第七章城 域 网

1、1,第七章 城 域 网,Metropolitan Area Network,2,知识点,城域网的分层组织结构及功能 常用的宽城域网技术 SDH MSTP采用的VC级连方式 RPR的环保护方式 MAC-in-MAC/Q-in-Q,3,内容目录,城域网概述 多业务传输平台（MSTP）城域网 弹性分组环(RPR)城域网 电信以太网,4,7.1 概述,城域网是城市范围内的通信网，主要承载数据、图像、多媒体、IP接入和各种增值业务及智能业务，是运营商建设和管理网络的一部分，与长途网和骨干网实现互通。 因此城域网不仅是传统长途网与接入网的连接桥梁，更是传统电信网与跨宽带数据网络的汇接点和三网融合的基础。,

2、5,7.1.1 分层结构,核心层 为汇聚层业务提供高速的数据交换，其网络结构以网络业务流量和流向特征进行设计。 汇聚层 完成业务汇聚和IP交换处理，是接入层各种接入方式的终结点和永久虚电路（PVC）的汇合点。 接入层 将终端用户接入到宽带城域网络,6,示例,7,接入层,xDSL(ADSL，VDSL)、 CableModem接入、 10M/100M/1000M以太网接入, 和无线本地多点分配业务（LMDS）等,8,汇聚层,中、高档路由器、 ATM交换机或集中复用器、 局域网交换机、 宽带接入服务器, 和SDH复用设备,9,核心层,吉比特或太比特线速路由器， 大容量ATM交换机,或 大容量SDH交

3、叉复用设备,10,7.1.2 城域网的组网原则(骨干),核心节点的数量，大城市一般控制在36个之间，中小城市一般控制在24个； 核心节点部署在各中心局，原则上采用网状网或不完全网状网连接； 组网可通过城域传输平台形成互联网络，基本实现骨干节点之间的直达连接； 每个城域网选择两个核心节点与全国、省骨干网络路由器连接，提供城域网的双出口； 尽量避免增加核心层路由器配置的复杂程度。,11,汇聚层的组网原则,拓扑结构分为：全网状、半网状、星型； 控制路由表的大小； 实现流量的汇聚，路由的汇合；,12,接入层的组网原则,由于接入点分布广、数量多，全部采用星型组网方式会需要大量的光纤，在光纤资源不丰富的城

4、市，采用环型组网方式和星型、分支的组网结构； 应具有业务和容量的扩展性，具有多业务的承载能力和QOS保证； 要求接入设备具有多业务的能力，满足用户多样化接入的需求，接入层设备应具有综合接入功能，包括宽带接入和窄带接入的能力。,13,7.1.3 宽带城域网技术方案,SDH多业务传输平台 弹性分组环(RPR) 电信以太网 WDM城域网,14,7.2 MSTP城域网,SDH设备只支持2 Mbit/s、155Mbit/s 等话音业务TDM接口，MSTP将多种不同业务通过VC或VC 级联方式映射入SDH 容器进行处理，实现TDM、ATM、 以太网等业务的接入、处理和传送的技术。,15,SDH ADM功能

5、模型,通过各类的容器/虚容器承载不同速率的TDM信号,16,MSTP节点基本功能模型,STM-N 接口,ATM 接口,PDH 接口,ATM 处理,以太网 接口,二层 交换,PPP LAPS/GFP,再生段 开销处理,复用段 开销处理,STM-N 接口,STM-N 接口,VC 映 射,交 叉 连 接,复 用 段 开 销,再 生 段 开 销,LAPS：基于SDH的链路接入协议；PPP：点到点协议； GFP：通用成帧协议；VC：虚容器,17,内嵌RPR的MSTP功能模型,以 太 网 接 口,二层 交换,HDLC LAPS GFP,STM-N 接口,STM-N 接口,VC 映 射,交 叉 连 接,复

6、用 段 开 销,再 生 段 开 销,RPR：弹性分组环,二层 交换,RPR 处理,18,内嵌MPLS的MSTP功能模型,以 太 网 接 口,二层 交换,HDLC LAPS GFP,MPLS：多协议标签交换,二层 交换,RPR 处理,二层 交换,MPLS 处理,RPR 处理,VC 映 射,交 叉 连 接,19,VC连续级联和虚级联,连续级联是将同一STM-N数据帧中相邻的虚容器级联，作为一个整体结构进行传输； 虚级联则是将分布于不同STM-N数据帧中的虚容器，按照级联的方法，形成一个虚拟的结构，进行传输；（ITU-T G.7070） 连续级联在整个传输过程中保持占用一个连续的带宽，而虚级联先将连

7、续的带宽拆分为多个独立的VCs，各独立的VCs分别传送，在接收侧重新组合为连续带宽 。,20,通用成帧规程（GFP）,既可以在字节同步的链路中传送长度可变的数据包，又可以传送固定长度的数据块，是简单灵活的数据适配方法。 采用了与ATM技术相似的帧定界方式，可以透明地封装各种数据信号，利于多厂商设备互联互通；(ITU-T G.7041) 引进了多服务等级的概念，实现了用户数据的统计复用和QoS功能。,21,链路容量调整机制（LCAS）,解决在不中断业务的前提下灵活改变带宽的问题。可以使得VC虚级联建立的管道变得有弹性，实现带宽的按需分配（Bandwidth On Demand）。 是一个双向的协

8、议，它通过实时地在收发节点之间交换表示状态的控制包来动态调整业务带宽。,22,智能适配层,多协议标签交换 将第三层技术（如IP 路由等）与第二层技术（如ATM、帧中继等）有机地结合起来，从而使得在同一个网络上既能提供点到点传送，也可以提供多点传送；既能提供原来以太网尽力而为的服务，又能提供具有很高QoS要求的实时交换服务。MPLS技术使用标签对上层数据进行统一封装，从而实现了用SDH承载不同类型的数据包。 弹性分组环 支持802.17的MAC规范, 以VC虚级连作为RPR通道,23,7.3 弹性分组环,Resilient Packet Ring, IEEE 802.17 支持空间复用 两种环保

9、护机制,24,源路由（Steering）保护,在光纤切断前，站点8到5的数据通道为内环S8S7S6S5 切断后，检测到失效的站点将保护请求消息发送给所以所有站点来指示链路失效，每个源节点的业务从内环（断环）转移到一个单向环。,S6,S5,S7,S8,S3,S4,S2,S1,25,回绕方式（Wrap）,失效时，从失效邻近点进入的业务将回绕到沿反方向发送。业务将通过回绕保护从失效点重选路由。,S6,S5,S7,S8,S3,S4,S2,S1,26,与MSTP的差异,NG SDH：Next Generation SDH,27,4种帧,数据帧（Data frame） 控制帧（Control frame）

10、 拓扑、保护信息、OAM 公平帧（Fairness frame） 通告公平速率和公平帧的源地址，实施公平控制算法 填充帧（Idle frame）调节速率偏差,28,结点的功能结构,29,RPR MAC支持3种业务类型,类型A：支持有保证的带宽，低等待时间/抵抖动应用。语音、视频、电路仿真应用都可使用这类业务。 类型B：其抖动/等待时间要求低于类型A，但仍然有指标要求。 类型C：尽力传送业务，节点负责协调接收公平共享的环网带宽容量。,30,16结点的模拟果,31,7.4 电信以太网,城域以太网(Metro Ethernet),2001, MEF 电信级以太网(Carrier Ethernet),

11、 2005, CT 技术内容 以太网业务 以太网传送,32,7.4.1 以太网业务,由UNI类型和EVC参数标识 UNI接口 物理接口：10/100/1000Mbps or 10Gbps UNI I：手工配置接口 UNI II：自动配置可管理接口,Carrier Ethernet Network,UNI,CE: Customer Equipment, UNI: User Network Interface. MEF certified Carrier Ethernet products,CE,UNI,33,以太网业务连接,EVC：Ethernet Virtual Connection E-Li

12、ne,34,以太网业务连接,EVC：Ethernet Virtual Connection E-Line E-LAN,35,以太网业务连接,EVC：Ethernet Virtual Connection E-Line E-LAN E-Tree,Root,Carrier Ethernet Network,CE,UNI,UNI,UNI,CE,CE,Leaf,Leaf,UNI,CE,Leaf,Rooted-Multipoint EVC,Ethernet Private Tree example,36,7.4.2 以太网传送,QinQ:IEEE802.1Q的双标记 数据在私网带一个私网的Tag，C-V

13、LAN Tag，进入到服务商骨干网后，再打上一层公网的P-VLAN Tag。构成简单VPN隧道。,37,MAC in MAC,MAC in MAC，是将用户的以太网数据帧再封装一个运营商的以太网帧头，形成两组MAC地址。 运营商域的MAC帧头具有24bit业务标签，理论上可以支持1600万用户,38,分级传送结构,MAC-in-MAC,Q-in-Q,CE,CE,Q-in-Q,CE,CE,Q-in-Q,MAC-in-MAC,CE,CE,MAC-in-MAC,CE,CE,39,以太局域网MAC地址数,业务接入 点用户数,用户住地 MAC数,业务接入 点数,MAC地址 总数,5,1,000,100,500,000,5,1,000,1,000,5,000,000,20,2,10,000,400,000,40,2,20,000,1,600,000,40,分级结构的MAC地址数,业务接入 点用户数,用户住地 MAC数,业务接入 点数,MAC地址 总数,5,1