城域网接入环网组网专题研究讲述.doc

城域网接入环网专题研究 目 录 前言： 2 一、现状与背景 2 二、环网与双星组网比较 3 三、环网原理介绍： 5 四、环网的典型组网 11 五、环网的组网要点 13 六、环网的相关测试报告（华为） 13  前言： 为赢得未来数据业务的竞争，现有城域网从网络规模、网络结构等方面都需要进行大规模改造。与电信等数据领域的先行者相比，我们显然属于后进，但是后进者可以选择必威体育精装版的技术，最优的组网方式、全新的规划，这是我们最重要的优势。众所周知，数据网络的竞争更多的体现在接入层的竞争，可以说谁的接入有明显优势，在争夺用户上胜利的天平就会偏向谁。因此南通分公司开展对城域网接入展开研究，并邀请了华为、烽火等厂家对其环网设备进行了介绍、授课、搭建环境进行测试。 一、现状与背景 随着全业务的开展，现有城域网规模以及容量都远远不能满足业务的发展需要。而传统的数据网太过依赖传输、消耗了大量的传输线路，导致传输资源紧张。南通分公司目前城域网存在如下弊端： 接入能力不足：城域网节点较少，市区仅有9个节点，每县公司仅有1个节点，设备的端口以及设备数量都远远不能满足大规模开展数据业务的需要 传输资源不足：接入层不能共享，每种业务单独通道，占用了较多的传输资源。而现网传输资源严重不足，制约了业务发展。 接入过于集中：接入过于集中在有限的几个节点，消耗了大量的传输资源，而且造成接入耗时太长，影响客户满意度。 因此建设城域网势在必行，关键在于采用何种技术进行组网。 二、环网与双星组网比较 南通分公司在规划城域网接入层网络结构时，深入研究了业内现有的各种技术与方式，对目前的两种主流组网方式－环网和双星组网进行研究比较，双星组网为目前国内绝大多数网络采用，环网在国外有较大规模应用。 （双星组网） 双星组网： 光纤资源占用较多，双链路上行需不同路由，其中一条路由必然要从另一方向迂回，需占用很长光纤； 对上联SR的端口占用较多； 网络层次较多，不符合网络扁平化的发展方向； 组播复制效率较低，不利于IPTV等业务的开展。 （环网组网） 环网组网： 光纤资源占用较少，光纤只需连接到最近节点； 对上联SR的端口占用较少； 网络层次扁平； 缺点： 单纯的二层网络，对管理要求高 有环路隐患 流量问题难以解决 三、环网原理介绍： 环网目前的协议有EAPS、MSR、ESR、G.8032、ERP、RRPP、ZESR ESPR等等，但是所有的环网主要都是基于以下设计思想： 核心思想都基于标准MAC交换+改进的生成树算法+以太网故障检测机制+简单的环网控制协议。通过环网控制协议将物理的环破解成逻辑的链，并利用改进的生成树协议和MAC交换完成保护切换。 主要差异在于故障检测机制（集中、分布）、Block端口的选取（固定、可配）、故障恢复机制（集中、分布）和帧结构 下面以华为RRPP单环为例，以环网状态从健康(故障(健康的变化过程为线索，来描述RRPP协议的运行细节和拓扑收敛过程。 1、健康状态(Complete State）：当整个环网上所有链路都处于UP状态时，RRPP环处于健康状态，主节点的状态反映整个环网的健康状态。环网处于健康状态时，为了防止其上的数据报文形成广播环路，主节点阻塞其副端口。主节点从其主端口周期性的发送HELLO报文，依次经过各传输节点，最后从主节点副端口回到主节点。
Complete状态下的RRPP环 2、链路故障：当传输节点交换机上的图2所示。 传输节点链路中断上报示意图 主节点收到LINK-DOWN报文后，立即将状态切换到Failed状态，放开副端口。由于网络拓扑发生改变，为免报文定向错误，主节点还需要刷新FDB表，并从主端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文通知所有传输节点刷新FDB。主节点状态向Failed状态迁移过程如图3所示。 主节点向Failed状态迁移过程示意图 故障上报的机制是由传输节点发起的，如果LINK-DOWN报文在传输过程中不幸丢失了怎么办？这时主节点的环网状态检测机制就派上了用场。如果主节点副端口在规定时间(由Fail定时器定义)内仍没有收到主节点发出的HELLO报文，也认为环网发生故障，对故障的处理过程与传输节点主动上报作相同处理。 3、故障恢复：当传输节点交换机上的RRPP端口发生恢复时，传输节点迁移到Preforwarding状态，并阻塞刚刚恢复的端口。同时，发生链路恢复的传输节点还要从与恢复端口配对的处于UP状态的RRPP端口发送LINK-UP报文通知主节点。传输节点端口恢复时的处理过程如图4所示。 传输节点链路恢复处理过程示意图 主节点收到传输节点发送的LINK-UP报文后，分别从主、副端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文，通知所有传输节点刷新FDB。主节点对LINK-UP报文的响应过程如图13所示