GE OVER WDM基础ISSUE1.0.ppt

1、TC000004 GE OVER WDM基础ISSUE1.0,光网络产品课程开发室,学习目标,了解千兆以太网GE的基本知识 掌握GE over WDM的基本原理和应用 理解IP over everything 的基本知识,学习完本课程，您应该能够：,课程内容,第一章 GE基本介绍 第二章 GE over WDM的实现,第一章 GE 基本介绍,第一节 GE技术发展背景 第二节 GE技术基本知识,GE技术发展背景,宽带业务的发展，10M、100M以太网规模应用； 以太网的扩张：共享式交换式、GE不断标准化和商用化。,带宽需求不断增加，传统传输网络受到挑战，WDM的广泛使用； WDM特点：业务点到点

2、透明传输，带宽增加明显，且带宽利用率高，通道间相互不干扰，是目前城域网建设的主流技术，但成本偏高； IP网络的发展，导致GE over WDM的形成。,以太网的发展：,光网络的发展：,第一章 GE 基本介绍,第一节 GE技术发展背景 第二节 GE技术基本知识,GE技术基本知识,GE的基本分层,1、OSI分层：数据链路层（Datalink），物理层（Physical） 2、Datalink：负责数据的接收和发送，可细分为逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC，其中MAC主要存在：半双工MAC和全双工MAC； 3、Physical：完成收发机功能。它规定了电或光信号、线路状态、时钟界限、数

3、据编码以及数据发送和接收所需的全部电路。包含有物理编码子层PCS、串行器/解串器（或物理媒质子层）、针对光媒质的光收发机（还可称为物理媒质独立子层）及媒质相关接口（MDI）。,GE技术基本知识,GE基本帧结构,DA：目的地址 SA：源地址 长度和类型：指示数据帧的长度或类型 FCS：指示编码序列是否出错,GE技术基本知识,GE的工作方式 1、半双工方式：任一时刻只能发送或接收，采用CSMA/CD机制，常见设备是传统的网络设备HUB； 2、全双工方式：发送接收同时进行，交换机的每个端口设置缓冲区，最大吞吐量为双倍速率，典型的网络应用设备为以太网交换机。,GE技术基本知识,GE的编码方式：8B10

4、B编码,01010101 10101010 .,0101010101 1010101010 .,链路层,物理层,GE over WDM应用中，GE侧的信号速率1.25Gb/s，而实际信息容量是1Gb/s。,GE技术基本知识,流量控制功能介绍,GE技术基本知识,自协商的基本属性,设备必须在上电之后发送一个特殊序列脉冲用于标明自己，把自己支持的能力编码发送给对方，对方设备必须能够识别在链路的另一端的“链路伙伴”设备所发出的类似序列脉冲，相互比较，按最优的原则选择运行方式。 自协商的内容有：全双工/半双工、流量控制、运行速率等。,小结,GE技术发展背景 GE技术基本知识 GE的分层结构以及帧结构基本

5、介绍； GE的工作方式：半双工、全双工方式； 基本的GE编码方式； 流量控制基本介绍； 自协商基本属性。,课程内容,第一章 GE基本介绍 第二章 GE over WDM的实现,第二章 GE over WDM的实现,第一节 实现机理 第二节 基本应用 第三节 IP over everything,WDM基本原理,波分复用：就是采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来，并一起送入一根光纤传输；在接收侧，再由另一波分复用器（分波器）将这些不同信号的光载波分开。,GE over WDM实现原理,GE over WDM实现方式,直接方式,间接方式,GE over WDM实现原理

6、,直接方式：,将千兆交换机、路由器等设备发出的GE光信号（符合IEEE802.3Z标准），通过GE波长转换板转换成符合G.692标准的光波长信号，然后（复用）送入一根光纤中传输；在收端，将多个符合G.692标准的光波长信号从一根光纤分出（解复用），分出的GE光信号，送给GE波长转换板进行反向的光波长转换，最后将GE光信号送到千兆交换机、路由器等设备的GE光口。,在进行GE波长转换时，GE侧和WDM侧之间的O/E转换、3R功能以及E/O转换。并在电层进行GE信号的性能监测（监测GE业务的流量，发送、接收的有效包数量、无效包数量等以太网相关性能）,特点：这种直接实现的方式比较简单，但是传输容量比较

7、低（通常为1.25Gb/s），带宽的利用率不高。,GE over WDM实现原理,间接方式：,将一个或者多个GE信号以一定的形式进行封装，形成标准的SDH帧结构的信号，然后再将SDH信号调制到符合G.692标准的光波长上去，最后在WDM系统进行传输；也可以将GE信号与其他业务信号（如SDH业务）复用在一起，然后在WDM中进行传输。,与直接方式相似，间接实现方式也可以在电层进行GE信号的性能监测（监测GE业务的流量，发送、接收的有效包数量、无效包数量等以太网相关性能）,特点：这种方式的传输容量大、带宽利用率高，相对而言，对WDM侧监测性较完善，但是电路、软件及工艺更加复杂，可靠性较直接方式低,G

8、E over WDM的实现,举例说明：,将两路GE信号封装到一路STM-16信号 ！,第二章 GE over WDM的实现,第一节 实现机理 第二节 基本应用 第三节 IP over everything,GE over WDM基本应用,常见的应用形式：,1、采用波长转换板，在GE业务的发端或收端，直接进行IEEE802.3Z标准的GE信号（1.25Gb/s）与G.692标准的波长信号之间的相互转换，在WDM系统中透明传输； 2、先将两路GE信号封装在1路STM-16中，然后再将STM-16调制到符合G.692标准的光波长上去，最后在WDM系统中进行传输； 3、将GE信号与其他业务信号一块进行

9、复用和映射，最后封装到高级别的SDH帧结构中，然后在WDM中透明传输。例如，可以将一路GE和一路STM-4/STM-1一块封装成一路STM-16信号，可以降低组网成本。,GE over WDM基本应用,应用中的基本原则：,1、一般只需在WDM系统中对波长转换板进行简单的配置，只要能接收到正常的1.25Gb/s的GE物理层传输信号，上电后即可完成GE的透明传输; 2、根据实际的单板功能，可选择提供相关单板的双发选收功能； 3、GE端口可以选择自协商或非自协商工作方式，也可以据实际需要进行流量控制模式或非流量控制模式的支持，具体的设置根据单板提供的功能来进行。,GE over WDM基本应用,GE

10、 over WDM中的保护方式：,1、单板级保护。将GE光信号经两个GE波长转换板后在发端沿不同方向双发，在接收端，从两个方向进行GE信号的选收（软件控制），根据业务情况选择一路并将其传给GE设备（千兆路由器或者千兆以太网），保护倒换时间在毫秒级； 2、单板内保护。将GE光信号经一个GE波长转换板向两个方向传输（此时的GE波长转换板本身具有双发选收的功能），在接收端，单板进行GE的选收，根据业务情况选择一路并将其传给GE设备（千兆路由器或者千兆以太网），保护倒换时间也在毫秒级； 3、IP自身容错保护。还可以利用IP网自身特有的容错、自愈能力，采用单层生存管理提高效率、降低成本。,GE over

11、 WDM基本应用,关于千兆路由器的LINK状态使用说明。,1、一般情况下，路由器能够正常工作的必要条件是路由器的LINK状态是UP的。 当路由器端口工作在非自协商方式下时，一般的路由器都会在收到正常的1.25G的GE光信号就会LINK UP。少数路由器端口会强制LINK UP。 当路由器端口工作在自协商方式下时，必须将链路的两端都设置为自协商工作方式，路由器端口才有可能LINK UP起来。 2、如果链路两端路由器分别设置为自协商和非自协商状态，则出现： 正常时：设置为非自协商状态的端口是UP状态，另一端是DOWN状态。 一般： 两路由器原本都是自协商状态，端口都是UP状态，更改一端的自协商状态

12、为非自协商状态，一般不会导致链路重新启动自协商，两端保持UP态； 两端路由器原本都是非自协商状态，更改一端的端口为自协商状态，一般情况下更改为自协商的端口将重新启动自协商，因此状态为DOWN状态，另一端依然保持UP状态。,第二章 GE over WDM的实现,第一节 实现机理 第二节 基本应用 第三节 IP over everything,IP over everything介绍,GE over WDM和IP over WDM IP为第三层的概念，对应网络设备为路由器，GE一般属于第二层概念，对应网络设备为千兆以太网交换机； GE over WDM是IP over WDM广泛使用的一种模式，可

13、以称为IP over GE over WDM； 从实际应用出发，GE over WDM和IP over WDM并不矛盾。,IP over everything介绍,IP over ATM over SDH/SONET WDM 将IP数据包通过ATM信元打包，然后承载在SDH和WDM网络中传输； 转发速率较高，QoS有保障，但是开销大，传输效率低； ATM、SDH/SONET设备成本、维护成本很高。,IP over everything介绍,IP over ATM over WDM 将IP数据包封装成ATM网元，然后直接在WDM网络中传输； 减少了SDH/SONET层的使用，倾向于提供租用业务和话音业务； 虽然QoS有保障，但是成本仍然偏高，效率也不高。,IP over everything介绍,IP over SDH/SONET over WDM 将IP包通过PPP点到点协议，按照字节同步方式将封装后的IP数据包映射到SDH/SONET帧上，然后由WDM进行传输； 与前面相比，数据传输效率有所提高，成本有所降低； 不具有IP over