RPR技术及其中兴通讯内嵌RPR的MSTP解决方案

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1、RPR技术及其中兴通讯内嵌RPR的MSTP解决方案　　随着数据业务的迅速膨胀，对各大电信运营商来说，城域传送网的数据处理能力成为大家关注的焦点。但无论是IPoverATM还是IPoverSDH，都有各自的不足之处。因此，为了解决城域网中已较大规模应用的SDH、ATM以及以太网技术的一些局限，一种为优化IP数据包传输的新的MAC层协议弹性分组环RPR（ResilientPacketTransport）被提上议程。　　RPR技术是一种在环形结构上优化数据业务传送的新型MAC层协议，能够适应多种物理层(如SDH、以太网、DWDM等)，可有效地传送数据、话音、图像等多种业务类型

2、。它融合了以太网技术的经济性、灵活性、可扩展性等特点，同时吸收了SDH环网的50ms快速保护的优点，并具有网络拓扑自动发现、环路带宽共享、公平分配、严格的业务分类(COS)等技术优势，目标是在不降低网络性能和可靠性的前提下提供更加经济有效的城域网解决方案。它可以提供两个关键的并且只有SONET所具有的特性：有效的支持环形拓扑结构和在光纤断开或连接失败时能实现快速恢复。同时RPR还具有数据传输的高效、简单和低成本等典型以太网特性。一、RPR技术基本原理　　根据IEEE的标准框架结构，802.17和802.3是平级的链路层协议，可兼容多种数据速率。可以在一系列的物理层上工作

3、，如：SONET/SDH、千兆以太网（IEEE802.3ab）、10Gbit/s以太网（IEEE802.3ae）及密集波分复用（DWDM）等。当速率更高的物理层再现时，RPR同样可以支持这些物理层。RPR同样也属于广播型网络，一个数据包可以到达环上所有的节点。这意味着多种用于广播型网络技术能够继续用于RPR，如地址解析协议（ARP）、生成树协议（802.1D）和三层协议等。　　1、RPR的帧结构介绍　　RPR位于数据链路层DataLink，包括逻辑链路控制子层LLC、MAC控制子层、MAC数据通道子层；逻辑链路控制子层与MAC控制子层之间是MAC服务接口。MAC服务接口

4、支持把来自逻辑链路控制子层的数据传送到一个或多个远端同样的逻辑链路控制子层；MAC控制子层执行与特定小环无关的数据寻路行为和维护MAC状态所需要的控制行为。MAC控制子层与MAC数据通道子层之间发送或接收RPRMAC帧。MAC数据通道子层则与某个特定的小环之间执行访问控制和数据传送；物理层服务接口用于MAC数据通道子层向物理媒介发送或从物理媒介接收RPRMAC帧。　　2、RPRMAC对数据帧的处理方式　　RPRMAC对数据帧的处理方式有四种，上环、下环、过环以及剥离。上环是指本点用户口向环上其它站点发送，需要进行上环操作，通过拓扑发现和路由表项决定其目的站点地址以及环选

5、择，根据对应的优先级送入相应的队列，最后产生RPR帧头后插入到各环端口；下环是指本点从环上接收其它站点发送过来的到本点的单播帧或多播帧，经过StackVLAN过滤可以接收，对于单播帧将其从环上剥离并发送到用户端口，对于多播帧发送到用户端口同时进行过环操作；过环是指本点从环上接收的帧根据其优先级（A、B、C）分别放入PTQ和STQ转发通道，发送时将PTQ和STQ队列中的数据帧直接插入源环发送端口；剥离是指本点从环上接收的帧不再继续向下传递，到本点终结，如图1所示。 图1 RPRMAC对数据的处理　　3、RPR的公平算法原理　　RPR的公平算法是一种保证环上所有站点之间公平

6、性的机制，通过这种算法可以达到带宽的动态调整和共享的目的。RPR公平算法的作用，一是应用于从MAC客户来的低优先级服务和超额中优先级服务（即中优先级服务中EIR数据帧）的业务，对于B类CIR以及A类业务不进行控制；二是通过RPR公平算法可以分别控制两个子环的公平带宽，即每个RPRMAC有两个互相独立的公平协议分别调整上环的带宽。　　RPR公平算法是通过对阻塞的检测来触发带宽调整来实现的。当环上某一个节点发生阻塞时，它就会在相反的环上向上行节点发布一个公平速率。当上行站点收到这个公平速率时，就调整自己的发送速率以不超过公平速率。接收到这个公平速率的站点会根据不同情况作出两

7、种反应：若当前节点阻塞，它就在自己的公平速率和收到的公平速率之间选择最小值公布给上行节点；若当前节点不阻塞，节点就将公平速率向上游继续传递。　　4、RPR的拓扑发现原理　　通过RPR的拓扑发现原理，可以使每个站点都能了解环的完整结构，各点距离自身的跳数，以及环上各个站点所具备的能力等。从而为环选择、公平算法、保护等单元提供决策依据。RPR拓扑发现的是一种周期性的活动，但是也可以由某一个需要知道拓扑结构的节点来发起，也就是说，某个节点可以在必要的时候产生一个拓扑信息帧（如此节点刚刚进入RPR环中，接收到一个保护切换需求信息或者节点监测到了光