I. Giới thiệu công nghệ NG SDH [5, 7, 10]
5. Một số giao thức khác sử dụng trong NG SDH
Phần này sẽ trình bày những giao thức được sử dụng để truyền tải lưu lượng IP trên mạng SONET/SDH. Những giải pháp này đang được áp dụng trong thực tế.
5.1 POS :
Mạng truyền tải gói IP được đóng trong khung SONET/SDH được biểu diễn trong Hình II.14
ADM
ADM ADMADM
ADM ADM ADM ADM IP Router OLA
Hình II.14 Mô hình mạng truyền dữ liệu IP trên SONET/SDH
Có hai kiểu giao diện IP/SDH:
+ VC4 hoặc “ống” kết chuỗi VC4 cung cấp băng tần tổng hợp, không có bất cứ sự phân chia nào giữa các dịch vụ IP hiện diện trong luồng sợi.
+ Giao diện kênh hóa, ở đây đầu ra quang STM-16 có thể chứa 16 VC4 riêng rẽ với dịch vụ phân biệt cho từng VC4. VC4 khác nhau cũng có thể được định tuyến qua mạng SDH tới các bộ định tuyến đích khác nhau.
Bảng II.4 Các giao thức sử dụng cho IP/SDH
IP Gói số liệu có độ dài cực đại 65535 byte
2`PPP Đóng khung gói theo PPP (RFC1661). Thêm “trường giao thức” 1 hoặc
2 byte và thực hiên nhồi theo tuỳ lựa. PPP cũng cung cấp giao thức thiết lập tuyến nhưng không phải là quyết định trong IP/SDH.
HDLC Tạo khung (RFC 1662). Thêm 1 byte cờ để chỉ thị điểm bắt đầu của khung, hơn 2 byte cho mào đầu và 2 byte kiểm tra (FCS) tạo ra khung có độ dài tới 1500 byte. Cùng với PPP, HDLC tào thành 7 hoặc 8 byte mào đầu thêm vào gói IP.
SDH Đặt các khung HDLC trong tải VC4 hoặc VC4 kết chuỗi (RFC 1619).
Thêm mào đầu đoạn SDH (81) byte gồm cả con trỏ AU) và 9 VC4 byte Mào đầu luồng vào 2340 byte tải VC4 SDH. Đối với VC4 kết chuỗi, tải V4-Xc có độ dài X*2340. Các khung được phép vắt ngàng qua ranh giới
của các VC4. Giống như ATM, đa thức 1+X43
được sử dụng cho trộn tín hiệu để giảm thiểu rủi ro người sử dụng truy nhập với mục đích xấu mà có thể gây mất đồng bộ mạng.
Phiên bản IP/SDH được xem xét ở đây sử dụng giao thức PPP và khung HDLC. Phiên bản này cũng được biết đến với tên gọi khác là POS. PPP là một phương pháp chuẩn để đóng gói các gói IP và các kiểu gói khác cho truyền dẫn qua nhiều môi trường từ đường điện thoại tương tự tới SDH, và cũng bao gồm chức năng thiết lập và giải phóng các tuyến (LCP). HDLC là phiên bản chuẩn hóa của SDLC theo ISO. Khung HDLC chứa dãy cờ phân định ranh giới ở điểm đầu và điểm cuối của khung cùng một trường kiểm tra CRC để kiểm soát lỗi.
5.2 MAPOS (Giao thức đa truy nhập qua SONET)
Giao thức MAPOS là giao thức lớp tuyến số liệu hỗ trợ IP trên SDH. Giao thức MAPOS cũng được gọi dưới một tên khác là POL. Đây là một giao thức chuyển mạch gói phi kết nối dựa trên việc mở rộng khung POS (PPP-HDLC) được NTT phát triển. Trước đây MAPOS được phát triển với mục đích mở rộng dung lượng tốc độ cao SONET cho LAN nhưng hiện nay sự hiện diện của Gigabit Ethernet đã làm cho người ta lãng quên nó. Hiện tại cũng có một số chuyển mạch MAPOS được thử nghiệm tại Tokyo, Nhật bản.
Các trường được truyền trong MAPOS là: + Dãy cờ, sử dụng cho đồng bộ khung
+ Điều khiển, là trường điều khiển có giá trị 0x03, thuật ngữ chuyên môn trong HDLC nghĩa là khung thông tin không đánh số với bit Poll/Final được thiết lập bằng 0.
+ Giao thức, xác định giao thức cho việc bao gói số liệu trong trường thông tin của nó
+ Thông tin, chứa gói số liệu tối đa 64Kbyte
+ Dãy kiểm tra khung, được tính trên khắp các bit mào đầu, giao thức và trường tin.
Cờ Địa chỉ đích Điều khiển Giao thức Trường thông tin FCS
0x7E 8 bit 0x03 (16bit) (0-65280 bytes) (16/32 bit)
Cờ Địa chỉ đích Giao thức Trường thông tin FCS
0x7E 16 bit (16bit) (0-65280 bytes) (16/32 bit)
Việc thực hiện giao thức MAPOS trong bộ định tuyến IP chuẩn với các giao diện POS đã được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn. chỉ có hai chức năng mới (Giao thức chuyển mạch nút-NSP và giao thức phân chia địa chỉ-ARP) được thêm vào giao thức MAPOS.
5.3 LAPS
Giao thức truy nhập tuyến SDH (LAPS) là một giao thức tuyến số liệu được thiết kế cho mục đích IP/SDH và Ethernet/SDH được ITU-T chuẩn hóa lần lượt trong khuyến nghị X.85 và X.86. LAPS hoạt động như khung HDLC bao gồm dịch vụ liên kết số liệu và chỉ tiêu giao thức để thực hiện việc sắp xếp gói IP vào tải SDH. LAPS VC bËc thÊp TCP/UDP IP VC bËc cao §o¹n ghÐp kªnh §o¹n lÆp §o¹n ®iÖn/quang G.703/G.957 G.707/Y.1322 Giao thøc Internet
Hình II.15 Ngăn giao thức/lớp cho IP trên STM-n sử dụng LAPS X.85
IP/SDH sử dụng LAPS như một sự kết hợp kiến trúc thông tin số liệu giao thức IP (hoặc các giao thức khác) với mạng SDH. Lớp vật lý, lớp tuyến số liệu và lớp mạng
hoặc các giao thức khác được hiện diện tuần tự gồm SDH, LAPS, và IP hoặc PPP. Mối liên hệ này được biểu diễn như ngăn giao thức/lớp cho IP trên STM-n.
Định dạng khung của LAPS bao gồm :
+ Trường cờ: chỉ điểm bắt đầu và kết thúc khung (từ mã cố định 01111110) + Trường địa chỉ: liền ngay sau trường cờ được gán giá trị cố định để biểu thị trường cờ.
+ Trường điều khiển và SAPI: Trường điều khiển có giá trị hexa 0x03 và lệnh thông tin không đánh số với giá trị Poll/Final là 0. SAPI chỉ ra điểm đó dịch vụ tuyến số liệu cung cấp cho giao thức lớp 3.
+ Trường thông tin: chứa thông tin số liệu có độ dài tối đa 1600 byte
+ Dãy kiểm tra khung (FCS-32): đảm bảo tính nguyên dạng của thông tin truyền tải.
Cờ Địa chỉ Điều khiển Giao thức Thông tin Nhồi Cờ
0x7e 0x04 0x03 SAPI Thông tin LAPS, gói IP 32bit 0x7e
Hình II.16 Định dạng khung LAPS theo X.85
Giao thức lập khung tổng quát (GFP), Kết chuỗi ảo (VCAT) và Cơ chế thích ứng dung lượng tuyến (LCAS) được sử dụng kết hợp với nhau trong hệ thống thiết bị NG SONET/SDH.