7.3 SONET/SDH服务
SONET/SDH技术基于TDM,能够在一根单波长光纤上传输帧数据(或音频)。SONET是由ANSI提出的标准,SDH则是由ITU-T(最初由ETSI定义)提出的与SONET等价的标准。SONET与SDH之间的主要差别在于传输速率与某些帧头信息不相同,除了少数差异之外,可以将SDH看成是SONET的升级版。从企业的观点来看,SONET/SDH是L1层的主要传输技术,能够为其他更高层的连接提供支持。SONET/SDH具有以下优点:
·SONET/SDH服务拥有大量用户,在许多地区都易于获取。尽管一个点到点SONET/SDH链路(不带转发器)通常只能支持50km或更少的距离,但很多长距离光纤连接仍然采用了SONET/SDH技术,因为很多SP网络都已经部署了大量转发器,能够对信号进行放大处理完成长距离传输。因此,与诸如DWDM和CWDM这类纯光纤传输相比,SONET/SDH服务成本更低传输距离却更长。
·FCIP是另外一种面向长距离的SAN扩展方案,与FCIP相比,SONET/SDH服务的延时更短,综合考虑,可以将FCIP架构在L1 SONET/SDH服务之上。
·SONET/SDH可以提供更多的保护机制,包括N+1保护,这是一种比1+1保护性价比更高的方案,DWDM和CWDM都不支持N+1保护。另外,SONET/SDH故障恢复时间为小于秒级,仅需50ms,所以故障恢复对上层协议是透明的。相对于100ms的FC收发方超时值(Receiver Transmitter Timeout Value,R_T_TOV),SONET/SDH的故障恢复时间基本可以忽略不计。
说明:在1+1保护方案中,每个工作卡都要配备同型号的一个保护卡,当工作卡出现故障时,工作卡负责的网络传输将换到保护卡上完成,N+1保护方案支持一个保护卡同时为多个工作卡提供保护。
·SONET/SDH能够支持包括OC-3(155.52 Mbps)、OC-12(622.08Mbps)、OC-48(2.49 Gbps)、OC-192(9.95 Gbps)以及OC-768(39.81 Gbps)等在内的大范围传输速率。
说明:如果存在一个以上的2G FC或FICON通道,则要求使用OC-192及更高的速率。
通用成帧规程(Generic Framing Procedure,GFP)支持8b/10b编码数据流在SONET/SDH这类网络上的传输,SONET/SDH与GFP结合后,能够实现对FC和FCION的支持。GFP还可以携带千兆以太网、ESCON以及任意其他8b/10b封装数据。GFP技术细节已经超出了本书讨论范围。
说明:下一代SONET/SDH将通过升级现有L1网络扩展SONET/SDH技术的利用,它还包括了诸如虚拟级联(Virtual Concatenation,VCAT)、通用成帧规程GFP以及链路容量调整(Link Capacity Adjustment Scheme,LCAS)技术等。
SONET/SDH拓扑
可以使用多种拓扑方式完成SONET/SDH部署:
·点到点
·线性分插复用器(Add/Drop Multiplexer,ADM)
·双纤单向通道倒换环(Unidirectional Path Switch Ring,UPSR)
·双纤双向线性倒换环(Bidirectional Line Switch Ring,BLSR)
·四纤BLSR
·路径保护网
在城域网或更大地域范围中可以采用以上任意一种部署方式,最初的两个站点间采用点到点部署,当更多站点加入后,逐渐演变成环,即由一组相互连接的站点组成一个封闭的回路,此时将光纤作为链路。
UPSR保护采用复制、每回路多条物理路径等方法来防止光纤截断和结点故障。UPSR提供围绕环的双光纤路径,工作流沿顺时针方向流动,而保护工作流则以逆时针方向逆向流动。UPSR采用用路径(或扇出)交换,当工作流路径上发生光纤或结点故障时,接收结点会换到相反方向的路径上。UPSR上的一个连接/回路能使用整个环的容量,因为每一传输路径都是绕着整个环完成,所以UPSR更适合集中星型网络(hub and spoke network),所有流都经过中心的hub。
BLSR采用双向线路(或环)交换保护机制,线路切换环使用SONET/SDH线路指示来初始化保护交换。BLSR结点可以中断来自环的任意一段的传输,适合分布式结点到结点传输应用,例如局间网和接入网。这种保护机制成本较高,但是它允许沿回路的带宽被重用,比UPSR的传输能力更高,因为UPSR的一个连接/回路只能利用两个结点间的传输容量。
4光纤BLSR与2光纤BLSR不同之处在于前者既允许路径(或扇出)交换,也支持线路(或环)交换,因而多加了一层保护,但是成本也相对更高。高带宽应用如果需要进行最好的传输保护,通常会使用4光纤BLSR。
SONET/SDH环上的节点为实际的分插复用器ADM,结点间使用两根光纤扇出完成连接,在环中形成了2条可得路径。图7-12左边展示了一个UPSR,扇出1.1、1.2、1.3、1.4、1.5和1.6是环的主路径,扇出2.1、2.2、2.3、2.4、2.5和2.6是保护路径。
结点A向结点C发送的数据将沿顺时针方向经过1.1和1.2到达,结点C向结点A发送的数据仍然会沿顺时针方向经过1.3、1.4、1.5和1.6到达,因此,从结点A到结点C和从结点C到结点A的信息传输会产生不同的延时。
图7-12的右边展示了一个BLSR,如果某个连接到结点A的用户希望能和连接到结点C的用户进行通信,请求消息将沿顺时针方向从A到C,如果结点C上的用户愿意向结点A返回一个应答消息,该应答消息将沿逆时针方向返回。
路径保护网状网络(Path-Protected Mesh Network,PPMM)由链型和环拓扑混合连接而成,如果方案需要考虑路由分集设计,PPMM将是比其他方案更理想的选择。
图 7-12 SONET/SDH环拓扑