DPT技术及其应用

    前通信业务传输的情况是这样的。一方面，光纤传输正在快速发展并不断走向应用。光纤传输由PDH（准同步数字系列）走向SDH（同步数字序列），155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s等SDH系列设备已经大量采用；DWDM（密集波分复用）技术更进一步经济有效地增加了光纤容量，从2×2.5Gb/s、4×2.5Gb/s、8×2.5Gb/s直到16×2.5Gb/s，而且，n×10Gb/s、n×20Gb/s、n×40Gb/s的DWDM系列正在开发并逐步进入市场。 

    另一方面，由于Internet的迅速发展，IP向传统电信业务的渗透和传统电信业务与IP融合的步伐也正大大地加快。传统的电路交换技术由于不是针对基本分组的业务、其复杂的时指从梅椒ā⒂镆舯嗦牒?4kb/s的交换速率等已不能适应未来以数据业务量为主的网络要求。因此，基于IP的分组网应运而生，IPoverATM、IPoverSDH和IPoverWDM等纷纷涌现。IP业务正以指数速率迅速增长。这其中的主要原因是：Internet和企业Intranet网使用的强劲增长；不断新兴的IP业务的推出，如Voice（话音）overIP（VOIP）及多点广播业务等；采用XDSL和CableModem（电缆调制解调器）等经济有效的宽带住宅接入网的发展。 

    正是由于IP的不断发展，为通信提出了许多新的需求，主要如下： 

    适应IP业务量和光纤带宽的增长需求，即使拥塞的情况下也能保持最大的带宽利用率；在节点数量，以及节点的距离等方面提供大规模的环形拓扑，例如大城市环，广城网环以及大楼内的环等；节点间的流量公平处理机制，并防止操作运行中止；提供不同带宽和时延需求的多种业务等级；迅速恢复传输媒体故障和节点故障的手段；即插即用的操作，能以最小的配置和设置移开和恢复环形节点。 

    为了适应光纤网络及IP业务发展所提出的新的需求，最近Cisco最新推出的DPT――（动态分组传送）技术，其独特的功能将有可能成为新一代的传送技术。 

    什么是DPT

    DPT是新一代的，采用优化的动态分组（或称包）的传送技术。DPT吸收当前SONET（同步光纤网）/SDH的优点，克服其缺点，把充分利用带宽，IP的丰富功能，以及光环自愈等有效地集合起来，在现有的光纤网络上提供最经济与有效的服务。 

    DPT的主要特点如下： 

    1. 采用分组环解决方案充分利用带宽复用功能，如在大的传输信道上的统计复用，以及空间再利用技术等。带宽可由155Mb/s扩展到10Gb/s以上。 

    2. 比TDM的SONET/SDH设备和分/插复用器（ADM）等组网经济便宜。 

    3. 新的即插即用的综合网络管理功能，大大节省了传统的交换和传输网络网管配置及管理费用，并大大提高了效率。 

    DPT的基本概况
　
    1.充分利用带宽 

    传统的SONET/SDH环有专门的保护时隙，这样在任何时候都要保留环上带宽的一半。SONET/SDH环采用TDM技术。设置点到点的带宽连接，而不论是否在使用。为了克服上述缺点，Cisco的分组优化及先进的光纤传输技术充分利用最新的MAC（媒介接入控制）层协议――空间再利用协议（SRP）；以及两种专用的算法――SRP公平机制算法（SRP－fa）和智能保护交换（IPS）。 

    （1）DPT环 

    DPT环有二个相反路由的环，每个环都能同时传送数据和控制分组（图1）。如果一组数据在一根光纤的一个方向发送数据（下行），并在另一个光纤环的反向环路上发送控制分组（上行）。这样，DPT最大地利用了动态分组传输的带宽，并加快了配合带宽利用和自愈等目的的控制信号的传送。 

    （2）DPT的SRP 

    SRP的特点是接收端卸分组（包）操作。通常的数据环技术，如FFDI或令牌环由发送源卸下分组。例如，各分组（所用的带宽）在发送源不拿开前总是环绕环运行的。SRP则采用目的地卸下分组的方式，在目的地的节点上把分组从环上卸下，而在环上其它段的全部频带均仍可被利用。由于每个环上的节点都可以同时发送分组到环上，因而使环上的带宽利用率最高。当DPT环在4，5，6及A路由器间的业务量很大时，与此同时，在1，2，3和B路由器间的业务流量仍可以不受影响地分开地正常运行。可以说，空间再利用技术方便地提供了二倍带宽的复用。 

    （3）SRP公平机制（SRP－fa） 

    SRP公平机制（图2）的功能有： 

    全环公平的处理。通过控制送到环上分组的速率（时间），使环上的分组信息（发送分组或过路分组）每个节点均可分平地享用带宽，并防止出现运行中断和时延过大等现象。 

    优化的局部应用。环上的节点充分利用环上的空间再利用性能，优点局部的利用。 

    可伸缩性的发展。SRP－fa可处理环上高达128个节点的路由器，可以广域地运行从OC－48c/STM－16c到OC－192c/STM－64c的高速率。 

    （4）统计复用 

    DPT环和TDM环不一样。DPT无时隙和专用频宽或设置连接等。DPT的统计复用，可弹性地处理突发性业务。 

    （5）高度的弹性和恢复功能 

    DPT采用IPS进行预防性的性能监测，迅速自愈，以及在环上节点或光纤设备发生故障时的及时恢复。 

    2.灵活的传输方式 

    DPT利用SONET/SDH帧可在未用的光纤对，WDM和SONET/SDH环或点到点的传输。DPT也可在混合环境传送。例如在DPT环上，同时可有一些节点连到未用的光纤对，有一些节点连到SONET/SDH，有一些连到WDM。 

    IP业务开始时可以利用SONET/SDH的空余容量，当IP业务不断增加时，随后可以很快地转到采用在未用的光纤对或WDM设备上的分组传送。 

    3.可用于各种光纤 

    （1）用于业务提供点内连接的多模。 

    （2）业务提供点间和地区间的单模中距离和长距离的MAN和WAN应用。 

    （3）长距离DPT环，在环上可以把CiscoIP再生中继器和SONET/SDH再生中继器组合在一起应用。 

    4.经济的设备组成 

    通常不同的堆栈用来在光纤上传送高速的IP，堆栈层数的减少将会节省开销及投资，最大地利用带宽，并使设备配置简化，经济，以及方便了操作，故障检测及分析，提高了网络规划，设计与网络恢复的水平。DPT的设备组成正是朝这个方向发展的。 

    5.分组的优先级 

    DPT的数据分组可分为高优先级及低优先级分组。低优先级分组获得环上的最佳处理。高优先级分组则可获得优先的处理及合适的时延，抖动控制或带宽保证等服务。 

    6.即插即用的操作 

    如前所述，即插即用的操作是DPT主要特点之一。它和以往的数据环或城域环技术（如FDDI，SONET/SDH等）不同，DPT不需要为配置和设置需要冗长的过程。其自动处理的功能是：独特的，永久的MAC地址分配；IPS程序迅速地插入新节点及从环上移开现有节点；IPS程序对环上发生的事件自动进行自愈处理（环绕回或去掉环绕回）；自动的拓扑恢复，ARP（寻址处理协议），信息传播的路由选择程序，以及动态分组路径选择等。 

    7.网络管理 

    DPT提供了一个全面，综合，基于SNMP的网络管理，网络包括分组交换（路由器）和分组传送（路由器和IP再生中继器）等网络部件的管理。而目前现有的网管，为管理路由器网络及传输网络却需求分开的，昂贵的管理技术和过程。（图3）DPT网络管理的主要功能是：具有事件，告警，当前和历史的近端及远端性能监测信息的RFC15951SONET/SDHMIB（管理基础信息）；为监测，调整和环上业务设计用的MAC分组计数器；为环上路由和状态信息的节点，逐个地观察的MIB拓扑。 

    DPT的应用
　
    1.提供业务提供者（PoP）内的连接 

    传统的业务提供者内的连接通常采用FDDI环，FDDI，ATM或快速以太网的交换，以及点到点的PoS（销售点）。其主要缺点是设备组成复杂，网络部件较多，频带利用率不高，以及负荷平衡等问题。 

    有线电视网经千兆比交换路由器GSR接至Internet骨干网，传输实时的VideoOverIP业务。其中有的GSR尚与web/介质高速缓冲存储器服务器连接。 

    4.电视传输分配应用 

    DPT环上的GSR节点可以送入电视节目及送出电视节目给用户。 

    5.城市IP接入环 

    DPT环可提供在商业楼，办公楼，居民楼，郊区商业区等的多个接入。大楼内的路由器将提供多个大楼用户的高宽带IP业务，包括VPN（虚拟专用网），Internet接入，以及由IP业务提供者提供的低成本VoiceOverIP及VideoOverIP业务等。 

    6.校园网应用 

    DPT环可为校园网提供从FDDI环过渡到楼内骨干网和数据中心的连接，并保持自愈环等优点。 

    7.综合的增值业务网应用 

    DPT环的增值业务主要有：&nbsp