Vanguard設(shè)備基于TCP/IP傳輸?shù)难芯?/h1>
2016-08-09 10:38:52陸毅杰
中國(guó)新通信 2016年12期 關(guān)鍵詞：設(shè)備
陸毅杰
【摘要】 本文討論了關(guān)于Vanguard設(shè)備之間采用TCP協(xié)議作為中繼連接的方法和有效性，與目前Vanguard設(shè)備之間采用的幀中繼傳輸協(xié)議FRI做了類比。針對(duì)目前華東DDN網(wǎng)所采用的最為廣泛的接入?yún)f(xié)議——透明比特傳輸（TBOP）協(xié)議（雷達(dá)、甚高頻均采用此接入?yún)f(xié)議），做了大量實(shí)驗(yàn)，探討其能否利用Vanguard上的以太網(wǎng)端口，用其專有的SoTCP作為中繼協(xié)議進(jìn)行有效傳輸。為今后的實(shí)際工作如華東DDN網(wǎng)的擴(kuò)容、基于TCP/IP技術(shù)的民航傳輸網(wǎng)的建設(shè)提供了一些想法和思考。
【關(guān)鍵字】 Vanguard SoTCP 幀中繼 TBOP 以太網(wǎng)
一、引言
Vanguard路由器作為網(wǎng)絡(luò)公司使用面最廣的設(shè)備，其重要性毋庸置疑。該設(shè)備自使用以來，運(yùn)行情況良好、設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定，能夠有效保障民航各項(xiàng)傳輸業(yè)務(wù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前諸如華東DDN網(wǎng)、華東ATM—B路雷達(dá)接入網(wǎng)、上海至北京網(wǎng)控轉(zhuǎn)報(bào)幀中繼網(wǎng)等民航重要傳輸業(yè)務(wù)均使用Vanguard設(shè)備進(jìn)行傳輸。但目前我們絕大多業(yè)務(wù)的中繼傳輸模式均應(yīng)用的是Frame Relay（幀中繼）模式。其實(shí)Vanguard系列路由器也提供了一至兩個(gè)以太網(wǎng)口，而常常被閑置或用作于IP業(yè)務(wù)的接入端口（LCON的配置）。本文將會(huì)探討和研究能否運(yùn)用SoTCP技術(shù)作為中繼進(jìn)行各種業(yè)務(wù)的傳輸。DDN網(wǎng)在經(jīng)歷了多次的擴(kuò)容工程后，部分設(shè)備特別是匯接層的68系列路由器其傳統(tǒng)的中繼串口也已面臨消耗殆盡的局面，在今后的擴(kuò)容改造工程中我們是否能嘗試開辟IP口作為中繼傳輸鏈路，亦或者在現(xiàn)有DDN網(wǎng)的傳輸結(jié)構(gòu)中我們是否能用它來代替一條傳統(tǒng)的2M線路。本文旨在探討使用現(xiàn)有設(shè)備開辟一個(gè)新的方向和可能性。
二、SoTCP的原理及技術(shù)特點(diǎn)
SoTCP是Vanguard上的一個(gè)專有協(xié)議，該協(xié)議允許Vanguard封裝和傳輸串行協(xié)議在IP網(wǎng)絡(luò)上。這一特點(diǎn)允許終端和主機(jī)設(shè)備彼此間在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行串行協(xié)議進(jìn)行連接和通訊。相比于古老的X.25連接，這提供了一個(gè)更具效益的解決方案。
傳輸控制協(xié)議（TCP）則提供了一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)包傳送機(jī)制來傳送從串行接口中進(jìn)入的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)能在IP網(wǎng)絡(luò)中被路由。
SoTCP協(xié)議在從串行終端接收過來的終端數(shù)據(jù)里加入一個(gè)3字節(jié)或4字節(jié)的SoTCP報(bào)頭組成數(shù)據(jù)報(bào)，該報(bào)頭包含了目的地節(jié)點(diǎn)IP地址，并允許目的地節(jié)點(diǎn)在接收端重構(gòu)數(shù)據(jù)包。
如同TCP協(xié)議一樣，SoTCP在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前也要進(jìn)行握手連接，在數(shù)據(jù)傳輸中止之后要進(jìn)行拆鏈。而相比于傳統(tǒng)的TCP協(xié)議三次握手四次分手的鏈路拆建過程，SoTCP需要更多的步驟來完成鏈路的拆建。
數(shù)據(jù)傳送階段：源IP節(jié)點(diǎn)將來自串行設(shè)備的數(shù)據(jù)分割，每2047字節(jié)組成一個(gè)數(shù)據(jù)包。SoTCP協(xié)議再在該包上加上三個(gè)或四個(gè)字節(jié)的報(bào)頭，將生成的新數(shù)據(jù)包傳送至TCP信道。
三、探討SoTCP對(duì)現(xiàn)有Vanguard設(shè)備組網(wǎng)的意義
3.1轉(zhuǎn)報(bào)X.25業(yè)務(wù)中繼傳輸?shù)母淖?/p>
現(xiàn)有轉(zhuǎn)報(bào)同步業(yè)務(wù)中繼傳輸（虹橋轉(zhuǎn)報(bào)中心與七大管局及浦東的業(yè)務(wù)）模式為各地至總局的幀中繼模式，幀中繼接入設(shè)備是Vanguard6455，由于現(xiàn)有幀中繼設(shè)備FRS800年限即將到期，更換設(shè)備或傳輸模式也將被提上議事日程。
如上圖所示，由于轉(zhuǎn)報(bào)幀中繼接入設(shè)備是Vanguard6455，而Vanguard接入?yún)f(xié)議為X.25協(xié)議，這樣，在幀中繼網(wǎng)的壽命到期后，我們依舊可以利用現(xiàn)有Vanguard設(shè)備。X.25同樣可以封裝進(jìn)SoTCP協(xié)議進(jìn)行中繼傳輸。需要特別指出的是，在本例中不同于之前所做的實(shí)驗(yàn)沒有用到以太網(wǎng)方式的中繼傳輸，而是用SLIP（串行線路網(wǎng)際協(xié)議）傳輸協(xié)議，所以中繼端口也不是網(wǎng)口而是串口。由于用該協(xié)議封裝進(jìn)TCP的配置較為繁瑣，在此不做具體贅述。通過本例希望大家了解在Vanguard上的諸多協(xié)議都可以封裝進(jìn)TCP中繼，包括實(shí)驗(yàn)中語(yǔ)音鏈路所用的FXS協(xié)議和CTP登陸中用到的ATPAD協(xié)議。也是在轉(zhuǎn)報(bào)幀中繼網(wǎng)即將淘汰之際，新傳輸網(wǎng)的建設(shè)方面提供一些自己的想法。
3.2有效緩解華東DDN網(wǎng)匯聚層路由器接入端口不足
以華東DDN網(wǎng)南京節(jié)點(diǎn)為例來論證SoTCP技術(shù)可以有效應(yīng)對(duì)兩臺(tái)匯聚層路由器Vanguard6840接入端口不足的問題。
上圖為現(xiàn)有DDN網(wǎng)南京節(jié)點(diǎn)層拓?fù)洌梢钥吹接斜姸嘟尤雽勇酚善餍枰尤肽暇﹨R聚的兩臺(tái)VG6840路由器端口，而所有的這些接入層與匯聚層路由器的中繼協(xié)議無一例外都是FRI，兩臺(tái)匯聚層路由器的串行接口已經(jīng)所剩無幾，如果將來需要新增業(yè)務(wù)，勢(shì)必要對(duì)南京匯聚層的設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容。而通過SoTCP技術(shù)則可以方便的解決這一問題。
如上圖，在南京的兩臺(tái)匯聚層VG6840上啟用各自網(wǎng)口（VG6840上有兩個(gè)10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，可分別配置IP地址進(jìn)行通信），接入交換機(jī)，利用交換機(jī)的豐富端口可以應(yīng)對(duì)將來南京的接入層所需的任何新增節(jié)點(diǎn)。現(xiàn)有的接入設(shè)備仍可按照現(xiàn)有的FRI方式進(jìn)行傳輸。以上是結(jié)合本文所做實(shí)驗(yàn)針對(duì)DDN網(wǎng)匯聚層擴(kuò)容提供了一種方案。
四、結(jié)論
雖然VANGUARD設(shè)備與主流的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備不同，并不是基于IP協(xié)議開發(fā)而來的，其基于X.25/Annex_G設(shè)計(jì)理念甚至可以說有些過時(shí)。但是它對(duì)多協(xié)議的支持做得非常完善，各種不同的協(xié)議基本上可以滿足所有種類的空管核心業(yè)務(wù)需求。通過近年來推出的新產(chǎn)品和新軟件來消除在IP方面的弱勢(shì)。
本文亦通過大量的實(shí)驗(yàn)，查閱相關(guān)的資料，對(duì)Vanguard的TCP/IP技術(shù)進(jìn)行了研究，證明Vanguard設(shè)備同樣可以適應(yīng)于IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸。結(jié)合目前中繼傳輸模式，提出了能否用Vanguard設(shè)備上的網(wǎng)口來進(jìn)行TCP/IP組網(wǎng)或接入成熟IP網(wǎng)絡(luò)的假設(shè)，能否在不大規(guī)模更換現(xiàn)有設(shè)備的情況下啟用新的中繼傳輸模式，并通過一系列實(shí)驗(yàn)證明了這種可能性確實(shí)存在。通過一些具體的構(gòu)想來突出SoTCP的意義，指出了一個(gè)新的方向。
IP組網(wǎng)作為當(dāng)下的趨勢(shì)，在民航傳輸網(wǎng)未來的建設(shè)和應(yīng)用中也必將越來越廣泛。本文證明了Vanguard設(shè)備在今后的IP化過程中仍有用武之地，起碼可以作為IP網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備來使用，極大拓展了Vanguard設(shè)備的可用性。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 劉四清龔建萍：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》[J]，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，2008年
[2] Todd Lammle：《TCP/IP技術(shù)》[J]，今日電子，2009年
[3] 百度百科：《以太網(wǎng)》http：//baike.baidu.com/view/848.htm
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傳輸控制協(xié)議（TCP）則提供了一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)包傳送機(jī)制來傳送從串行接口中進(jìn)入的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)能在IP網(wǎng)絡(luò)中被路由。
SoTCP協(xié)議在從串行終端接收過來的終端數(shù)據(jù)里加入一個(gè)3字節(jié)或4字節(jié)的SoTCP報(bào)頭組成數(shù)據(jù)報(bào)，該報(bào)頭包含了目的地節(jié)點(diǎn)IP地址，并允許目的地節(jié)點(diǎn)在接收端重構(gòu)數(shù)據(jù)包。
如同TCP協(xié)議一樣，SoTCP在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前也要進(jìn)行握手連接，在數(shù)據(jù)傳輸中止之后要進(jìn)行拆鏈。而相比于傳統(tǒng)的TCP協(xié)議三次握手四次分手的鏈路拆建過程，SoTCP需要更多的步驟來完成鏈路的拆建。
數(shù)據(jù)傳送階段：源IP節(jié)點(diǎn)將來自串行設(shè)備的數(shù)據(jù)分割，每2047字節(jié)組成一個(gè)數(shù)據(jù)包。SoTCP協(xié)議再在該包上加上三個(gè)或四個(gè)字節(jié)的報(bào)頭，將生成的新數(shù)據(jù)包傳送至TCP信道。
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現(xiàn)有轉(zhuǎn)報(bào)同步業(yè)務(wù)中繼傳輸（虹橋轉(zhuǎn)報(bào)中心與七大管局及浦東的業(yè)務(wù)）模式為各地至總局的幀中繼模式，幀中繼接入設(shè)備是Vanguard6455，由于現(xiàn)有幀中繼設(shè)備FRS800年限即將到期，更換設(shè)備或傳輸模式也將被提上議事日程。
如上圖所示，由于轉(zhuǎn)報(bào)幀中繼接入設(shè)備是Vanguard6455，而Vanguard接入?yún)f(xié)議為X.25協(xié)議，這樣，在幀中繼網(wǎng)的壽命到期后，我們依舊可以利用現(xiàn)有Vanguard設(shè)備。X.25同樣可以封裝進(jìn)SoTCP協(xié)議進(jìn)行中繼傳輸。需要特別指出的是，在本例中不同于之前所做的實(shí)驗(yàn)沒有用到以太網(wǎng)方式的中繼傳輸，而是用SLIP（串行線路網(wǎng)際協(xié)議）傳輸協(xié)議，所以中繼端口也不是網(wǎng)口而是串口。由于用該協(xié)議封裝進(jìn)TCP的配置較為繁瑣，在此不做具體贅述。通過本例希望大家了解在Vanguard上的諸多協(xié)議都可以封裝進(jìn)TCP中繼，包括實(shí)驗(yàn)中語(yǔ)音鏈路所用的FXS協(xié)議和CTP登陸中用到的ATPAD協(xié)議。也是在轉(zhuǎn)報(bào)幀中繼網(wǎng)即將淘汰之際，新傳輸網(wǎng)的建設(shè)方面提供一些自己的想法。
3.2有效緩解華東DDN網(wǎng)匯聚層路由器接入端口不足
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上圖為現(xiàn)有DDN網(wǎng)南京節(jié)點(diǎn)層拓?fù)洌梢钥吹接斜姸嘟尤雽勇酚善餍枰尤肽暇﹨R聚的兩臺(tái)VG6840路由器端口，而所有的這些接入層與匯聚層路由器的中繼協(xié)議無一例外都是FRI，兩臺(tái)匯聚層路由器的串行接口已經(jīng)所剩無幾，如果將來需要新增業(yè)務(wù)，勢(shì)必要對(duì)南京匯聚層的設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容。而通過SoTCP技術(shù)則可以方便的解決這一問題。
如上圖，在南京的兩臺(tái)匯聚層VG6840上啟用各自網(wǎng)口（VG6840上有兩個(gè)10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，可分別配置IP地址進(jìn)行通信），接入交換機(jī)，利用交換機(jī)的豐富端口可以應(yīng)對(duì)將來南京的接入層所需的任何新增節(jié)點(diǎn)。現(xiàn)有的接入設(shè)備仍可按照現(xiàn)有的FRI方式進(jìn)行傳輸。以上是結(jié)合本文所做實(shí)驗(yàn)針對(duì)DDN網(wǎng)匯聚層擴(kuò)容提供了一種方案。
四、結(jié)論
雖然VANGUARD設(shè)備與主流的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備不同，并不是基于IP協(xié)議開發(fā)而來的，其基于X.25/Annex_G設(shè)計(jì)理念甚至可以說有些過時(shí)。但是它對(duì)多協(xié)議的支持做得非常完善，各種不同的協(xié)議基本上可以滿足所有種類的空管核心業(yè)務(wù)需求。通過近年來推出的新產(chǎn)品和新軟件來消除在IP方面的弱勢(shì)。
本文亦通過大量的實(shí)驗(yàn)，查閱相關(guān)的資料，對(duì)Vanguard的TCP/IP技術(shù)進(jìn)行了研究，證明Vanguard設(shè)備同樣可以適應(yīng)于IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸。結(jié)合目前中繼傳輸模式，提出了能否用Vanguard設(shè)備上的網(wǎng)口來進(jìn)行TCP/IP組網(wǎng)或接入成熟IP網(wǎng)絡(luò)的假設(shè)，能否在不大規(guī)模更換現(xiàn)有設(shè)備的情況下啟用新的中繼傳輸模式，并通過一系列實(shí)驗(yàn)證明了這種可能性確實(shí)存在。通過一些具體的構(gòu)想來突出SoTCP的意義，指出了一個(gè)新的方向。
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參 考 文 獻(xiàn)
[1] 劉四清龔建萍：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》[J]，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，2008年
[2] Todd Lammle：《TCP/IP技術(shù)》[J]，今日電子，2009年
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