ＲＰＲ應用方式比較

喻　瀟

摘要：作為一種新技術(shù)，RPR彈性分組環(huán)集成了IP、以太網(wǎng)、光纖環(huán)網(wǎng)等技術(shù)的優(yōu)越性，被國際上普遍認為是一種很有市場前景的技術(shù)，很多數(shù)據(jù)設備制造廠商以及運營商都對其表示了濃厚的興趣，但現(xiàn)實中，由于對TDM業(yè)務的滯后，且其標準化工作進展緩慢，RPR目前的市場發(fā)展并不盡如人意，現(xiàn)在就讓我們簡單的探討一下RPR的技術(shù)應用。

關(guān)鍵詞：RPR 網(wǎng)絡

1 RPR組網(wǎng)模式分析

RPR，Resilient Packet Ring，全稱彈性分組數(shù)據(jù)環(huán)協(xié)議。RPR協(xié)議發(fā)展的初衷是充分考慮到城域網(wǎng)的需求，綜合

SDH、以太網(wǎng)、MPLS、ATM、WDM等協(xié)議和技術(shù)的優(yōu)點，為寬帶IP城域網(wǎng)提供一種合適、可行的解決方案。RPR協(xié)議特點和功能是：

①簡化網(wǎng)絡功能層次

在RPR環(huán)形結(jié)構(gòu)中，每個節(jié)點均有上行和下行兩個鄰居，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相當簡單。分組環(huán)上的所有節(jié)點被配以唯一的邏輯MAC地址，可標識254個節(jié)點，所有節(jié)點都可以基于邏輯MAC地址進行快速的二層交換。一個RPR環(huán)即構(gòu)成一個虛擬的分布式第二層交換機，極大地簡化了原來由SDH、以太網(wǎng)交換機、IP路由器或ATM組成的復雜網(wǎng)絡。

②支持空間復用技術(shù)

通過支持空間復用技術(shù)和統(tǒng)計復用技術(shù)，在網(wǎng)絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對于TDM網(wǎng)絡提高3~4倍。空間復用技術(shù)是指環(huán)路雙向帶寬可用，帶寬的可用因子為2，每個節(jié)點可公平使用每個Span和光纖上的帶寬資源，被保護的業(yè)務和非被保護的業(yè)務可按流量工程或節(jié)點跳數(shù)的原則選擇傳送方向。空間復用技術(shù)使網(wǎng)絡帶寬利用率提高2倍，例如1G的RPR中繼平時可承載2G用戶業(yè)務，2.5G的RPR中繼平時可承載5G用戶業(yè)務。

統(tǒng)計復用技術(shù)的應用是指RPR將環(huán)路的所有帶寬作為統(tǒng)一的管道供所有的業(yè)務共享，在共享帶寬的過程中提供不同的服務質(zhì)量。這樣，帶寬可節(jié)約至少40%(視業(yè)務種類確定)。

不同速率的RPR環(huán)路向用戶提供的帶寬情況如下：

由此表可見，RPR技術(shù)可使中繼帶寬利用率大大提高，從而有效節(jié)約電信服務提供商的建網(wǎng)成本，增加網(wǎng)絡運行收入。

③基于MAC地址高速交換，并與MPLS無縫結(jié)合。

RPR基于MAC地址高速交換，L1采用類似以太網(wǎng)的幀格式，不需要SDH那樣復雜的VC映射過程。RPR可以承載IP或TDM業(yè)務，IP業(yè)務通過RPR直接走在光纖上，簡化原先IP/ATM/SDH或IP/PPP/HDLC/SDH的復雜幀封裝模式。RPR幀頭內(nèi)嵌MPLS標簽，支持RPR的設備支持MPLS交換。

④內(nèi)嵌控制協(xié)議提供信令交換，實現(xiàn)拓撲自動識別、網(wǎng)絡時鐘同步等功能

RPR節(jié)點間采用類似OSPF的L2觸發(fā)式RPR信令在節(jié)點間交換網(wǎng)絡拓撲信息，當網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(例如光纖中斷、增加或減少節(jié)點)，各個節(jié)點可自動更新網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)管上自動顯示。

⑤多等級、可靠的CoS服務

RPR上嚴格定義了4個服務等級，可向根據(jù)不同業(yè)務的不同需求來提供不同等級的服務。因此，其服務質(zhì)量明顯由于面向非連接的以太網(wǎng)MAC交換，同時提供的服務比SDH要靈活得很多。

⑥基于源路由的50ms環(huán)保護功能

提供50ms的環(huán)保護機制，并根據(jù)業(yè)務服務質(zhì)量的不同，采用基于源路由和優(yōu)先級的保護。最高服務等級EF的保護倒換時間可保證在16ms之內(nèi)。這樣，可嚴格保證各種業(yè)務的服務質(zhì)量，不需要向以太網(wǎng)交換機那樣靠Spanning Tree實現(xiàn)保護倒換，并將物理路由保護和交換節(jié)點保護緊密地結(jié)合在一起。同時，這種50ms保護倒換是在環(huán)路帶寬利用率大大提高的情況下實現(xiàn)的，不象SDH那樣因提供50ms環(huán)保護而降低了帶寬利用率。

⑦可適配于各種物理層媒質(zhì)，并采用先進的GFP封裝

RPR可以運行在裸光纖上，也可以建立在以太網(wǎng)和SDH/SONET的鏈路上，具有物理配置的獨立性。特別是當RPR物理層采用SDH/SONET幀格式時，采用先進的GFP映射。GFP封裝相對于傳統(tǒng)MSPP設備上的PPP或ML-PPP映射模式具有無可比擬的優(yōu)勢。

總而言之，RPR技術(shù)充分結(jié)合了SDH的50ms環(huán)保護功能、以太網(wǎng)的經(jīng)濟性、ATM的服務質(zhì)量保證機制、空間復用和統(tǒng)計復用技術(shù)，實現(xiàn)了城域網(wǎng)/大型專網(wǎng)建設的一個技術(shù)上的革新，可為用戶提供高質(zhì)量的服務。

2 RPR主流應用方式比較

在各廠家的設備實現(xiàn)中，主要分為獨立式的純RPR設備、基于路由器的單卡RPR設備、基于SDH的單卡內(nèi)嵌RPR三種方式。路由器單卡RPR主要用于數(shù)據(jù)網(wǎng)，不能承載E1/STM1電路業(yè)務（即不能提供2M專線業(yè)務）；獨立式的純RPR設備和基于SDH的單卡內(nèi)嵌RPR則基本相近，都是支持數(shù)據(jù)與電路業(yè)務的多業(yè)務平臺MSTP（MSTP即多業(yè)務傳送平臺是一種概念，而不是一種技術(shù)，只要具有多業(yè)務傳送功能的網(wǎng)絡都可以統(tǒng)稱MSTP），所以下面我們將對獨立式的純RPR設備和基于SDH的單卡內(nèi)嵌RPR做出比較。

①什么是基于SDH的單卡內(nèi)嵌RPR

這種方式是在SDH的平臺上，內(nèi)嵌RPR是通過一塊集成RPR各項功能的單板完成MAC層處理，將處理后的RPR業(yè)務按照GFP和HDLC兩個標準映射到SDH VC幀結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌RPR單板是通過插入到ADM子架槽位上并連至ADM板以實現(xiàn)交叉連接，即采用RPR+ADM模式。

由于這種方式是使用SDH作為底層，所以在功能與性能上受到SDH的先天條件限制，在數(shù)據(jù)承載上性能效率與靈活組網(wǎng)上相對要低。

②什么是獨立式的純RPR設備

獨立式的純RPR設備是根據(jù)RPR的技術(shù)特點，采用完全分組化的新交換體系，交換核心采用分組交換，同時將RPR分組直接運行在裸光纖上，不再需要其他映射協(xié)議，從而最大程度的實現(xiàn)了業(yè)務的高效傳送與數(shù)據(jù)業(yè)務的靈活性。

③純 RPR 與內(nèi)嵌RPR 的比較

綜上所述，在選擇用什么技術(shù)組網(wǎng)時，其依據(jù)取決于將來該網(wǎng)絡承載的主流業(yè)務的類型。內(nèi)嵌式RPR由于其底層是SDH技術(shù)，在提供RPR功能時，需要將RPR幀按照GFP和 HDLC兩個標準，映射到SDH VC幀結(jié)構(gòu)，帶寬利用率低；同時在環(huán)路的各節(jié)點上，需要多次解影射 / 影射，增加了延遲和抖動。所以，這種技術(shù)主要為電路傳輸業(yè)務服務，適用于以電路傳輸業(yè)務為主、數(shù)據(jù)業(yè)務為輔的網(wǎng)絡。