC4，其容器为VC3/VC4； 系统侧带宽为1/2/4/8/16/48VC4，绑定到2/4/6/8个VCTRUNK中； 使用虚级联技术来实现以太网的映射； 支持最大包长和流控的设置和查询； 支持LPT、LCAS功能； 提供测试帧功能； 支持的业务类型：EPL,37,EFGT系列单板带宽,38,EFGT系列单板说明,MAC端口和VCTRUNK是一一对应的关系，如MAC1VCTRUNK1； VCTRUNK对VC4的绑定没有任何限制； 纯透传单板功能相对简单，不需要设置端口tag属性等，因此在与EFGS系列对接时需要注意EFGS单板端口属性的设置； 目前EFGT单板的测试帧无法和EFGS测

20、试帧进行互通，并且EFGT单板只有在GFP的封装协议下才能发送测试帧； B1EGT是Metro 3000&3100产品早期使用的千兆透传单板，主机创建为EGT1（新开发的62EGT创建为EGT2），使用虚级联技术、最小绑定颗粒为VC4，上行带宽为8*VC4，封装协议仅支持LAPS协议。 注：Metro 5000的FE08和GE02其采用非标准的HDLC协议进行封装，绑定颗粒为VC4，不能和其他单板进行系统侧对接。,39,EMGR系列单板,EMGR系列单板指可以实现透传&二层交换&RPR功能的以太网特性新单板，主要有N1EGR2&N1EMR0单板，用在OSN 1500/2500/3500设备上。

21、,40,EMGR系列单板特性,EMGR系列单板的主要特性如下： 使用LAPS/GFP封装协议进行以太网数据封装； 封装颗粒为VC3/VC4，其容器为VC3/VC4； 系统侧带宽为16*VC4，绑定到2个VCTRUNK中； 使用虚级联技术来实现以太网的映射； 端口属性支持Tag aware、Access、Hybrid三种； 支持最大包长和流控的设置和查询； 支持MAC地址自学习和自动老化； 支持IGMPSNOOPING和生成树（STP）及快速生成树功能（RSTP）； 支持CAR、LCAS、MPLS功能；,41,EMGR系列单板特性,RPR环网最大支持255个节点； 单播帧目的节点剥离，实现空间重

22、用； 多播、广播帧源节点剥离，避免带宽浪费和广播风暴； 支持按节点可配权重的公平算法； 支持RPR标准的三级COS； 支持RPR环网的wrapping和steering倒换保护； 提供拓扑自动发现和保护等协议信息管理； RPR环路自学习； 双环同时工作，有效利用所有带宽； 主要提供EVPL和EVPLAN业务；,42,EMGR系列单板带宽,关于带宽规格的几点说明： 每个VCTRUNK最大可以绑定8个VC4； 每个VCTRUNK最大可以绑定2个VC3，必须是VC4时隙前两个VC3； VCTRUNK1只能绑定1-16中的奇数时隙号，VCTRUNK2只能绑定偶数时隙号； RPR单环最大带宽为1.25G

23、，双环最大为2.5G；,43,小结,本节首先讲了以太网数据单板的分类，然后分类别对各个单板的特性做了详细的介绍，对部分重要特性功能进行了一定程度的介绍。 详细介绍了EFGS单板带宽绑定特性及限制，同时对不同单板的带宽利用率进行了比较，需要重点掌握。,44,以太网特性单板常用术语及含义 各类以太网单板特性及差异 以太网单板提供的几个重要功能,45,MSTP的几个重要功能,经常使用的，主要包括： STP&RSTP：生成树&快速生成树； LCAS：链路容量动态调整； LPT：链路状态穿通； CAR：承诺接入速率； 业务优先级设置（QOS/COS）； IGMP-SNOOPING：IGMP侦听；,46,

24、STP&RSTP,网络1,网络2,使正常通信功能无法实现； 广播风暴导致无效带宽增加，使网络阻塞；,47,STP实现,10,由于协议机制本身的局限，STP保护速度慢，即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求，如果在城域网内部运用STP技术，用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡，而且SDH网络本身有比较完善的保护机制，因此一般生成树协议用的非常少。,48,IGMP-snooping侦听,每当终端想要接收针对组G的组播数据时，它发出IGMP加入消息，交换机探测到这个消息，建立转发项（G，I），其中I为终端所在的端口。若另外有终端也加入G，则交换机仅仅把另外终端所在端口加入转发项即可。 IGMP协

25、议侦听完成的功能：将三层的IGMP报文转化为二层可以识别的协议，包括侦听三层的IP报文，转化为二层地址并在二层进行转发以及在交换机内部维护组播表等操作。,49,LCAS实现,使用LCAS的目的： 可以动态的调整（增、删、改）业务带宽，而不会影响原有业务的可用性； 屏蔽失效物理通道，避免单一物理通道失效而导致业务中断； 检测失效成员恢复后，自动增加容量； 总之：LCAS是一种链路容量调整方法，是对虚级联技术的一种扩充，增强了虚级联的健壮性。,LCAS实现基础： 源端和宿端业务流量的变化是由控制包来完成的，由于MSTP使用的是虚级联的技术，因此其控制包由H4、K4构成。 信息的交互主要是连续的H4

26、、K4字节组成，如16个连续的H4字节构成高阶时的控制包，32个连续的K4字节构成低阶时的控制包；,50,LCAS应用,LCAS的启动条件：AIS、UNEQ、LOP,51,LCAS使用规范： 在VCTRUNK通道绑定配置完成业务通后再使能LCAS； 如果需要彻底删除VCTRUNK绑定，请先将两端单板相应的VCTRUNK的LCAS功能不使能后进行操作； 需要动态增加或删除通道时隙个数时最好同时添加或删除双向时隙； 避免在两端的VCTRUNK时隙的不对称绑定的情况下使能LCAS（已使能LCAS增删通道除外）；,LCAS使用规范,52,LPT链路状态穿通,LPT协议的作用：在网络接入点（或者服务网络

27、部分）出现链路状态变化（如故障或者故障消除）时，可以向对端发出LPT报文，从而告知对端链路状态出现了变化，对端就可以通过启用（或放弃）备用的链路资源，保证重要通信链路的安全通信。,53,标准LPT功能,通过原语（控制帧标准的帧结构）进行通信。,54,扩展模式下LPT功能,通过原语进行通信，也可以通过其他方式检测到服务网络故障，结果一致。,55,LPT功能使用说明,LPT保护必须和业务一致，否则导致LPT不起作用或业务无法正常工作； LPT保护具有方向性，完整的LPT保护应该是双向的； VB的逻辑端口不能做为LPT保护的端口参数； 在软件实现上，完全可以支持一个端口的多路LPT保护功能，但目前要求只能配置一对一的保护关系； EGS2单板的GE口使用LPT功能时，必须设置为自协商； 单板复位时，LPT功能失效；,56,CAR功能,CAR含义： CAR是IP网络中重要而有效的带宽管理方式，通常在网络的边沿接口处，通过CAR的配置，对报文进行分类，控制IP流量以特定的速率进出网络，从而有利于网络营运商更好地经营网络，提供有保障的网络服务质量（QoS）。 主要功能： 基于监管的带宽管理 这个功能限制网络边缘的接口流入/流出网络的流量，与速率参数保持一致的流量被传送，超过流量可接受总数的信息包可能被丢弃或者按不同的优先级传送。