ＲＰＲ應用方式比較

喻　瀟

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

關鍵詞：RPR 網絡

1 RPR組網模式分析

RPR，Resilient Packet Ring，全稱彈性分組數據環協議。RPR協議發展的初衷是充分考慮到城域網的需求，綜合

SDH、以太網、MPLS、ATM、WDM等協議和技術的優點，為寬帶IP城域網提供一種合適、可行的解決方案。RPR協議特點和功能是：

①簡化網絡功能層次

在RPR環形結構中，每個節點均有上行和下行兩個鄰居，網絡結構相當簡單。分組環上的所有節點被配以唯一的邏輯MAC地址，可標識254個節點，所有節點都可以基于邏輯MAC地址進行快速的二層交換。一個RPR環即構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、以太網交換機、IP路由器或ATM組成的復雜網絡。

②支持空間復用技術

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

統計復用技術的應用是指RPR將環路的所有帶寬作為統一的管道供所有的業務共享，在共享帶寬的過程中提供不同的服務質量。這樣，帶寬可節約至少40%(視業務種類確定)。

不同速率的RPR環路向用戶提供的帶寬情況如下：

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

③基于MAC地址高速交換，并與MPLS無縫結合。

RPR基于MAC地址高速交換，L1采用類似以太網的幀格式，不需要SDH那樣復雜的VC映射過程。RPR可以承載IP或TDM業務，IP業務通過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幀頭內嵌MPLS標簽，支持RPR的設備支持MPLS交換。

④內嵌控制協議提供信令交換，實現拓撲自動識別、網絡時鐘同步等功能

RPR節點間采用類似OSPF的L2觸發式RPR信令在節點間交換網絡拓撲信息，當網絡拓撲結構發生變化時(例如光纖中斷、增加或減少節點)，各個節點可自動更新網絡拓撲結構，并在網管上自動顯示。

⑤多等級、可靠的CoS服務

RPR上嚴格定義了4個服務等級，可向根據不同業務的不同需求來提供不同等級的服務。因此，其服務質量明顯由于面向非連接的以太網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環保護功能

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

⑦可適配于各種物理層媒質，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MSPP設備上的PPP或ML-PPP映射模式具有無可比擬的優勢。

總而言之，RPR技術充分結合了SDH的50ms環保護功能、以太網的經濟性、ATM的服務質量保證機制、空間復用和統計復用技術，實現了城域網/大型專網建設的一個技術上的革新，可為用戶提供高質量的服務。

2 RPR主流應用方式比較

在各廠家的設備實現中，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的單卡內嵌RPR三種方式。路由器單卡RPR主要用于數據網，不能承載E1/STM1電路業務（即不能提供2M專線業務）；獨立式的純RPR設備和基于SDH的單卡內嵌RPR則基本相近，都是支持數據與電路業務的多業務平臺MSTP（MSTP即多業務傳送平臺是一種概念，而不是一種技術，只要具有多業務傳送功能的網絡都可以統稱MSTP），所以下面我們將對獨立式的純RPR設備和基于SDH的單卡內嵌RPR做出比較。

①什么是基于SDH的單卡內嵌RPR

這種方式是在SDH的平臺上，內嵌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業務按照GFP和HDLC兩個標準映射到SDH VC幀結構，內嵌RPR單板是通過插入到ADM子架槽位上并連至ADM板以實現交叉連接，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，在數據承載上性能效率與靈活組網上相對要低。

②什么是獨立式的純RPR設備

獨立式的純RPR設備是根據RPR的技術特點，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議，從而最大程度的實現了業務的高效傳送與數據業務的靈活性。

③純 RPR 與內嵌RPR 的比較

綜上所述，在選擇用什么技術組網時，其依據取決于將來該網絡承載的主流業務的類型。內嵌式RPR由于其底層是SDH技術，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幀結構，帶寬利用率低；同時在環路的各節點上，需要多次解影射 / 影射，增加了延遲和抖動。所以，這種技術主要為電路傳輸業務服務，適用于以電路傳輸業務為主、數據業務為輔的網絡。