01什么是SDH?
TDM是時(shí)分復(fù)用,就是將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)(1 秒)分成若干段小的時(shí)間段(8000),每一個(gè)小時(shí)間段(1/8000=125us)傳輸一路信號(hào)。
SDH系統(tǒng)就是傳統(tǒng)的電路調(diào)度,電路調(diào)度是以TDM為基礎(chǔ)。
早年的網(wǎng)絡(luò)都是傳輸語(yǔ)音的,電話網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)就是TDM。SDH系統(tǒng)的電路調(diào)度均以 TDM為基礎(chǔ),所以看到很多人說(shuō) SDH業(yè)務(wù)就是TDM業(yè)務(wù),就是傳統(tǒng)的電路調(diào)度,這是有理論依據(jù)的。
在通信領(lǐng)域里SDH(同步數(shù)字體系 Synchronous Digital Hierarchy)是一面旗幟,他完善了早期PDH(最早的光端機(jī))的諸多不足,把時(shí)鐘從“準(zhǔn)同步”變成了“同步”。
PDH的光傳輸只能是點(diǎn)對(duì)點(diǎn),連續(xù)背靠背傳輸容易出現(xiàn)時(shí)鐘不同步(PDH在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的情況下是有時(shí)鐘的),而且在市場(chǎng)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。
也就是說(shuō),不同廠家之間的PDH很難互通,帶寬一般在155M,下放E1(2M)接口數(shù)最多有63個(gè),SDH的出現(xiàn)解決了上述所有的問(wèn)題,而且可以組成鏈形或環(huán)形網(wǎng),極大的豐富了組網(wǎng)方式,業(yè)務(wù)接口封裝標(biāo)準(zhǔn),傳輸帶寬從155M一直擴(kuò)展到40G(目前最大)。
然后,聰明的光纖通信先人們對(duì)組網(wǎng)做出了新的構(gòu)架。
曾幾何時(shí),SDH+PDH的組網(wǎng)方式大紅大紫,無(wú)人能撼動(dòng),即使是現(xiàn)在還有很多地區(qū)(多為專(zhuān)網(wǎng)用戶)在沿用這一組網(wǎng)方式。
SDH負(fù)責(zé)主傳輸層的業(yè)務(wù),PDH負(fù)責(zé)從傳輸層向下延伸業(yè)務(wù),直至落實(shí)到最終業(yè)務(wù)下放點(diǎn)。
02什么是MSTP?
SDH呼風(fēng)喚雨,現(xiàn)在又多出一個(gè)業(yè)界新貴“以太網(wǎng)”,還有不服輸?shù)腁TM技術(shù),強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,賺取更大的利潤(rùn),似乎一時(shí)間成了可阻擋的潮流。
果然,三方很快建立了合作,MSTP(基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái) Multi-Service Transfer Platform)誕生——MSTP的組成就是SDH+以太網(wǎng)+ATM。
我們把MSTP比喻成一個(gè)股份制有限公司,在MSTP公司中,股份分配不太均勻:SDH占股70%,以太網(wǎng)占股20%,其它包括ATM占股10%。
可以看出來(lái),掌權(quán)的還是SDH,內(nèi)核還是TDM,TDM的一切劣勢(shì)都依舊保留,如剛性管道。以太網(wǎng)和ATM因?yàn)楣蓹?quán)問(wèn)題,都沒(méi)有拿出像樣的東西,只是虛有其表(提供相應(yīng)接口)而已。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的大力普及,電腦、手機(jī)、電視等終端都能上網(wǎng)了,帶寬需求增長(zhǎng)和現(xiàn)網(wǎng)資源出現(xiàn)激烈的矛盾。
如何解決這一矛盾?
SDH標(biāo)準(zhǔn)化的工作模式非常可靠,但是,過(guò)于死板的工作風(fēng)格帶來(lái)了諸多問(wèn)題。
形象的描述一下,你也許就會(huì)明白。
SDH的工作方式是這樣的,比如:北京的二環(huán)路(一條光纖)批給我開(kāi)車(chē)?yán)浻茫敲炊h(huán)就不允許有其它車(chē)輛經(jīng)過(guò),上面就我一輛車(chē)(多么刻板)。
剛開(kāi)始我這個(gè)車(chē)能拉 1個(gè)客人(1個(gè)STM-1),那么二環(huán)的效率就是(155M),后來(lái)車(chē)噸位升級(jí)了,我能拉 64個(gè)客人(64個(gè)STM-1),那么二環(huán)的效率就是( 10G),這就是SDH環(huán)速率,目前最大是 40G。
如果有時(shí)沒(méi)有運(yùn)貨任務(wù),那么我就空跑,兜兜風(fēng),看看風(fēng)景啊、美女什么的,這時(shí)二環(huán)路的效率就是0,其它道路就是堵死了也和我無(wú)關(guān)。
如此固執(zhí),在業(yè)務(wù)上也是十分刻板。
比如我的車(chē)能裝 64位客人,但現(xiàn)在有65位客人要走,對(duì)不起我只能裝 64人,以后有更大的車(chē)再說(shuō),這種低效率運(yùn)作方式我們叫做剛性管道。
所以,MSTP公司不做出改變,市場(chǎng)就會(huì)淘汰你!
迫于無(wú)奈董事長(zhǎng)召開(kāi)緊急會(huì)議,解決目前的情況。大家經(jīng)過(guò)了激烈的討論,大體總結(jié)出了三個(gè)解決方案:
方案一:多修幾條路(新建光纜),進(jìn)行人員分流;優(yōu)點(diǎn):解決一部分現(xiàn)存問(wèn)題,可以修到七環(huán)啊,那,修到了七環(huán),業(yè)務(wù)還不夠怎么辦?最后修到一百環(huán)!!缺點(diǎn):成本高,周期長(zhǎng)!(言簡(jiǎn)意賅)
方案二:升級(jí)汽車(chē)噸位(提高速率);缺點(diǎn):還沒(méi)研發(fā)出更大載重的車(chē)輛(電子元器件受限)
方案三:將二環(huán)(光纖)劃分成多個(gè)車(chē)道(波道),那么寬的路,跑一輛車(chē)是不是有點(diǎn)太奢侈了,多個(gè)車(chē)輛共享道路。
董事長(zhǎng)看后,立即批示:提出第三個(gè)方案的人“升職”。
方案三切入角度犀利,可執(zhí)行度高(這個(gè)公司也真是水平堪憂,正常人都該想到的吧),立即執(zhí)行。
至此,WDM波分誕生。
03什么是WDM?
波分,就是波分復(fù)用,WDM。
波分就是把上述的二環(huán)路(光纖)劃分了成了多個(gè)車(chē)道(波長(zhǎng)),供不同的車(chē)輛行走(傳輸設(shè)備)進(jìn)行傳送。
這里又根據(jù)車(chē)道間隔大小,分為兩類(lèi):
車(chē)道間隔為20nm的,為稀疏波分,又稱粗波分。
車(chē)道間隔小于等于0.8nm的,同樣寬的公路,車(chē)道就更多了,為密集波分。
這樣帶寬就成倍增加了,暫時(shí)解決了帶寬不足的問(wèn)題。
WDM得到重用后,各地紛紛采用,現(xiàn)在不僅在城市主干道里使用 WDM(城域波分),還在跨市、跨省道路上使用 WDM(長(zhǎng)途波分)。
當(dāng)然,波分設(shè)備特別貴,不是一般單位買(mǎi)得起,波分設(shè)備廠商主要有華為、烽火等,客戶為運(yùn)營(yíng)商、公安、BAT這類(lèi)單位居多。
隨著人們需求的不斷增加,車(chē)道數(shù)也由剛開(kāi)始的16或32一下子擴(kuò)充到40、80、160,目前已經(jīng)突破200個(gè)車(chē)道數(shù)(波道)。
在董事會(huì)做出執(zhí)行第三方案后,SDH的公司地位大不如前,上文說(shuō)到,SDH雖然工作刻板,但是職業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)的工作態(tài)度讓人覺(jué)得踏實(shí),是金子總會(huì)發(fā)光的。
隨著市場(chǎng)應(yīng)用的深入,WDM波分遇到了問(wèn)題,(摩爾定律:有隱患的位置,就一定會(huì)暴露出來(lái))。
WDM雖然解決了帶寬不足的問(wèn)題,但是沒(méi)有考慮到帶寬提高后,管理也要跟上的癥結(jié)所在。
所以,線路管理對(duì)于WDM來(lái)說(shuō),堪稱災(zāi)難:
1. 線路狀態(tài)信息傳遞不暢
2. 調(diào)度不夠靈活
3. 容易堵死(保護(hù)不夠)
諸如此類(lèi)與管理有關(guān)的問(wèn)題,悉數(shù)出現(xiàn),可以想象業(yè)務(wù)量大到一定程度的時(shí)候,這樣的問(wèn)題會(huì)讓人感到一種無(wú)力感。
果然,市場(chǎng)的抱怨達(dá)到了頂點(diǎn),公司必須做出改變。
熟悉的緊急會(huì)議又開(kāi)始了,各部門(mén)負(fù)責(zé)人都要求改革,忙的WDM是焦頭爛額,最后總結(jié)出下列一定要改革的要求:
1. 為所有上路車(chē)輛(傳輸設(shè)備)增加監(jiān)控設(shè)備以及必要的安全管理員——增加OAM開(kāi)銷(xiāo)。、
2. 在交通樞紐節(jié)點(diǎn)增設(shè)調(diào)度樞紐,增加業(yè)務(wù)調(diào)度(車(chē)道間調(diào)度【光層調(diào)度】和貨物或乘客間調(diào)度【電層調(diào)度】)。
3. 依托調(diào)度樞紐,加上在道路上預(yù)留一部分車(chē)道或一部分車(chē)輛,為所有車(chē)輛提供完善的保障——完善保護(hù)機(jī)制。
WDM對(duì)于公司提出的要求,難以完成,會(huì)議進(jìn)入了僵局,董事長(zhǎng)得不到想要的答案。
這時(shí)候他無(wú)意間看到了坐在角落里的SDH,它竟然在微笑……
SDH也同時(shí)注意到了董事長(zhǎng)的目光,它笑道:這還用改革,我以為有什么大的困難,原來(lái)如此簡(jiǎn)單,爾等鼠輩不知,最強(qiáng)管理已在陣中,我的管理天下第一!
于是他們握手言歡,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),一個(gè)全新的制度誕生了—OTN。所以簡(jiǎn)單的說(shuō):OTN=WDM+SDH。
在董事長(zhǎng)難以抑制的喜悅中,OTN誕生了。
04什么是OTN?
OTN(光傳送網(wǎng)Optical Transport Network)是在WDM基礎(chǔ)上,融合了SDH的一些優(yōu)點(diǎn),如豐富的OAM開(kāi)銷(xiāo)、靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、完善的保護(hù)方式等。
OTN對(duì)業(yè)務(wù)的調(diào)度分為:光層調(diào)度和電層調(diào)度。
光層調(diào)度可以理解為是WDM的范疇;電層調(diào)度可以理解為SDH的范疇。
但OTN的電層調(diào)度工作方式與SDH還是有些不同的地方:
1. 統(tǒng)一發(fā)車(chē)頻率,1秒發(fā)車(chē)8000次,制度規(guī)定,無(wú)法更改(沿襲PDH制度)。
2. 通過(guò)研發(fā)更大噸位的車(chē)輛來(lái)提高容量,高容量的車(chē)一般是由4輛低一個(gè)容量級(jí)別的車(chē)拼接而成,所以不同容量的車(chē)結(jié)
OTN電層調(diào)度的工作特點(diǎn):
1. 所有車(chē)輛的大小、規(guī)格、容量均統(tǒng)一,外形尺寸:4*4080。
2. 根據(jù)需求提高發(fā)車(chē)頻率。
優(yōu)點(diǎn):
1. 無(wú)需不斷研發(fā)更大容量的車(chē),減低開(kāi)發(fā)成本。
2. 統(tǒng)一結(jié)構(gòu),便于管理。
3. 跨區(qū)域運(yùn)輸方便(異廠家互通方便)。
4. 理論上,可以通過(guò)提高發(fā)車(chē)頻率就可以無(wú)限提高容量,實(shí)現(xiàn)方式更簡(jiǎn)單明了。
05什么是PTN?
曾幾何時(shí),以太網(wǎng)和ATM進(jìn)行過(guò)激烈的會(huì)戰(zhàn),結(jié)果以太網(wǎng)以入門(mén)簡(jiǎn)單,用戶眾多的優(yōu)點(diǎn)贏下了天王山之戰(zhàn),最后,ATM雖不服氣,但是也握手言。
雖說(shuō)有矛盾,但是在利益面前任何問(wèn)題都不是問(wèn)題,以太網(wǎng)和ATM為了抵抗當(dāng)時(shí)如日中天的SDH,選擇了合作。
果然,敵人的敵人就是朋友。
兩人經(jīng)過(guò)數(shù)月秘密商討,并在一年之后,共同研制成了一本武功秘笈—MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)。該部武功秘笈后來(lái)被改編為多個(gè)版本,是其它武功的重要基礎(chǔ)。
以太網(wǎng)的聲勢(shì)越來(lái)越大,又和ATM一起開(kāi)發(fā)出了武林秘籍MPLS,逐漸有了可以抗衡SDH的實(shí)力,所以才有了SDH與以太網(wǎng)和ATM的初步融合,誕生了MSTP。
但MSTP因?yàn)楣蓹?quán)問(wèn)題,還是SDH主導(dǎo),以太網(wǎng)、ATM只能是配角,以太網(wǎng)作為圈內(nèi)大哥并不高興,發(fā)誓要把場(chǎng)子找回來(lái)……
以太網(wǎng)回憶,他以前為了對(duì)抗SDH陣營(yíng),以太網(wǎng)大力發(fā)展自己的勢(shì)力范圍,走農(nóng)村包圍城市的策略,先將末端IP化(業(yè)務(wù)側(cè)IP化)。
在MSTP誕生前,以太網(wǎng)就利用IP來(lái)作為SDH的貨物,通過(guò)SDH進(jìn)行傳輸(放個(gè)間諜先)。
但是,問(wèn)題接踵而至。
SDH當(dāng)初開(kāi)發(fā)時(shí)就對(duì)貨物有嚴(yán)格的外形要求,必須是“塊狀結(jié)構(gòu)”,而且大小也是標(biāo)準(zhǔn)的,每一個(gè)座位也是按照這個(gè)要求做的,這樣運(yùn)輸?shù)男首罡摺?/p>
而IP這種長(zhǎng)相奇特(格式不同)的貨物越來(lái)越多,很難在SDH里混了,總算是后來(lái)開(kāi)發(fā)出了MSTP。
說(shuō)白了,MSTP就是在SDH車(chē)輛上給IP和ATM留了幾個(gè)專(zhuān)座而已,IP還是不能很好的運(yùn)輸。
原因是IP是以太網(wǎng)門(mén)下的得意門(mén)生,以太網(wǎng)就是因?yàn)楹?jiǎn)單、無(wú)拘無(wú)束、盡力而為等特點(diǎn)為其宗旨。
所以IP也有此特性,有的小巧,有的肥大(IP幀長(zhǎng)可變)。如果SDH/MSTP中的IP較少,問(wèn)題不大。
如果IP占到一半以上,恐怕車(chē)輛的改造成本就太大了。
這時(shí)以太網(wǎng)陣營(yíng)內(nèi)部出現(xiàn)了兩大派系:
一種認(rèn)為我們自己成立的運(yùn)輸公司不讓SDH的客戶(TDM業(yè)務(wù))上車(chē)。
如果一定要進(jìn)來(lái),必須改頭換面-偽裝(仿真)成為我們的以太網(wǎng)形式,同時(shí)我們沒(méi)有時(shí)間上的保證(無(wú)時(shí)間同步),我們純粹為我們以太網(wǎng)服務(wù),我們的公司名叫IP-RAN。
第二種認(rèn)為我們應(yīng)該吸收一些SDH的客戶。
SDH經(jīng)營(yíng)了這么多年,它的客戶還是很多的(還有很多TDM業(yè)務(wù)需求),同樣進(jìn)來(lái)后還是要改頭換面-偽裝(仿真),不同的是出來(lái)后再去掉偽裝還原成自己原來(lái)的TDM模樣,這個(gè)公司取名叫PTN,PTN(分組傳送網(wǎng)Packet Transport Network)誕生。
PTN最簡(jiǎn)單的方程式為:PTN=MPLS+OAM+保護(hù)-IP,其增強(qiáng)了開(kāi)銷(xiāo)(吸取了SDH的優(yōu)勢(shì))、對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)(吸取了SDH的優(yōu)勢(shì)),“-IP”可以簡(jiǎn)單的看做是“對(duì)MPLS的簡(jiǎn)化”,去掉我們不需要的東西(例如復(fù)雜的各種握手協(xié)議等)。
從傳輸單元上看,PTN傳送的最小單元是IP報(bào)文,而SDH傳輸?shù)氖菚r(shí)隙,最小單元是E1即2M電路。PTN的報(bào)文大小有彈性,而SDH的電路帶寬是固定的。這就是PTN與SDH承載性能的最本質(zhì)區(qū)別。
應(yīng)用上,PTN主要用在對(duì)QoS要求高而且沒(méi)有動(dòng)態(tài)路由要求的網(wǎng)絡(luò),最典型的就是無(wú)線承載網(wǎng),把基站和基站控制器連起來(lái)。
MSTP+(Hybrid MSTP)可以看做是SDH向以太網(wǎng)的妥協(xié)方案,不得已而為之。
隨著相互學(xué)習(xí)融合,IP-RAN和PTN現(xiàn)在已趨于一致,差別不大了,所謂分久必合合久必分,它們是IP/以太網(wǎng)向SDH發(fā)起的全面挑戰(zhàn),現(xiàn)在看來(lái)它們是勝利了。
說(shuō)到這,IP-RAN/PTN戰(zhàn)勝了SDH,也就是數(shù)通戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)通信,運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)完全I(xiàn)P化,這也算我們網(wǎng)絡(luò)人的勝利。
看到這里,文中涉及的技術(shù),身為網(wǎng)工,你又真正能懂得多少呢?
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:解密傳輸網(wǎng)技術(shù):SDH、MSTP、OTN和PTN的差異揭秘!
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