RPR болон DPT –н ойлголт

RPR болон DPT –н ойлголт

SONET болон SDH нь оптик зөөгч дохионы электрон замчлалын систем бөгөөд бүх урсгал нь урсгалын бүтцийг урьдчилан таамаглаж болхоор өндөр priority байна. Өргөтгөл нь тоон, гэхдээ энэ нь биет чиглэсэн холболтын процесс бөгөөд 20 жилээр хоцрогдсон. Статик нягтруулгын арга хэрэгтэй.

Статистик нягтруулга нь нягтруулгын олон урсгалын дотор IP хаягийн багцын урсгалыг нэмж, боломжтой зурвасын өргөнийг ашигласан нэг сувагруу дамжуулдаг ба үүнийгээ давуу талаа болгодог. Пакет өгөгдлийг дамжуулахдаа статистик нягтруулгын техниктэй хамт SONET/SDH шиг TDM –г хэрэглэх нь оновчтой юм. Статистик нягтруулгыг ашиглах нь зурвасын өргөнийг илүү үр дүнтэй ашиглах, мөн түүнчлэн их ашиг, орлого олох боломжтой. Оптик суурь сүлжээнд статистик нягтруулгын арга буюу Resilient Packet Ring (RPR) –г ашиглах нь чухал юм.

RPR технологи нь шинэ, стандарт дээр суурилсан Media Access Control (MAC) layer, (layer2) ring-based protocol, fiber-based layer 1 дээр байрлах боломжтой сүлжээнүүд, SONET/SDH гэх мэт, бас WDM сүлжээнүүд эсвэл муу шилэн кабель орно. IEEE 802,17- с 2004 оны зургаан сард стандартчилсан, RPR нь IEEE 802,17 протоколыг ашиглан пакетийн ring ажиллагааг дэмжин ажиллахаар бүтээгдсэн. RPR төхөөрөмжүүдийг RPR станцаас гаргасан.

Dynamic packet transport(DPT)

Dynamic packet transport (DPT) нь RPR стандартыг дэмждэг ба түүний дотроос packet ring ажиллагааг хэрэгжүүлдэг Cisco –с гаргасан. Эхний хувилбар нь 1999 онд гарсан, Cisco DPT нь spatial reuse protocol (SRP) ашигладаг бөгөөд 802.17 протоколын IEEE стандартын суурь юм. Стандарт гарснаас хойш Cisco нь 802.17 протоколтой хамтарч DPT-г онцлогоо болгосон. DPT нь SONET ring ажиллагааны хамгаалалтын зурвасын өргөн шаардлагагүйгээр SONET bidirectional line switch ring (BLSR) технологит суурилсан. DPT ring төхөөрөмжүүдийг SRP node –с гаргасан.

RPR болон DPT нь фреймийн сууриас хамаарч өөр өөр байдаг. Хэрвээ RPR болон DPT – г хамтад нь адилтгаж үзвэл RPR –н 802.17 протокол болон DPT –н SRP протоколыг хэрэгжүүлэхэд хооронд нь бага заргийн ялгаа гарна. Үүний үр дүнд RPR station DPT SRP node–тай холбогдож чадахгүй. Гэхдээ ижил fiber ring- д байгаа учраас өөр station эсвэл node –тэй холбогдоно. SRP ашиглан DPT prestandard хэрэглэсэн олон сүлжээ энэ аргаар RPR стандартад шилжих болно. RPR стандартчилал ба 802.17 протоколоос хойш Cisco system нь RPR 802.17 болон SRP ажиллагааны аль алинд нь ажиллах чадвартай line card -г DPT –с гаргасан. Ингэснээр суурь фрейм нь RPR болон DPT –д адилхан болсон. RPR болон DPT –н гол зорилго нь ring based оптик сүлжээний өгөгдлийг оновчтой ашиглах явдал юм. Ring дээрхи RPR station болон DPT node хооронд зөвшөөрөгдөх зурвасын өргөнийг хялбараар дахин ашиглах, хэрэглээний мэдээллийг 2 чиглэлд advertising урсгалаар шилэн кабелийн зөвшөөрөгдөх бүх зурвасын өргөн бүрт хэрэгжүүлдэг. OC-48/STM-16 нь одоогоор 5Gb хүртэлх зурвасын өргөнийг хүлээж авч чаддаг, OC-192/STM -64 нь 20Gb хүртэлхи зурвасын өргөнийг гаргаж чадна. Энэ зурвасын өргөнүүд нь хамгаалалтын урсгалд ring зурвасын өргөний хагасыг зарцуулахгүй байх боломжтой. RPR болон DPT аль аль нь SONET/SDH –г өөртөө тусган ring –н хамгаалалт, сэргээн засварлалтыг 50ms-д найдвартай хийдэг. Хэрвээ ring холболт нь оптик хугацаанд гэмтвэл, RPR station эсвэл SRP node –үүдийн аль нэг нь засварлана. SONET/SDH нь ижилхэн автомат хамгаалалтын холболттой (APS), RPR болон DPT илүү ухаалаг хамгаалалтын механизмыг хэрэглэдэг ба энэ нь fiber гэмтэл, node гэмтэл эсвэл дохионы гажуудал дээр үндэслэн хийгддэг. Түүхээс үзэхэд data ring –н жишээ нь Token Ring болон Fiber Distributed Data Interface (FDDI), LAN топологи нь node –с бодит ring –н ойролцоох node –рүү пакетуудыг тараадаг, шилэн болон зэс кабель хослуулан бүтээсэн. RPR болон DPT нь data ring –г хөнгөвчлөх технологиудтай, гэхдээ төгсгөл нь ижил байдаг. RPR ба DPT –н нийлүүлэлтийн төрөл, WANs эсвэл MANs сүлжээний аль нэг нь пакетийн зөөгч дохиог маш оновчтой загварчлан, нийлүүлэгч сүлжээнүүдийн үйлчилгээ доторхи оптик ring топологиуд өгөгдлийг шууд дамжуулдаг.

RPR/802.17 Architecture

RPR –н IEEE стандарт нь түвшин 2т дамжуулалын архитектури давхар суурилах нь хамгийн сайн гэж тодорхойлсон байна. Түвшин 2 дээр, RPR нь Media Access Control (MAC) protocol –г авч үзсэн. RPR ажиллаж буй гол зүйл нь зурвасын өргөнийг хамгийн дээд хэмжээгээр үр ашигтай оптик ring –д хэрэглэх чадвар юм. RPR зөвшөөрөх гол зорилго нь өгөгдлийг оновчтой гүйцэтгэх бөгөөд 802.17 протоколоос гаргасан шинэ MAC түвшиний техник хэрэглэх юм.

802.17 MAC протокол нь түвшин 1 –т хүрэх тохиромжтой IP пакетийг дээд түвшингүүдээс болон logical link control дэд түвшин –с хүлээн авдаг. Хоёр түвшин дундаа нэг дамжуулал ашиглахдаа дараахи дарааллыг дагадаг. • SONET/SDH нь Generic Framing Procedure (GFP) эсвэл HDLC аль нэгтэй нь зохицож хэрэглэдэг.

• Ethernet нь Gigabit Ethernet –р пакетыг физик түвшинд тохируулдаг.

Зураг 1-2д дээд болон доод түвшинд RPR 802.17 MАС протоколыг харьцуулж харуулсан байна. Гүйцэтгэлээс хамааран 802.17 MAC түвшин нь GFP болон SONET –н дэд түвшин эсвэл gigabit ethernet тохируулж бас 10 gigabit Ethernet –н дэд түвшингөөр өгөгдлийг эөөж чадна. SONET/SDH дээр 802.17 протоколыг зөөж GFP болон HDLC хоёуланг нь тохируулах, дараа нь OC-3/STM-1 шугамын хурд эсвэл түүнээс дээш хурданд SONET/SDH -н физик түвшины өгөгдлийн урсгалыг ашигладаг. 802.17 протокол нь SONET/SDH богино холболт хийж, Ethernet физик шугамаар өгөгдлийн урсгалыг зөөхийн өмнө gigabit Ethernet эсвэл 10 gigabit Ethernet тохируулгын дэд түвшин, физик орчин болон нэмэлт интерфэйсүүдийг ашиглаж чаддаг.

Дараах байдлаар 802.17 протокол нь хэд хэдэн үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг. • Топологи нь RPR station болон бусад станцуудын full ring топологийн үед солилцдог элемэнтийг мэддэг ба auto discovery хийдэг. Automatic topology discovery нь хяналтын пакетуудыг үүсгэж, ажиллагаанд нь одоогийн сүлжээний топологи зургийг хадгалдаг.

• Fairness мэдээлэл нь хөрш станцууд хооронд, тэдгээрийн зурвасын өргөн хооронд зөвшөөрлийн мэдээллийг солилцдог. Fairness algorithm нь дөрвөн төрлийн стандартаар тодорхойлогдсон байдаг.

 General

 Weighted

 Aggressive vs. conservative

 Single choke and multichoke

• 802.17 протоколын урсгалын төрөл нь өндөр, дунд, нам гэсэн гурван төрлийн дамжууллын урсгалыг дэмждэг.

• 802.17 протоколын хурдны хязгаар нь урсгалын төрөлүүд, зурвасын өргөнийг хувиарлахад хяналт тавих дарааллын хязгаараас хамаарна.

• RPR станцууд хамгаалалт нь хамгаалалын хоёр горимыг ашиглаж чадах ба аль зайд нь шилэн холболт эсвэл станцын алдаа гарсан тохиолдолд ring –үүдийг боодог.

RPR –н эхний алхам нь дотоод болон гадаад ring –н эргэн тойронд тэгш хэмтэйгээр илгээж, тэдгээрийн мэдээллийн багц, хяналтын багцыг салгах юм. Энэ арга нь удирдлагын дохионы мэдээлэл, урт биш өгөдлийн урсгал, хурдан бас илүү сайн зурвасын өргөн тохируулах, өөрийгөө засварлах хамгаалах үйл явцыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай юм. Зураг 1 - 1т дотоод болон гадаад ring дээр RPR –н эсрэг эргэх ring архитектурыг харуулсан.

RPR зөөгчийн төрөлийн найдвартай байдлыг хангахын тулд ring –н боолт, эсвэл шилэн холболтын гэмтэлээс сэргийлж алсын станцаас урсгалруу чиглэх, хамгаалалт солих боломжтой хоёр горимд ажиллаж чадна. Энэ нь замчлалын тасалдлаас зайлсхийх эсвэл замчлалын convergence-д шаардлагатай бөгөөд аль аль нь 3 –р түвшиний протоколуудруу transparent байхын тулд хангаллтай хурдтай байх шаардлагатай ба энэ нь 50мс байна.

RPR нь ихэвчлэн 622 Mbps болон 2.5 Gbps –г ашиглаж байгаа боловч цааш нь 10 Gbps хүртэл өргөжүүлэх боломжтой. RPR application –ууд нь доорхи үзүүлэлтэнд тохирсон байдаг.

• Intra-POP холболтын үйлчилгээ үзүүлэгч

• Нийслэл болон бүс нутгийн MAN WAN optical ring холболт

• Optical ring ашиглан орон нутгийн холболтыг нэгтгэх

• Campus сүлжээний Ethernet delivery нь metro IP холболтын ring –д зориулагдсан

• Cable multiple service operator (MSO) бүс нутгийн холболт болон hub/access solution

RPR ring нь оптик ring –с гаргасан BLSR төрлийг SONET/SDH –н дэд бүтэцд ашигласан. RPR 802.17 протокол нь өгөгдлийн урсгалыг шилжүүлж байх хооронд SONET/SDH дээр суурилсан үйлчилгээг SONET/SDH BLSR ring бүтэц нь үргэлжлүүлэн ажиллуулж чадна.

RPR –с гаргасан ерөнхий загвараар ring –н нийт диаметр нь 2500 км, 40 RPR станцаас хэтрэхгүй байх ба хамгийн оновчтой сонголт нь дунджаар 32 RPR станц байна. Төв газартаа 10 -36 станц ихэвчлэн хэрэглэдэг энэ нь хотын загварт сайн нийцдэг.

DPT Using SRP Architecture

Cisco –н өмнөх загвар болох DPT –д RPR 802.17 протоколыг нэмж орон зайг дахин ашиглах SRP протокол гэж нэрлэсэн. SRP –н өмнөх IEEE 802.17 протоколын стандартчилалаар SRP нь 802.17 –н чиг үүрэгийн дэд хэсгийг дэмждэг. SRP нь RFC 2892 доторхи RFC мэдээлэлүүдээр тодорхойлогддог. SRP топологи нь RPR –н 802.17 протоколтой адил autodiscovery, fairness algorithm, хурдны хязгаар, урсгалын төрлийн дэмжих болон ring –н хамгаалалтыг өөртөө багтаасан байдаг. Энэ нь RPR - тэй ерөнхийдөө ижил бөгөөд RPR стандарт дээр суурилсан SRP технологиос илүү. SRP fairness algorithm нь бүх SRP node –үүдрүү тархсан байдаг. Энэ алгоритм нь node –үүдээс ring –д ирсэн пакетуудыг удирдаж зурвасын өргөнийг хувааж node –үүдрүү илгээдэг. Үүнийг SRP –н global fairness function гэж нэрлэдэг. Хувьсагчдын хоцрогдол ихсэх, jitter, болон бусад алдааны горим нь зурвасын өргөнийг эзлэхээс сэргийлдэг.

Token Ring болон хуучин технологиуд нь эх үүсвэр дээр суурилсан пакетуудыг задалж хэрэглэдэг. Token Ring нь идэвхитэй байгаа ring –н node –г хянаж, ring –н эргэн тойронд удирдах дохио илгээх үүрэгтэй. Энэ хамаарал нь эх үүсвэр дээр суурилсан хуулалтын үр дүнтэй адилхан, бүх ring –н эргэн тойрондохь зурвасын өргөний хэсгээс token нь хэрэглэдэг. SRP node нь upstream –н зурвасын өргөнийг чөлөөлж, ring –н пакетуудыг цэвэрлэж, өгөгдөлд зориулан хүлээн авах талын SRP node –г хуулж мөн хүлээн авх талд суурилсан пакетыг задалж SRP –тэй цуг хэрэглэдэг. Хүлээн авах талд суурилсан пакет хуулалт нь fairness algorithm ашиглан ring node нь global fairness –с гаргасан хэмжээнд байлгах, зурвасын өргөнийг дахин ашиглалтыг ихэсгэх, бүсад local node –үүдийн хооронд урсгалыг хувааж ашиглах боломжийг олгодог.

Note

Хүлээн авах талд суурилсан stripping нь unicast пакеттай хамт зөвхөн RPR эсвэл SRP аль нэгийг хэрэглэдэг. Multicast болон broadcast пакетууд нь хувь хүний хаягаас илүү group node –үүдийн хүлээн авах талын хаягын пакетаараа өөр байдаг, unicast хаяг гэх мэт.

Хүлээн авах талд суурилсан stripping –н тухай ойлглтыг зураг 1 - 3т үзүүлсэн. Node 5, 6 дээр зурвасын өргөнийг хуваан өгөгдөл солилцож байгааг давхар харуулсан харин node 4 болон node 7 нь хоорондоо өгөгдөл солилцож байна. Ring –н өгөгдөл нь эх үүсвэр талын node 4 –с хүлээн авах талын node 7 –руу хуулалт үүссэн мөн Ring –н өгөгдөл нь эх үүсвэр талын node 5 –с хүлээн авах талын node 6 –руу хуулалт үүссдэг ба ring нь node 1 болон node 3 –н хоорондох холболтыг цэвэрлэхийн тулд зарим урсгалыг хэрэглэдэг мөн node 1 нь node 3 –рүү өгөгдлийг full fairness global –р хувиарлан илгээж чаддаг.

CISCO SRP нь SONET/SDH –тэй төстэй боловч ring –н зурвасын өргөн нь өмнөх нөхцөлийг шаардахгүйгээр Intelligent Protection Switching (IPS) –г хэрэглэдэг. IPS нь хамгаалалтын wrapping хэлбэрийг хэрэглэдэг. Шилэн холболтын алдаан дээр outer ring –с inner ring –рүү RPR эсвэл DPT wrapping үүсэж байгааг зураг 1 -4т үзүүлсэн.

Table 1 - 5. Comparing RPR and DPT/SRP

Feature (Year)	RPR (2004)	DPT/SRP (1999)
Owner	IEEE 802.17 standard Cisco	prestandard RFC 2892
Terminology	RPR stations	SRP nodes
Spatial reuse	Single/multichoke	Single choke
MAC traffic classes	Classes A, B, and C	Classes high and low
Protection switching	Steering and wrapping	Wrapping
Fairness granularity	4 types	1 types
Topology discovery	Yes multicast	Yes unicast
Bridging support	Yes	No

RPR and DPT Benefits

Оптик ring –н уян хатан байдал, зурвасын өргөний ашигтай статик нягтруулга болон IP замчлалыг RPR болон DPT нь ухаалгаар хослуулсан байдаг. End to end metro архитектур нь пакет хуваалцах, ring –д суурилсан сүлжээг хотын үйлчилгээ үзүүлэгчидэд давуу талтай байхаар хүргэх (metro POPs, regional metro networks, мөн metro access networks), зэрэг үйлчилгээг санал болгож байна. RPR болон DPT нь дамжууллын хандалтын битээс үйлчилгээнд чиглэсэн бит хооронд шилжих боломжтой ба өгөгдөл хандалтад битээс оптик түвшин дээр Ethernet, SONET/SDH –н хамгийн сайн хувилбарыг нэгтгэсэн. RPR болон DPT нь шилэн болон бусад цахилгаан дамжуулалын дэд бүтэцэд байгаа хөрөнгө оруулалтыг хамгаалдаг. Хамгийн сүүлд metro –area fiber нь ring –д суурилсан тул RPR эсвэл DPT нь шилэн байгууламжийн хамгийн сайныг нь ашиглана. RPR болон DPT нь voice болон video гэх мэт application –уудын алдаа мөн доргилтыг мэдэрч QoS д хүргэх боломжтой ба цахилгаан дамжуулалын multiple priority –н дарааллуудыг хангадаг.

Яагаад гэвэл RPR болон DPT нь plug-and-play бөгөөд эдгээр нь гар ажиллагаатай нөөцүүдийг арилган, станцуудыг зөвшөөрөн эсвэл ring on-the-fly-ээс зангилаа нэмэн эсвэл устгана. Тиймээс, үйлчилгээ үзүүлэгч илүү хялбар, хурдан бусад ring гишүүдэд нөлөөлөхгүйгээр өөрийн сүлжээг өргөжүүлж чадна. Үүнээс гадна нөөц суваг хэрэггүй. Учир нь ring гишүүд хоорондоо MAC хаяг дээр тулгуурласан бусад бүх гишүүнтэй харилцаж чадна. Төвийн ring архитектур дээгүүрхи IP урсгалын үйлчилгээний багцын хүсэлтийг дэмжиж нийлүүлхийг зөвшөөрдөг оновчтой өгөдөл болох DPT/SRP эсвэл RPR/802.17 ашиглана. Эдгээр дэд бүтэц нь нэмэлт төхөөрөмжийн үнэлгээ болон портын үнэлгээтэй mesh сүлжээний overhead үнэлгээг арилгах өндөр боломжит ring-д зориулагдсан. Ялангуяа Ethernet үйлчилгээ өндөр хурдтай байхад ring зурвасын өргөны ачаалал maximum утгатай байх боломжтой бөгөөд энэ нь аль алинд нь хамгийн чухал. VoIP болон IP-д суурилсан видео програмуудыг дэмжихэд дарааллын хоцролтонд RPR's болон DPT's-д дамжууллыг зөвшөөрдөг. RPR болон DPT нь хоёулаа IP түвшинд суурилсан үйлчилгээнүүдийг бүгдийн хамгийн сайн үр ашигтай, оновчтой болгож чаддаг.