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(rèn)為是一種很有市場(chǎng)前景的技術(shù)，很多數(shù)據(jù)設(shè)備制造廠商以及運(yùn)營商都對(duì)其表示了濃厚的興趣，但現(xiàn)實(shí)中，由于對(duì)TDM業(yè)務(wù)的滯后，且其標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展緩慢，RPR目前的市場(chǎng)發(fā)展并不盡如人意，現(xiàn)在就讓我們簡(jiǎn)單的探討一下RPR的技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：RPR 網(wǎng)絡(luò)

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(diǎn)，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(diǎn)和功能是：

①簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)功能層次

在RPR環(huán)形結(jié)構(gòu)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均有上行和下行兩個(gè)鄰居，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。分組環(huán)上的所有節(jié)點(diǎn)被配以唯一的邏輯MAC地址，可標(biāo)識(shí)254個(gè)節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)都可以基于邏輯MAC地址進(jìn)行快速的二層交換。一個(gè)RPR環(huán)即構(gòu)成一個(gè)虛擬的分布式第二層交換機(jī)，極大地簡(jiǎn)化了原來由SDH、以太網(wǎng)交換機(jī)、IP路由器或ATM組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。

②支持空間復(fù)用技術(shù)

通過支持空間復(fù)用技術(shù)和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營的情況下，可使帶寬利用率相對(duì)于TDM網(wǎng)絡(luò)提高3~4倍?？臻g復(fù)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(gè)節(jié)點(diǎn)可公平使用每個(gè)Span和光纖上的帶寬資源，被保護(hù)的業(yè)務(wù)和非被保護(hù)的業(yè)務(wù)可按流量工程或節(jié)點(diǎn)跳數(shù)的原則選擇傳送方向。空間復(fù)用技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率提高2倍，例如1G的RPR中繼平時(shí)可承載2G用戶業(yè)務(wù)，2.5G的RPR中繼平時(shí)可承載5G用戶業(yè)務(wù)。

統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)的應(yīng)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(wù)共享，在共享帶寬的過程中提供不同的服務(wù)質(zhì)量。這樣，帶寬可節(jié)約至少40%(視業(yè)務(wù)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(wù)提供商的建網(wǎng)成本，增加網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(fù)雜的VC映射過程。RPR可以承載IP或TDM業(yè)務(wù)，IP業(yè)務(wù)通過RPR直接走在光纖上，簡(jiǎn)化原先IP/ATM/SDH或IP/PPP/HDLC/SDH的復(fù)雜幀封裝模式。RPR幀頭內(nèi)嵌MPLS標(biāo)簽，支持RPR的設(shè)備支持MPLS交換。

④內(nèi)嵌控制協(xié)議提供信令交換，實(shí)現(xiàn)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步等功能

RPR節(jié)點(diǎn)間采用類似OSPF的L2觸發(fā)式RPR信令在節(jié)點(diǎn)間交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，?dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)(例如光纖中斷、增加或減少節(jié)點(diǎn))，各個(gè)節(jié)點(diǎn)可自動(dòng)更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)管上自動(dòng)顯示。

⑤多等級(jí)、可靠的CoS服務(wù)

RPR上嚴(yán)格定義了4個(gè)服務(wù)等級(jí)，可向根據(jù)不同業(yè)務(wù)的不同需求來提供不同等級(jí)的服務(wù)。因此，其服務(wù)質(zhì)量明顯由于面向非連接的以太網(wǎng)MAC交換，同時(shí)提供的服務(wù)比SDH要靈活得很多。

⑥基于源路由的50ms環(huán)保護(hù)功能

提供50ms的環(huán)保護(hù)機(jī)制，并根據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的不同，采用基于源路由和優(yōu)先級(jí)的保護(hù)。最高服務(wù)等級(jí)EF的保護(hù)倒換時(shí)間可保證在16ms之內(nèi)。這樣，可嚴(yán)格保證各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，不需要向以太網(wǎng)交換機(jī)那樣靠Spanning Tree實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換，并將物理路由保護(hù)和交換節(jié)點(diǎn)保護(hù)緊密地結(jié)合在一起。同時(shí)，這種50ms保護(hù)倒換是在環(huán)路帶寬利用率大大提高的情況下實(shí)現(xiàn)的，不象SDH那樣因提供50ms環(huán)保護(hù)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(jìn)的GFP封裝

RPR可以運(yùn)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(dú)立性。特別是當(dāng)RPR物理層采用SDH/SONET幀格式時(shí)，采用先進(jìn)的GFP映射。GFP封裝相對(duì)于傳統(tǒng)MSPP設(shè)備上的PPP或ML-PPP映射模式具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

總而言之，RPR技術(shù)充分結(jié)合了SDH的50ms環(huán)保護(hù)功能、以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、ATM的服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制、空間復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了城域網(wǎng)/大型專網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)技術(shù)上的革新，可為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。

2 RPR主流應(yīng)用方式比較

在各廠家的設(shè)備實(shí)現(xiàn)中，主要分為獨(dú)立式的純RPR設(shè)備、基于路由器的單卡RPR設(shè)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(wù)（即不能提供2M專線業(yè)務(wù)）；獨(dú)立式的純RPR設(shè)備和基于SDH的單卡內(nèi)嵌RPR則基本相近，都是支持?jǐn)?shù)據(jù)與電路業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)平臺(tái)MSTP（MSTP即多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)是一種概念，而不是一種技術(shù)，只要具有多業(yè)務(wù)傳送功能的網(wǎng)絡(luò)都可以統(tǒng)稱MSTP），所以下面我們將對(duì)獨(dú)立式的純RPR設(shè)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(tái)上，內(nèi)嵌RPR是通過一塊集成RPR各項(xiàng)功能的單板完成MAC層處理，將處理后的RPR業(yè)務(wù)按照GFP和HDLC兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(duì)要低。

②什么是獨(dú)立式的純RPR設(shè)備

獨(dú)立式的純RPR設(shè)備是根據(jù)RPR的技術(shù)特點(diǎn)，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(shí)將RPR分組直接運(yùn)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(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的高效傳送與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(shí)，其依據(jù)取決于將來該網(wǎng)絡(luò)承載的主流業(yè)務(wù)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(shí)，需要將RPR幀按照GFP和 HDLC兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，映射到SDH VC幀結(jié)構(gòu)，帶寬利用率低；同時(shí)在環(huán)路的各節(jié)點(diǎn)上，需要多次解影射 / 影射，增加了延遲和抖動(dòng)。所以，這種技術(shù)主要為電路傳輸業(yè)務(wù)服務(wù)，適用于以電路傳輸業(yè)務(wù)為主、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔的網(wǎng)絡(luò)。