通常我們將IPoverSDH又稱為Packetover SDH,簡稱為POS。POS通過SDH提供的高速傳輸通道直接傳送IP數據業務。它使用鏈路及點到點協議(Point to Point PRotocol,PPP)對數據包進行封裝,根據RFC 1662規范把IP分組簡單地插入到PPP幀中的信息段。然后再由SDH通道層的業務適配器把封裝后的IP數據包映射到SDH同步凈荷中,然后經過SDH傳輸層和段層,加上相應的通道開銷和段開銷,把凈荷裝入一個SDH幀中,最后到達光網絡,在光纖中傳輸,它保留了IP面向無連接的特征。
SDH信號是一種以字節結構為基礎的矩形塊狀幀結構,由9行和270×N列8 bit字節組成.整個幀結構主要分為三個部分:段開銷、管理單元指針和信息凈負荷。其中,在凈區可以封裝各種信息(如PPP幀、ATM信元等)或其混合體,而不管其具體信息結構是什么樣的,所以說信息凈具有透明性。因此,在SDH調整傳輸網上可以直接實現IP over SDH技術,也可以間接承載ATM業務。
2IPover SDH技術
參考OSI7層網絡模型,SDH/SONET協議是物理層協議(layerl),主要負責在物理層介質上傳送字節數據。IP協議是無連接的協議,屬于網絡層協議(layer3)。數據鏈路層(layer2)負責SDH/SONET協議與IP協議之間的接口,IETF定義PPP協議來執行此項功能,相應有PPPoverSONET/SDH草案,實現IP over SONET/SDH技術。IP over SONET/SDH技術通過PPP針數據包映射進SONET/SDH幀結構凈負荷區。
在數據業務占重要地位的網絡中,,人們對帶寬的需求與日劇增。伴隨著這種需求的猛增,也帶來對提高帶寬利用率、簡化網絡體系結構和降低網絡擴建費用的要求。在市場需求的推動下,一些數據運營公司在網絡廠家技術的支持下,開發IP在SONET/SDH上的傳送業務。目前不少網絡設備公司已推出基于IPoverSDH技術的交換路由器產品,如Cisco千兆位交換路由器GSR12000、Ascend千兆位路由轉發器GRF、Lucent于1998年推出的Packetstar千兆位路由器等。這些設備在交換功能方面引入了ATM技術,與傳統路由器相比,在技術方向有了重大突破,表現在吞吐量大(達60Gb/s)和傳送時延小(14~40 s),為IP over SDH的實現奠定了基礎。但是,千兆比特高速路由器在實現第2層交換與第3層選路的綜合的同時,也帶來了設備的復雜性。此外,這種突破性技術尚不能廣泛應用于普通路由器。因而除非網絡上的全部路由器都能采用千兆比特速路由器技術,否則仍難以從整體上提高Internet的水平。所以,IP over SDH主要用于在干線上疏導高速率數據流。
IP over SDH技術的實現需要高速路由器和PPP協議,采用的仍然是傳統路由器的逐包轉發方式。其基本思路是將路由計算與包的轉發分開,采用緩沖技術、硬件芯片快速處理技術、以ATM信元交換矩陣作為路由器內部體系構架的交換路由技術,將路由器包的逐包轉發速度控制到與第二層交換的速度相當。它無須利用廣域網上的ATM交換機來建立虛電路VC。為保證路由與SDH設備之間的互操作性,路由器卡應支持下述SDH開銷字節功能:
IP over SDH的優點是:對IP路由的支持能力強,具有很高的IP傳輸效率;符合Internet業務的特點,如有利于實施多播方式;能利用SDH技術本身的環路和網絡自愈合能力達到鏈路糾錯的目的;利用OSPF協議防止鏈路故障造成網絡停頓,提高網絡的穩定性;將IP網絡技術建立在SDH傳輸平臺上,可以很容易地跨越地區和國界,兼容不同技術標準實施全球聯網;省略了ATM層,簡化了網絡結構,降低了運行成本。
IP over SDH的缺點是:IP over SDH尚不支持虛擬專用網VPN和電路仿真;在所有包交換技術中,ATM的QoS是最好的,它可以做到電路仿真,而IP over SDH技術只能進行業務分級,不能提供較好的QoS;對大規模的網絡必須處理龐大、復雜的路由表,而且查找困難,路由信息占用比較大的帶寬。
IP over SDH技術是目前建設和改造Internet骨干網的首選方案。目前,國內外廣泛建設的SDH環境為IP over SDH的實施創造了良好的條件。隨著千兆高速路由器的進一步成熟和IP業務的進一步增大,IP over SDH的應用會越來越廣泛。但應注意到在一段時期內,IP over ATM、IP over SDH將會共存互補,各有其最佳應用場合和領域,但最終會過渡到IP over DWDM。