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标题: IEEE规范 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2002-12-2 11:08

作者: 前田庆次 标题: IEEE规范

IEEE即电气和电子工程师协会，是一个专业组织，其活动包括通信和网络标准的开发。IEEE LAN标准是当今居于主导地位的LAN标准。

IEEE802.1
IEEE规范，它描述通过生成扩展树来阻止风桥回路的一种算法。该算法是由数字设备公司（Digital Equipment Corporation）发明的。Digital算法和IEEE802.1算法并不完全相同，也不兼容。
IEEE802.12
IEEE LAN标准，它确定物理层和数据链接层的MAC子层。IEEE802.12以100 Mbps的速率在许多物理介质上使用命令优先级介质访问方案。
IEEE802.2
IEEE LAN协议，它规定数据链接层的LLC子层的实现。IEEE802.2处理错误、组帧、流量控制和网络层（第三层）服务接口。它在IEEE802.3和IEEE802.5 LAN中使用。
IEEE802.3
IEEE LAN协议，它确定物理层和数据链接层的MAC子层的实现。IEEE802.3在许多物理介质上以各种不同速度使用CSMA/CD访问。IEEE802.3标准的扩充版规定了快速以太网的实现。原始IEEE802.3规范的物理更改包括10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT和10Broad36。快速以太网的物理更改包括100 BaseT4和100BaseX。
IEEE802.31
原始IEEE802.3规范的物理更改，它要求通过双绞线网络介质，使用以太网类型的信令。标准设定信令速度为10兆比特每秒，使用一个通过双绞线电缆传输的基带信令图，该双绞线电缆采用星形或延伸的星形拓扑。
IEEE802.4
IEEE LAN协议，它规定物理层和数据链接层的MAC子层的实现。IEEE802.4在总线拓扑上使用令牌传送，并建立在令牌总线LAN体系结构上。
IEEE 802.5
IEEE LAN协议，它规定物理层和数据链接层的MAC子层的实现。以4或16 Mbps的速率在屏蔽双绞线（SIP）上使用令牌传送，与IBM令牌环相似。
IEEE 802.6
基于分布队列双总线（DQDP）技术的IEEE MAN规则。IEEE 802.6支持从1.5到155 Mbps的数据速度。

时间: 2002-12-2 11:58

作者: unitrans

IEEE 802.17呢？
也就是时下流行的弹性分组环
我想知道为什么说要在高速率（2.5G）以上才适用RPR技术？

时间: 2002-12-3 10:38

作者: 理想 标题: [转帖]RPR——城域网中的新技术

尹冬青王  鹏
解放军信息工程大学郑州（450002）
摘  要：本文主要讲述了弹性分组环（RPR）技术的出现背景、特性以及和现有技术的比较。它是一种MAC层协议，主要应用于城域网，目前正在由IEEE 802.17工作组进行标准化。
关键字：弹性分组环  城域网  协议  SONET  以太网

出现背景
在今天，互联网上的数据通信量正在呈爆炸式的增长。导致这种状况的原因是多方面的，比如内部网和外部网的扩散化，电子商务（包括B2B和B2C），ASP（应用服务提供商）和网络主机申请的增长，多媒体内容在互联网上的流行等等。为了适应数据通信量的这种指数增长，通信网络正在进行种种技术革新。在广域网上，DWDM（密集波分多路复用）技术已经使网络的有效通信量大为增长。同时，企业网也在不断更新，很多企业的骨干网都采用了基于千兆以太网解决方案。然而，在企业网和广域网之间起链接作用的城域网却成为了一个瓶颈，阻碍了数据业务的发展。
建立良好的城域网需要两个条件：首先，要有一个价格合理的、扩展性好的解决方案来适应不断膨胀的IP流量和光纤带宽的增长；其次，要有新的通用功能部件和技术来满足现有的需要。IP领域很早就认识到了环形网络结构的价值，并已在这方面作了大量努力，发展了象令牌环和光纤分布数字接口(FDDI)这样的解决方案；但这些方案却无法满足IP流量和光纤带宽增长的需要，也无法满足在拥塞情况下维持高的带宽利用率和转发量、保证节点间的平衡、迅速从节点或传输媒体故障中恢复、可即插即用等IP传输和业务传递发展的需要。因此，像令牌环和FDDI这样的环形网并不适合用于城域网。服务提供商和企业需要一种扩展性好、能够稳固地应用在城域网和广域网上、以千兆的速度传输IP信息包的技术。
2000年11月，IEEE 802.17工作组正式成立。他们的目标是开发一个RPR (Resilient Packet Rings) MAC标准，优化在LAN、MAN和WAN拓扑环上数据包的传输。

技术特点
RPR技术之所以能够作为一种首选方案获得认可，用于大城市的数据业务传输，是因为它解决了有关城市分组传输的一系列问题。历史上，SONET已经成为人们选择的传输方式，因为它不仅能够恢复光纤的传输损耗，还能够有效的支持环形拓扑结构。RPR技术同样具备这些方面的优势。而且，在RPR交换中数据传输高效、简明，网络成本低，使得以太网获得成功。
首先，通信公司需要把成千上万个城市用户连接到少数几个POP、ASP或者相应的配置设备上面。要连接数量如此之多的用户，资源供应必须简单迅速。RPR无需对每一个用户进行通信业务的设计，就可以提供有效的带宽。Point-and-click provisioning 就可以通过在通信公司的NOC（网络操作中心）中运行的GUI（图形用户界面）应用，改变用户的SLA。在一个共享的环形拓扑结构中，用户通过多路复用技术实现连接，就不需要复杂的通信工程方法了。
第二，网络中，用户接入端的通信业务量从本质上来说是突发性的，而网络核心部分的业务量较为平稳，所以具有一定的可预测性。在网络边缘，低带宽利用率的周期跟在高带宽利用率周期的后面。RPR允许网络公司只有当带宽有空余时，才提供优先级较低的网络接入服务，充分的利用了这些业务量所固有的特性。统计上的多路复用和空间的再利用，是RPR获得高带宽利用率的两种截然不同的方法，而高带宽利用率可以为通信公司带来可观的利润和收入。
第三，光纤在环形结构中得到了广泛的应用。光纤是网络公司最昂贵的资产之一，因此，许多技术的开发都是为了更加有效的利用它。如果在城域网中获得相同的弹性，环交换拓扑结构所需要的光纤，仅仅是网格形拓扑结构所需的三分之一。RPR能够获得50ms的恢复时间，在一定程度上是因为环形结构使路由选择快速而简便。如果存在光纤传输损耗，分组就会绕环传输，从另一个方向到达目的地。所以，RPR将和现在的SONET技术一样，提供相同的弹性，而且需要的光纤较少，却具备更宽的传输带宽和更好的性能。
第四，RPR能够保证分组交换网络的QoS。RPR交换的环是一个闭环确定性系统。每一次交换在整个环上都有确知的可利用带宽。这个环宽控制平面使得RPR能够越过环提供有限的等待时间和抖动。受控的等待时间和抖动使RPR成为话音和图像等同步数据流的理想平台。环宽智能也使网络公司能够在城市环境中提供和实施服务等级协议。这样，有了保证的SLA，通信公司就获得提供更高利润服务的机会。
RPR的特性可以总结称以下几点：
1、带宽效率：
传统的SONET网络需要环带宽的50%作为冗余，RPR则不然，它仍然保持类似于SONET中APS的保护机制，利用两个反向旋转的环来控制数据业务量。RPR允许数据业务流在源节点和目的节点之间的环上传输，以此来实现空间的重新利用。目的节点从环中剥离数据分组，当一个分组从环中被剥离出来的时候，它就不再占用环的带宽，而是释放下游段供其它分组使用。
2、保护机制：
RPR的目的是提供50ms的业务保护，这就与SONET的ASP相类似。目前正在研究采用业务环回或者绕开的方法来避免发生的故障。采用“环回”时，和故障邻近的节点会把一个环上的业务环回到另一个环上（比如把内环上的业务环回到外环上），这种方法使数据流在经过很长一段路径到达目的节点时，都会保持连通性。“绕开”这种方法实际上是让数据流掉转方向，通过一段路径后到达目的节点。当故障发生在节点旁边时，可以将这两种方法联合起来使用，先“环回”，方便的时候再“绕开”。
只有当充分利用了两根反向旋转的光纤时，这个保护特性才能发挥作用。业务流的优先级机制确保了优先级高的业务流能够得到适当的处理。
3、简单的业务提供：
RPR的目标之一是分布式接入。分布式接入、快速保护和业务的自动重建为节点的快速插入和删除提供了即插即用机制。RPR也是一项在环内使用共享带宽的分组交换技术，每一个节点都知道环的可用容量。在传统的电路交换模式下，全网格型连接需要O(n2)个点到点连接，而RPR只需要一个与环的业务连接，这样就大大简化了工作。

与现有技术比较
由于具有以上所属的特性，RPR和传统的技术相比较时优势还是很明显的。
与SONET比较：
1、定线路：SONET环是依靠点对点连接实现的。每一条线路都分配了固定宽度的带宽，当该线路处于空闲状态的时候，这个带宽就闲置不用，而不会提供给网络运营者用于其他业务。但是，RPR在其他用户对这一带宽利用率很低的时候却可以对它进行重新利用。
2、虚拟网格带宽：在SONET网络中，通信公司经常需要虚拟网格配置。为了做到这一点，他们必须在网格末端之间划分带宽，这样也会造成在带宽资源低利用率期间的浪费。
3、保护带宽的无效性：SONET无法给通信公司提供机会，来保护部分所承诺的业务。通常要保留环带宽的50%用于保护。RPR具有更大的弹性而且可以采用粒度方法来利用保护带宽。
4、多址通信：由于SONET是点对点结构，进行多址通信时，必须分配每一条线路。这样就会导致多址通信分组的多个副本通过环。RPR却只要求一个多址通信分组绕环一次就可以到达网络上的任何一个或所有目的地。这对于资源供应来说更简单，同时能够更有效的利用带宽。

与以太网比较：
1、点对点：以太网作为点对点连接的集合，所使用的光纤是RPR的2~3倍，而获得的弹性却比RPR低。
2、队列时延：在以太网中，如果不能提供给每一条链接100%的峰值速率，就无法保证QoS。这是设备、空间和功率的低效率利用。
3、以太网交换不具有系统宽度控制平台，来控制网络中某一部分的信号拥塞，……。RPR则拥有环宽awareness，所以可以保证所有SLA的QoS。

与POS比较：
RPT和POS(Packet Over SDH)一样，避免了ATM技术的协议复杂性和过高的信头开销，并且直接将千兆IP通过弹性分组数据帧格式（类似以太网帧格式）适配在光纤上，无需进行IP包的拆分和重组，从而大大提高了交换机的处理能力，并降低了设备的价格。RPT可提供动态使用带宽的功能，使带宽利用率大大提高，避免了POS点到点连接的局限性，减少了端口数。

与DPT比较：
RPT和DPT(Dynamic Packet Transport)同属IEEE802.17工作组研究内容，工作原理相似，但RPT在性能和服务上比DPT技术先进很多：
(1) RPT有同步机制和严格的延迟和抖动的保障，可对传统语音提供服务；而DPT不支持。
(2) RPT提供严格的COS分类，可靠保障高优先级业务的服务；而DPT则提供相对严格的服务等级分类。
(3) RPT控制信令可沿光纤环同向传送，不依赖反向光纤；而DPT则沿反向光纤传送控制信息。这样利用RPT可组成单纤环。
(4) RPT提供基于源路由的50ms环网保护机制，相对于DPT环保护的“折回”方式更节约带宽

前景
弹性分组环在新型公共交换数据网络中占有十分重要的地位。它的优势是十分明显的，比如双反向旋转环拓扑结构、目的节点对业务流的剥离、50ms的故障保护机制、1~10Gbits/s的数据通信速率、全分布式的接入（无主节点）以及多址通信等等。随着IEEE 802.17标准化工作的进行，RPR一定会成为创建下一代高速光纤城域网的首选技术。

时间: 2002-12-3 10:47

作者: 前田庆次

基于分组的多业务传送节点主要包括两种方式：基于以太网技术和基于弹性分组环（RPR）技术。以太网在城域网中的应用正在由EFM（Ethernet First Mile）组织进行研究和标准化。由于以太网开始是一种LAN技术，因此需要对其进行改进才能适合于城域网的应用。这些改进主要包括保护恢复时间，服务质量等。传统的以太网恢复时间需要30秒左右，无法满足语音业务的需求。EFM提出的方案是改进STP协议，即快速STP协议（FSTP），可以是保护恢复时间缩短为2秒。

另外一种基于分组的MSTP是正在由IEEE 802.17工作组制定的RPR技术。RPR技术吸收了千兆以太网的经济性、SDH系统50ms环保护特性。RPR采用类似以太网的帧格式，结合MPLS标记，基于MAC高速交换，简化IP前传。RPR帧封装比POS更简化、更灵活。RPR同时具有空间复用机制。RPR技术可以支持更细致的带宽颗粒，网络成本较低，可以承载具有突发性的IP业务，同时支持传统语音传送，有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。RPR环是在整个环上实行公平机制而不是在单独链路上，容易实行全局的公平机制。服务供应商可以利用源节点发送数据包的速率来控制上游节点和下游节点的速率。带宽策略允许在无拥塞的情况下把环上任意两个节点之间所有的带宽分配给这两个节点，没有SDH那种固定电路系统的不灵活性，同时又比点到点的以太网更加有效。

目前RPR 的标准化尚未完全完成，主要的厂家分为两类，一种支持TDM 话音业务，另一种则只支持数据业务。 RPR 的重要不足在于对TDM 业务的支持，虽然目前有厂商声称可以很好地支持TDM 业务，但是实际的效果仍不尽人意。其中的一个重要问题是对时钟的透明传输，RPR同步机制与SDH不同，必须确保TDM 时钟可以透明传输到对端。另外一个挑战来自网络管理系统，基于SNMP 的网络管理系统无法像SDH 网管系统对一个复杂、庞大的网络进行有效的管理，并且缺少SDH 的端到端性能监视和配置等手段。第3个挑战来自RPR定义的是一个环网结构下的技术，无法工作在复杂的网络环境下（甚至是环间互联）。而实际的城域网络环境则是十分复杂。

RPR 技术适合于以数据业务为主、TDM 业务为附的网络。随着数据业务日益成为业务的主体，其应用范围将逐渐扩大，适合于新建网络。

时间: 2002-12-3 10:54

作者: 前田庆次

RPR/SRP简介

　　全世界已部署了约15000个SRP端口。SRP（空间利用协议）正在成为通过现有光纤环基础设施提供高效和可靠的IP业务传输的事实行业标准。RPR（弹性分组环）即正在开发中的IEEE 802.17标准，是对SRP的扩展。该技术实现的是一个MAC层协议，支持改进的环效率、基于回绕的保持机制（故障恢复时间小于50ms），同时具有通过入口出口结点策略实现公平算法的能力。RPR/SRP路由器可用来补充现有区域网络上的SONET/SDH分插复用器（ADM），或做为一个SONET/SDH部署的低成本替代。

时间: 2002-12-3 10:57

作者: 前田庆次 标题: 什么是弹性分组环

Q：什么是弹性分组环和弹性分组数据传送？
A：弹性分组环(RPR)是一种新的MAC层协议，是为优化数据包的传输而提出的。弹性分组数据传送RPT(Resilient Packet Transport)是基于RPR环形结构的一种带空间复用的传输方式，是一种全新的千兆IP直接over光纤的技术。RPT技术吸收了千兆以太网的经济性和SDH对延时和抖动严格保障、可靠的时钟、50ms环网保护特性和 RPT具有空间复用机制，可同MPLS相结合，简化IP前传，同时具有第三层路由功能，基于RPT技术的设备可以承载具有突发性的IP业务，同时支持传统语音传送，是适用于接入到骨干的中小型城域网。
Q：为什么要提出弹性分组环技术？
A：IP数据业务的快速发展促使以太网局域网飞速发展，这就需要一个高速的MAN或WAN把它们连接起来，很多厂商提出了IP over ATM或IP over SDH的方案，利用的协议有MPoA和PoS，但是它们都有一个缺点，就是当第2层的服务进入第1层的WAN结构时，它们的带宽是静态分配的，这样带宽的利用率不高。一个好的解决方法是采用光以太网RPR技术（Optical?Ethernet RPR），它使RPR环上的设备共享环上的所有或部分的带宽。
以太网IP数据采用尽力传送的机制，是现在广泛采用的局域网技术，具有很好的扩展性，很适应现在的突发性数据业务，但是它没有QoS保障，保护倒换的能力也很差。SDH设备具有小于50ms的倒换时间，有多种保护方式，具有良好的QoS，但是SDH采用的是固定传送带宽，传送IP数据业务的效率不高，造成很大的浪费，SDH对数据业务的传送不是最佳的选择。服务提供商和企业需要一种扩展性好、能够健壮地应用在城域网和广域网上、以千兆的速度传输IP信息包的技术。
因此，2000年11月正式成立了IEEE 802.17弹性分组数据环工作组(RPRWG)，希望开发一个RPR(Resilient Packet Rings) MAC标准，优化在LAN、MAN和WAN拓扑环上数据包的传输。
Q：弹性分组环有何特点？
A：RPR具有一些独一无二的特点，这些特点使得它在城域网络中成为理想的提供数据服务的平台。
1．包分叉复用体系结构
比较一下RPR设备的包分叉复用结构和以太网交换的包交换结构是件有趣的事。用以太网交换所组成的城域网由点链接所构成的点间互联，网络业务在源、宿节点间的每个中间节点采取排队和进度表机制，这就产生了可伸缩性问题。每一个节点必须以线路速率来处理从网络流入的业务，而每个节点的包处理技术可以处理较低速率（ 1Gbit/s或2.5Gbit/s），但当网络扩展至10Gbit/s或以上，这种方法就无能为力了。
RPR设备在另一方面实现了转接路径的概念，在每一个节点，对于节点来指定/预定的业务仅是通过，并不排队也不影响进度表。每个节点的MAC实体实施三种功能："插"-从节点插入用户业务；"分"-从节点上分离用户预定的业务；"通过"-直接转化从一个网络链接到另一个网络的转接业务。这种转接路径有效地成为传送媒质的一部分，同时，使得RPR成为由所有RPR节点所共享的连续媒质。因为一个包分插复用节点并处理转接业务，所以包分插复用结构体系能更容易地扩展成更高的数据速率。
分组环最基本的优点就是每个节点都能假设认为环上所传送的包最终都能到达目的节点而无论到底是选取环上那一条路径。既然节点"知道"在环上只需要三种包处理功能：插入（向环内增加包）、前向（前向发送包）和分离（从环上取出包）。这减少了单个节点间的相互通信所必须进行的工作量，尤其是相对于网孔网中每个节点都必须决定对每个包的出口端口做出决定。
2．物理层的多功能性
现行发展的RPR标准只是为环形拓扑为基础所设计并创建了一种新型的MAC层协议。这样做的优势是能使第一层具有开放性，因此，分组环技术能和以太网、SONET及DWDM物理层标准相兼容。
3．弹性/复原性
分组环天生具有弹性/复原性的优势。在以太网情况下，它能使用生成树协议来实现恢复。这种恢复机制相对较慢。环网克服时效通常称为自愈或自动恢复。在实际中，以环为基础的传输系统能可靠地达?lt;50ms的恢复周期。分组环协议能在光纤断裂处周围节点启动"环倒换"或以向节点发送重新定向包来启动"包转向调节"。任何一种情况下，业务都能在光纤断裂时沿环反向到达初始目的节点。
4．公平带宽
分组环同时具有内在的优势，即以实现公平带宽算法来管理带宽使用。环内带宽作为一种共享资源易于被单个用户或网络节点所占用，造成"公共悲剧"。公平带宽算法就是一种能让每个用户公平享用环内带宽的机制，能理想地不受支持电路的束缚。环一级的公平带宽算法能够也应该是由全局资源分配的环内带宽。带宽政策在无拥塞时能在任意两个节点之间最大限度地使最大环内带宽得以实现，且具备以固定电路为基础的SONET系统所不具备的灵活性，同时比点到点以太网更具效率。
SONET存在的问题是，即虽然它也能实现以点到点电路为相互联结分配和预定固定的带宽，但却缺乏灵活性。增加或减少带宽需要对新电路进行手工分配，同时预留电路也会造成带宽浪费。
一个业务模式动态变化的网络（典型的如所有以包交换形式传输业务的网络）在不丢弃业务数据的情况下具有一种方式使网络得到最佳利用，即网络具有内建的反馈机制。这种反馈机制提供网络可用业务容量，以便调节进入网络的业务速率。
RPR上的每个节点上的MAC能实时监视其上即时链接的使用情况，同时将信息通知环内所有节点。这样，每个节点就能决定是接受更多数据或是减少进入节点的业务量。这种高效的带宽使用能使RPR达到其总带宽利用的95%。
以太网交换或SONET分插复用结构不具备带宽管理能力，因此，不能最大限度地利用网络容量能力。

时间: 2002-12-3 11:10

作者: unitrans

非常感谢各位大侠出手
我会慢慢学习.

时间: 2002-12-5 18:14

作者: 前田庆次

太客气了，我竟然成了大侠......
那以后只能加倍努力了

时间: 2005-9-2 10:11

作者: jack_w1980

受益匪浅哟

时间: 2005-9-10 08:45

作者: jplltcdj

谢谢

时间: 2005-9-25 10:59

作者: jplltcdj

学习学习,受益匪浅啊

时间: 2005-9-26 14:16

作者: morningsunL

学习学习再学习。

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[此贴子已经被作者于2005-12-8 16:07:10编辑过]

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