华为RPR技术解决方案

RPR处理结构
流量
流量
流量



MAC
带宽管理
RPR数据操作
数据过环(transit)
外环数据下环(copy)
外环数据上环(insert) 数据剔除 内环数据上环(insert) (strip) 内环数据下环(copy) 数据过环(transit)
下载
• •
上环(insert) 下环(copy)
拓扑结构稳定后切换到Steering方式
华为的IP环网综合两种倒换方式的优点，采取两者相结合 的方式，先Wrapping后Steering，达到最优的保护性能。
拓扑发现
本地 外环 内环 优先 站名 西邻 东邻 西邻 东邻 MAC 跳数 跳数 级 MAC MAC WRAP WRAP AAAA 0 0 WP=1 复兴 EEEE BBBB 1 1 BBBB 1 CCCC 2 DDDD 3 EEEE 4 4 3 2 1 WP=1 西直 AAAA CCCC 1 WP=1 东直 BBBB DDDD 1 WP=1 建国 CCCC EEEE 1 WP=0 前门 DDDD AAAA 1 1 1 1 1 A E D B C …
RPR环网结构
节点(station) 外环(ringlet0) 内环 (ringlet0) 链路(link) 段(span)
域(domain)
• • •
逆向双环拓扑结构 内外环可同时传送数据包和控制包 内外环控制包包含不同环的数据包的控制信息
传统包交换结构
流量
流量
流量



可扩展性问题 存在延迟和抖动 使用队列调度 带宽利用率低
拓扑消息
拓扑数据库
• 自动拓扑发现通过拓扑结构发现报文实现 • 网络拓扑信息可用于环选择和包发送路由 • 动拓扑发现使得IP环网能够实现即插即用
完善的OAM管理 带内OAM功能
错误管理：探测、定位、测试
远程错误指示RDI、连续性检测CC、环回检测LB 启动/关闭连续性检测A/D
性能管理：服务质量、系统性能、统计信息 配置管理
上载
下载
•
•
过环(transit)
剔除(strip)
下载 剔除 下载
MAC帧格式
TTL(1字节) 基本环控制(1字节) 目的MAC地址(6字节) 源MAC地址(6字节) TTL基数(1字节) 扩展环控制(1字节) HEX(2字节) 协议类型(2字节) 数据(N字节) FCS(4字节)
扩展帧 过源点 保留位 子环标识 帧类型 折回选项
Í Á ø ç Ð Î Ê ¼ Ü Ï ³ ß /µ ã ã µ º ¤ À ª 50ms¾ ì Ë Ù ± £ º ¤ Î Þ IPÒ µ Î ñ µ Ã Ö §³ Ö ¹ Â Ø Ö ¾ Æ Ñ Ó ³ Ù ¹ Í ¶ ¶ ¯ ² î ´ ² ¶ ¤ Ö §³ Ö §³ Ö Ö ø ¾ ´ í ¿ û Ó Â Á Ê Ï · ¼ ß ø ¾ ´ í ¸ « Æ ¼ Ð Ô ² î QOSÖ §³ Ö ² î É ¸ ¾ Ü ¿ í Ð Ô ² î Ø Æ Í Ë ³ Ô ¶ ¯ ² ¢ Ï Ö º Ö ² §Ö ³ µ Î Ò ñ ¿ © È Ý î µ » ¤ é Í ³ ø ½ ­ » Â Ð Ô ­ » ½  ´ Ó ·  ² ¼ Ê ¼ ³ » Í Æ · ´ Ó Â §³ Ö Ö Ë Ù Á Ê 10/100M 1/10G
ASP
城域网骨干/ Internet
城域接入网
ISP/IC
PORTAL
以太网接入 专线接入
CMTS Cable接入
• IETF
负责IP/MPLS over RPR以及MIB。
• ITU & ANSI
负责SDH/SONET和GFP等物理层方面的标准。
Layer 4: Transport
M A N A G E M E N T
IETF
Layer 3: Network
Layer 2: Data Link
Layer 1: Physical
Draft 0.1 2002.2 Draft 0.2 2002.4 Draft 0.3 2002.6
Draft 1.0 2002.8
Draft 1.1 2002.10
Draft 2.0 2002.12
Draft 2.1 2003.2
汇报提纲

RPR发展历程 RPR技术介绍


RPR组网方案
RPR应用案例
ri
fe
公平选项
ft
sc
业务等级
we
parity
保留位
ef
ff
泛洪形式
ps
so
严格顺序
res
MAC参考模型
MAC层 服务访问
MAC业务层
MAC层服务访问
M A C 层 管 理
MAC层 服务访问
MAC控制层
公平控制 拓扑发现 OAMP处理 保护倒换控制 环路由选择
MAC层 服务访问
MAC层
数据传输通道 报文头处理、FCS校验
NE40
NE80
622M/2.5G RPR PE
以太网接入/汇聚
E1/E3
NE40
GE/FE GE/FE
高速专线接入 VPN接入
R2600/3600
MA5200E/F S3526/3026
• 裸光纤直连，简化网络结构，节省投资
•
•
具有高可靠性
可提供高速率，带宽利用率高
城域网接入应用
DSLAM WLAN接入 L3 ADSL接入

OAM管理通过控制报文实现
令牌环、FDDI和RPR
特点
网络形式 连接介质 保护机制 数据剥离方式 带宽利用 QOS支持 带宽公平性 可管理性 多播支持 拓扑自动发现 数据处理 一般支持速率 主要应用
令牌环
单环网 电 无 源 令牌控制 不支持 差 差 支持 不支持 包交换 10/100M 局域网
FDDI
Ë º « ²Í ø §³ Ö Ö º Ì ² « ¹  ¹  º Ö ² §³ Ö µ Í ² î Ï ² ¼ î Ï ¹ ¼  £ ¬ · ´ Ô Ó º Ö ² §³ Ö ´ Ô · Ó ¹ ¸ ° ï ±² Ê Ö · ´ Ó Â 155M~10G
RPR
« ² Ë º Í ø §³ Ö Ö ¹  ¹  §³ Ö Ö · ß ¹  ¹  ¹  §³ Ö Ö î µ » ¤ ­ » ½  ³ » Í Æ · ´ Ó Â 155M~10G
物理层服务访问
物理层 服务访问
适配子层
物理层
单节点MAC结构
MAC控 制请求 MAC控 制指示 MAC数 据请求 MAC数 据指示 MAC业务接口
MAC MAC控制
发送帧 接收帧 发送帧 接收帧
外环数据通路 内环数据通路
接收
发送
接收
发送
物理业务接口
西向物理层接口
东向物理层接口
端到端MAC结构
MAC客户端 MAC数据请求 MAC客户端 MAC数据指示
宽带城域网的结构
IP
核心层
ATM
L3
汇聚层
ATM
BAS L3 NAS
CES
ADSL FR HFC DSLAM
接入层
基于SDH的网络
特点： 可靠性高，50ms保护
主要问题：
带宽效率问题
管理、费用和复杂程度 拥塞控制能力
电路交换，延时低抖动小
接口标准化
基于Ethernet的网络
L3 核心层
L3
L3
故障自愈
Wrap绕回方式，在故障边节 点处自动环回。
特点：速度快，基本无数据 丢失，缺点是浪费带宽。 Steering抄近方式，更改拓扑， 重新计算路由。 特点：速度慢，带宽利用高， 但可能有数据丢失。
A F B F
A
A
B
F
B
C E D E D C E D C
正常情况下数据传送
故障顺利立即启用Wrap方式的保护
华为RPR技术解决方案
华为公司数据通信产品部总工办
汇报提纲

RPR发展历程 RPR技术介绍


RPR组网方案
RPR应用案例
数据通信的发展趋势 • IP Everywhere • Everything over IP • 窄带－宽带
• 局域网－城域网－广域网
IP将成为统一的应用平台和网络平台！


RPR组网方案
RPR应用案例
IP环网的应用 IP环网RPR主要应用： 城域网：城域网骨干和接入 园区网：政务网、企业网和校园网


骨干网
其他网络
IP骨干网
iTellin智能业务平台
城域网骨干应用
iManager网管平台
P
P 2.5G/10G RPR
NE80
NE80
PE
NE40
城域核心层 城域汇聚层 622M/2.5G RPR 城域接入层
特点： 点到点直连
主要问题： 网络结构问题
适合IP
速度可达GE/10GE 技术成熟
冗余和保护问题
管理和QOS问题
基于ATM的网络
PE Router ATM核心网 PE Router
ATM
ATM
ATM
PE Router
特点： 基于信元交换 综合业务支持 QOS保证
主要问题： 带宽效率问题
费用、成本和复杂程度
冗余和保护问题
IP环网技术
IP环网技术是SDH和Ethernet优势的综合！
IP
Ethernet
FIBRE
IP
TDM RPR
IP TDM ATM
SDH
IP
PPP/ HDLC
TDM
FIBRE
SDH
FIBRE
FIBRE
RPR标准的组织
• IEEE 802.17
RPR标准主要由IEEE 802.17工作组进行标准化，负责MAC、 MAC控制、物理层适配、管理等协议。
A级 PTQ
Shape
Stage
Check
STQ 至其他 数据通道
B/C级
公平算法RPR-fa
1000M 1000M
B 1000M A D C 拥塞
带宽共享，为提高带宽利用率，建立公平机制 公平算法是全局的、基于整个环网级别的 通过监测流量、反压机制实现 带宽管理可保证高优先级数据和控制无阻塞 可通过设置节点的权重，实现加权公平
华为IP环网技术的特点
高度的环网弹性 高效的带宽利用率 多物理层的支持 公平的带宽分配管理 完善的QOS保证

多播的有效支持
快速的保护倒换 自动的拓扑发现 TDM业务的支持 完善的OAM管理
IP环网RPR是城域网中IP解决方案理想的平台！
汇报提纲

RPR发展历程 RPR技术介绍
节点客户端
数据
发送A/B/C
Control
Shape
公平控 制机制
MAC控制子层
数据通道子层
Shape
Stage
A/B/C级
Check
PTQ 至其他 数据通道
双队列MAC
上环业务 A 上环业务 B 上环业务 C
节点客户端
数据
发送A/B/C
Control
Shape
公平控 制机制
MAC控制子层
数据通道子层
MAC业务接口
MAC
发送帧
MAC控制
接收帧
发送帧
接收帧
内环数据通路 帧收发
外环数据通路 帧收发 整形 开路/排队 选择要传递的帧 选择要剔除的帧 东向发/西向收
整形 开路/排队 选择要传递的帧 选择要剔除的帧
西向发/东向收 接收 发送
接收
发送
物理业务接口
西向PHY
东向PHY
单队列MAC
上环业务 A 上环业务 B 上环业务 C
MAC
控制接口处理 公平控制、保护、 拓扑数据库、 路径计算、OAM 帧收集 帧收发
发送帧
接收帧
发送帧
接收帧
外环数据通路 内环数据通路 接收 发送 接收 发送 物理业务接口
西向物理层接口
东向物理层接口
MAC数据通路结构
MAC控 制请求 MAC控 制指示 MAC数 据请求 MAC数 据指示
双环网 光纤 有保护 源 令牌控制 不支持 差 较好，复杂 支持 不支持 包交换 100M/1G 城域网
RPR
双环网 光纤/电 有保护 目的 公平算法 支持 好 好 支持 支持 ADM 155M~10G 城域网/广域网
Ethernet、SONET/SDH和RPR
ÌÌ Ethernet SONET/SDH
IEEE ITU
RPR的标准进展情况
• BOF: March 2000 • First study group meeting: May 2000 • PAR approved: November 2000 • First working group meeting: January 2001 • Baseline proposal in place: January 2002 • Working group balloting begins: July 2002 • LMSC balloting begins: November 2002 • IEEE 802.17 standard: 2003
MAC业务接口
S1 MAC
MAC控制
S2
S3
MAC控制
MAC控制
外环数 据通路 内环数 据通路
外环数 据通路 内环数 据通路
外环数 据通路 内环数 据通路
PHY
西向 接口 东向 接口 西向 接口 东向 接口 西向 接口 东向 接口
MAC控制结构
MAC控 制请求 MAC控 制指示 MAC数 据请求 MAC数 据指示 MAC业务接口