6.2.4. Анализ системы ngsdh с точки зрения эксплуатационных процессов.
Поскольку NGSDH является развитием классической SDH, вполне естественно, что все пять рассмотренных ранее для SDH эксплуатационных процессов будут актуальны и для NGSDH, хотя и должны претерпеть некоторые корректировки. Например, процесс возникновения ошибок и неисправностей должен включать в рассмотрение не только служебные поля SDH, но и поля новых уровней, например GFP. Процесс маршрутизации потоков должен помимо рассмотренных ранее классических методов мультиплексирования включать процедуры конкатенации и VCAT и т. д.
Но кроме технологического наследия из пяти процессов, в системах NGSDH появляются свои процессы. Их не должно быть много, т. к. NGSDH это дополненная система SDH. Поскольку основная цель этого дополнения –
передача пакетного трафика по системе SDH, новые эксплуатационные процессы должны быть связаны с технологическим решением этой задачи. Можно выделить два новых эксплуатационных процесса:
Процесс формирования, управления, контроля и пр. виртуальных коридоров, которых не было в системах SDH.
Процесс передачи, восстановления, контроля качества и пр. пакетного трафика по виртуальным коридорам. Сюда относятся все вопросы, связанные с преобразованием пакетного трафика, управлением эффективностью использования ресурса, контролем качества и пр. и, следовательно, уровни GFP и RPR.
Таким образом, в системах NGSDH будут присутствовать 7 эксплуатационных процессов, представленных в табл. 6.1. Из них нас будут интересовать только два последних, поскольку первые пять связаны с работой самой системы SDH и передачей по ней трафика TDM, а эта часть почти не изменяется.
Таблица 6.1. Эксплуатационные процессы в системе NGSDH.
SDH |
Технологическое дополнение NGSDH
|
1. Процесс маршрутизации потоков 2. Процесс возникновения ошибок и неисправностей 3. Процесс нарушения в работе системы синхронизации 4. Процесс резервного переключения 5. Процесс организации и использования протокола взаимного соединения (ТСМ) |
6. Процесс формирования и управления виртуальными коридорами (VCAT + LCAS) 7. Процесс передачи и восстановления пакетного трафика (GFP + RPR) |
Прежде, чем перейти к анализу измерений и принципов практического контроля и эксплуатации систем NGSDH, рассмотрим некоторые особенности пакетного трафика.
7. Основные сведения о технологии Ethernet и ge.
7.1. Общие сведения о технологии Ethernet.
Технология Ethernet/Gigabit Ethernet в настоящее время интересна по двум основным причинам. Первая причина состоит в том, что именно эта технология представляет собой на современном этапе наиболее развитую технологию NGN. Вторая причина заключается в том, что технология Ethernet/GE фактически победила среди различных технологий оконечного пользователя. Сейчас более 90% всех абонентских сетей передачи данных – это сети Ethernet/GE. И, следовательно, если мы рассматриваем транспортные технологии, непосредственно не связанные с Ethernet/GE, и, в частности, NGSDH, то на выходе этих систем скорее всего будет присутствовать интерфейс Ethernet/GE.
Таким образом, Ethernet/GE представляет интерес и как составная часть технологии транспортных сетей, и как технология абонентской сети.
APPLICATION
Upper layers
Upper layers
PRESENTATION
SESSION
TRANSPORT
NETWORK
Reconciliation
PHYSICAL
DATA LINK
Auto-negotiation
PMA
PCS
MII
MDI
MAC (803.3)
LLC (802.2)
PHY (802.3)
Нужно отметить в
первую очередь, что Ethernet
не является единой технологией, это
семейство технологий отдельно для
локальных (LAN),
городских (MAN)
сетей и сетей доступа (Access
Networks).
Технология Ethernet
стандартизована в рекомендациях IEEE
802.3 (рис. 7.1).
В январе 2005 г. окончательно были определены
четыре скорости передачи данных, единые
для всех типов сетей Ethernet:
Ethernet
на скорости 10 Мбит/с, Fast
Ethernet
на скорости 100 Мбит/с, Gigabit
Ethernet
на скорости 1000 Мбит/с и 10 Gigabit
Ethernet
на скорости 10 Гбит/с. Это разделение по
скоростям относится ко всем возможным
несущим средам, включая витую пару,
оптический кабель и беспроводные
локальные сети. Комбинации между видом
несущей среды и скоростью передачи
формируют многообразие интерфейсов
технологии Ethernet
(табл. 7.1).
OSI model 802.3 model
Gateway
7
media
indep.
5 5
Router
Switch Bridge 3 media
Hub dependen
1
Media
Рис. 7.1. Структура протокола Ethernet применительно к модели OSI.
Как следует из рис. 7.1, технология Ethernet охватывает все уровни 7-уровневой модели. Более того, в настоящее время в связи с широким распространением Ethernet, системщики предлагают отказаться от 7-уровневой модели в пользу более упрощенной 5-уровневой модели, которая объединила бы сессионный, представительский уровни и уровень приложений. В зависимости от уровня коммутации в технологии Ethernet используются различные устройства:
Объединение сетей на уровне физической среды передачи выполняют самые простые устройства – хабы (Hub)
Коммутацию на канальном уровне выполняют коммутаторы (Switch, Bridge)
Коммутация сетевого уровня выполняется маршрутизаторами (Router)
Преобразование на уровне приложений выполняется различными шлюзами (Gateway)
Таблица 7.1. Различные варианты интерфейсов Ethernet по стандарту IEEE 802.3.
Стандарт |
Название |
Тип интерфейса |
H/F |
Кодиро- вание |
Линейный код |
MFS |
Размер сети |
10GEth. IEEE 802.3ae (clause 48-53)XGMII |
10GBASE-SR |
Двойной 50/125 мкм MMF, 850 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
2/550 м |
10GBASE- SW |
Двойной 62,5/125 мкм MMF, 850 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
2/33 м |
|
10GBASE- LX4 |
Двойной 50/125 мкм MMF, 4xDWM signal |
F |
8B/10B |
NRZ |
N/A |
300 м |
|
10GBASE- LX4 |
Двойной 62,5/125 мкм MMF, 4xDWM signal |
F |
8B/10B |
NRZ |
N/A |
300 м |
|
10GBASE- LX4 |
Двойной 8-10 мкм SMF,1310 нм 4xDWM signal |
F |
8B/10B |
NRZ |
N/A |
10 км |
|
10GBASE- LR |
Двойной 8-10 мкм SMF,1310 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
10 км |
|
10GBASE- LW |
Двойной 8-10 мкм SMF,1310 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
10 км |
|
10GBASE- ER |
Двойной 8-10 мкм SMF,1550 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
2/40 км |
|
10GBASE- EW |
Двойной 8-10 мкм SMF,1550 нм |
F |
64B/66B |
NRZ |
N/A |
2/40 км |
|
Gigabit Ethernet IEEE 802.3z/ab (clauses 34-42) GMII
Fast Ethernet IEEE802.3u (clauses 21-29) MII |
1000BASE- ZX |
Двойной 8-10 мкм SMF,1310 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
80 км |
1000BASE- LX |
Двойной 8-10 мкм SMF,1310 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
5 км |
|
1000BASE- LX |
Двойной 50/125 мкм МMF,1310 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
550/2000м |
|
1000BASE- LX |
Двойной 62,5/125 мкм МMF,1310 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
550/1000м |
|
1000BASE- SX |
Двойной 50/125 мкм МMF,850 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
550/750 м |
|
1000BASE- SX |
Двойной 62,5/125 мкм МMF,850 нм |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
220/400 м |
|
1000BASE- CX |
Двойной 150 Ом SТР (twinax) |
F |
8B/10B |
NRZ |
416 |
25 м |
|
1000BASE- T |
Четыре пары UTP 5 (или лучше) |
H/F |
4D-PAM5 |
PAM5 |
520 |
<100 м |
|
100BASE-Fx |
Двойной 50/125 мкм SMF |
F |
4B/5B |
NRZI |
64 |
40 км |
|
100BASE- Fx |
Двойной 62,5/125 мкм MMF |
F |
4B/5B |
NRZI |
64 |
2 км |
|
100BASE-Tx |
Двойная пара кабеля STP |
F |
4B/5B |
MLT3 |
64 |
200 м |
|
100BASE-Tx |
Двойной UTP 5 (или лучше) |
H/F |
4B/5B |
MLT3 |
64 |
<100м |
|
100BASE-T4 |
Четыре пары UTP 3 (или лучше) |
H |
8B/6T |
MLT3 |
64 |
<100м |
|
100BASE-T2 |
Двойной UTP 3 (или лучше) |
H/F |
PAM5x5 |
PAM5 |
64 |
<100м |
Ethernet IEEE 802.3a-t (clauses 1-20) AUI |
10BASE-FP |
Двойной 62,5/125 мкм MMF с синхронным хабом |
H |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<2000м |
10BASE-FP |
Двойной optical 62,5/125 мкм MMFпассивный хаб |
H |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<1000м |
|
10BASE-FL |
Двойной optical 62,5/125 мкм MMFасинхронный хаб |
F |
4B/5B |
Manchester |
64 |
2000м |
|
10BASE-T |
Двойная пара из UTP3 (или лучше) |
H/F |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<100м |
|
10Broad36 |
Один 75 Ом коаксиальный (CATV) |
H |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<3600м |
|
10BASE-2 |
Один 50 Ом тонкий коаксиальный кабель |
H |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<185м |
|
10BASE-5 |
Один 50 Ом тонкий коаксиальный кабель |
H |
4B/5B |
Manchester |
64 |
<500м |
Первоначально технология Ethernet предусматривала полный доступ всех клиентских устройств к единому ресурсу сети, но по мере эволюции технологии сети были сегментированы, и в настоящее время доступ к ресурсам сети ограничен.
Стандарт IEEE 802.3 предусматривает деление протокола на 4 уровня:
Уровень физической среды передачи (физический уровень в модели OSI), который в свою очередь делится на несколько подуровней (рис. 6.1)
Уровень управления средой передачи (Medium Access Control – MAC)
Уровень управления логическим соединением ( Logical Link Control – LLC)
Верхние уровни протокола.
Рассмотрим теперь отдельно все перечисленные уровни.