弹性分组环技术与应用研究

RPR技术原理及其应用引言RPR(ResilientPacketRing，弹性分组环)技术是为解决城域网中已大规模应用的SDH、ATM以及以太网技术的一些局限性而提出的。

SDH作为TDM通道，对分组业务的支持较差，资源利用率不高，用其组建城域网结构较复杂，很难做到带宽共享；ATM虽然在QoS等方面有一定优势，但其技术的复杂度导致了昂贵的价格和较高的信元开销，并且与网络的IP化发展不相一致；以太网技术作为一种廉价、相对简单的技术，虽然广泛应用于局域网中，但其缺乏有效的QoS、网络恢复与保护以及网管机制，远远不能满足电信运营的需要。

而RPR技术则结合了SDH与以太网技术的优势，通过使用环结构，实现带宽的共享与保护。

2 RPR技术简介RPR技术是一种在环型结构上优化数据业务传送的新型MAC层协议，能够适应多种物理层(如SDH、以太网、DWDM等)，可有效地传送数据、语音和图像等多种业务类型。

它融合了以太网技术的经济性、灵活性和可扩展性等特点，同时吸收了SDH环网的50ms快速保护的优点，并具有网络拓扑自动发现、环路带宽共享、公平分配、严格的业务分类(COS)等技术优势，目标是在不降低网络性能和可靠性的前提下提供更加经济有效的城域网解决方案。

下面我们就来了解一下RPR中的关键技术。

(1)帧结构RPR位于数据链路层(DataLink)，包括逻辑链路控制子层(LLC)、MAC控制子层、MAC数据通道子层。

LLC与MAC控制子层之间是MAC服务接口。

MAC服务接口支持把来自LLC的数据传送到一个或多个远端同样的逻辑链路控制子层。

MAC 控制子层执行与特定小环无关的数据寻路行为和维护MAC状态所需要的控制行为。

MAC控制子层与MAC数据通道子层之间发送或接收RPRMAC帧。

MAC数据通道子层则与某个特定的小环之间执行访问控制和数据传送。

物理层服务接口用于MAC 数据通道子层向物理媒介发送或从物理媒介接收RPRMAC帧。

华为RPR技术白皮书【摘要】RPR(弹性分组环)是一套用来建立IP环网的国际标准，提供一种高效率、高可靠性的城域网组网技术。

与以往的其他环网技术相比，具有许多独到的优势。

华为公司提供了RPR整套解决方案并获得了成功应用。

【关键字】RPR、IP环网、城域网1RPR技术应用定位传统城域网的解决方案主要是SDH或以太网方式，这两种方案都各有明显的优缺点：SDH环网的优点是高可靠性，满足用户的通信要求；能够提供保护和快速恢复机制；但是其点到点、电路交换的设计目标也为它带来了诸多缺点：1、带宽在节点间点到点的链路中固定分配并保留；2、带宽不能根据网络中流量的实际情况而改变，不利于带宽的高效利用；3、广播和组播报文将分成多个单播完成，浪费带宽；4、通常为实现保护机制，50% 的带宽将保留，未能提供灵活的选择机制。

以太网技术以其成本低、简洁、易扩展、以及便于IP 包的传输和处理等特点，但它在规模、端到端业务建立、质量保证、可靠性等方面还存在不少需要克服的难题。

RPR（Resilient Packet Ring）弹性分组数据环技术集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率、可靠性于一体，为宽带IP城域网运营商提供了一个良好的组网方案。

RPR技术使得运营商在城域网内以低成本提供电信级的服务成为可能，在提供类似SDH级网络可靠性的同时降低了传送费用。

RPR有别与传统MAC最吸引人的特点是具有电信级的可靠性，使其不仅仅只是局限于处理面向数据的业务传送需求，同时可以形成处理多业务传送的综合传输解决方案。

可以这样说，RPR是IP技术与光网络技术直接融合的产物，它源于客户对IP业务发展的需求，顺应最新的技术潮流，为IP城域网的建设带来了一套低成本、高品质的解决方案。

2RPR技术介绍2.1 结构描述与SDH拓扑结构类似，RPR为互逆双环拓扑结构，环上的每段光路工作在同一速率上。

不同的是，RPR的双环都能够传送数据。

RPR技术概述摘要: 弹性分组环( RPR) 技术是一种基于以太网技术和标记交换技术相结合的, 多业务共存的业务特性的新一代城域网解决方案；是一种新的协议, 是为优化IP 数据包的传输和构建光互联网而提出的。

本文中介绍了RPR 技术引入，RPR 的基本原理、网络结构及特点, 技术标准与发展，并对RPR 技术在未来通信网中的发展趋势进行了分析。

关键词：弹性分组环( RPR) 以太网环形结构一．RPR技术引入随着电信网中数据业务的快速增长，电信运营商希望在不破坏原有的基于电路语音业务的同时，以新的方式从数据业务中获取收益。

现在，对于大多数运营商来讲，处理城域网中数据业务的能力是他们关心的一个重点。

R P R （弹性分组环）就是为城域光纤环开发的一种新技术，它允许运营商提供高速的数据业务，同时保留了对传统基于电路的语音业务的支持。

二．RPR技术介绍RPR 是一种新型的网络结构和技术, 是为了满足基于数据的光互联网要求而设计的。

RPR 网络是一种环形结构, 它由分组交换节点组成, 相邻节点通过一对光纤连接。

RPR 技术定义有两个网络接口的媒体访问控制( MAC, Media Access Cont rol) , 一个是系统级接口,另一个是物理层接口。

RPR 的拓扑结构将是基于两个反向传输的环。

图1 RPR 应用实例为了在这个环路上连接相邻的节点, 可以采用各种媒质, 包括一对光纤、一对由波分复用导出的波长、一个SDH 可拆卸的STM N 电路以及其他双向连接媒质。

以该拓扑结构为基础, 每个RPR 节点支持两个环端口: 一个支持与左边邻近节点的连接, 另一个支持与右边节点的连接。

RPR 的MAC 接口与以太网MAC 接口的根本区别在于它包含一个交换协议单元, 包括数据存储转发的决策单元。

把交换决策放在MAC, 使得RPR 的网络性能与以太网协议相比有了显著的提升。

RPR 将如何满足光互联网的要求反映在制订RPR标准的思想中, 其目标主要集中在以下5 个方面：( 1) 弹性物理层将检测错误并将该信息通知MAC 层。

弹性分组星-环标签拓扑发现研究
李泽鑫;敖发良
【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》
【年(卷),期】2009(029)001
【摘要】RPR标准结构随着网络技术的不断发展,在数据传输过程中逐渐暴露出了一定的局限性.为了解决弹性分组环局限性问题,提出了弹性分组星一环结构:即将环形结构和星形结构结合起来,组成一个四环结构,使外二环在物理上是环形结构,内二环在逻辑上是星型结构.一种适合这种新型网络的标签拓扑发现协议,通过对站点进行环标识标注和拥塞标识标注,不仅可以更快的传输数据,还能将内二环和外二环有效结合起来.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】李泽鑫;敖发良
【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西,桂林,541004
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.82
【相关文献】
1.弹性分组环高生存性垂直拓扑的研究 [J], 孙金星;陈名松;周胜源
2.弹性分组星-环的研究 [J], 姚洁;周胜源;陈名松
3.弹性分组多环互连网络的跨环传输研究 [J], 张治中;曾庆济;雒江涛;蒋铭;赵正福
4.弹性分组环网的分组延时性能研究 [J], 蒋铭;曾庆济;朱栩;张治中;屈劲
5.弹性分组环分组排队时间及传输延时的研究 [J], 史国炜;方洪波;王洪元;曾烈光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

城域网中RPR技术的研究与应用[摘要] 本文从rpr技术的发展及特点出发，详细分析了它所采用的技术特性，结合城域网的发展及现状，探讨了该技术在城域网中的应用领域及应用前景，为宽带ip城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

实践结果表明，rpr技术在城域网中应用效果良好。

[关键词] rpr 城域网运营商引言目前，电信业的开放和互联网的发展，致使网络与通信正以前所未有的速度迅猛发展。

而在城域网（man）方面，无论是光纤分布式数字接口（fddi），异步传输模式（atm），同步数字系列（sdh）等传输效率已无法跟上lan和wan的发展，成为网络的瓶颈，严重阻碍了wan端到端的服务能力。

而rpr（弹性分组环）技术利用统计复用[1]的功能，使多种不同特性的业务能够在同一带宽中共存并能接受突发业务流量的发生，采用流量控制和多业务服务等级协议能根据用户的要求和业务的特性为不同的业务提供不同等级的服务保障，包括流量带宽和业务质量等。

本文将阐述rpr技术的发展及其特点，详细分析了rpr中采用的各类技术特性，结合城域网的发展及应用现状，探讨了该技术在城域网中的应用前景，为宽带ip城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

1.rpr的发展及特点rpr（弹性分组环）是ieee 802.17工作组（局域网/城域网标准委员会）正在标准化的一种新的mac层技术，是一个工作在osi协议栈第二层的介质访问控制（mac）协议，具有和物理层的无关性，可运行于 sonet/sdh、ethernet和dwdm之上[2]。

rpr技术吸收了千兆以太网的经济性，吸收了sdh的电信级特性与以太网的面向数据业务的高带宽分发、灵活性、可扩展能力和aps 故障自愈的高可靠性等特性，rpr不仅支持ip业务，而且支持传统的tdm业务。

rpr将用以取代sdh来组建以数据为中心的城域网络，为运营商提供弹性、快速故障自愈能力、性能监视能力，是一种很好的组网方案。

rpr基于环型拓扑提供数据优化的带宽管理、高性价比多业务传输解决方案，rpr是针对数据业务特征而提出的对现有城域网和核心网的技术演进方案。

Micr ocomputer Applica tions V ol.27,No.8,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第8期文章编号：1007-757X(2011)08-0028-04一种弹性分组环技术的实现方案李长礼，吴绍琪摘要：弹性分组环技术是一种融合了SDH和以太网技术优势的新型媒体访问控制（MAC层）技术。

弹性分组环兼具以太网的经济性、易扩展性和SDH的快速保护倒换、传输可靠特性，同时拥有空间复用、带宽动态分配、支持业务分级、公平算法控制等特性，在城域网方面拥有十分广泛的应用前景。

介绍了弹性分组环技术的出现背景、基本技术原理和关键技术，针对城域网范围的工业控制网络，给出一种简单经济灵活的弹性分组环技术实现方案，并对一些关键模块的实现进行了详细阐述。

关键词：弹性分组环；城域网；双环拓扑；空间复用；公平算法中图分类号：TP393.1文献标志码：A0引言当今Internet技术迅速发展，其中IP业务正以指数速率迅速增长，并向传统电信业务渗透，传统电信业务与IP融合的步伐大大地加快。

局域网方面,以太网（Ethernet)因其简单性、易扩展性及其高的性价比，在局域网等内部网络中已占主导地位并且发展速度迅猛，速率达10Gbit/s的商用以太网已经出现；广域网方面,同步光纤网络（SONET）/基于同步数字序列（SDH）和密集波分复用（DWDM）技术的骨干网传输速率已达到1Tbit/s以上；然而城域网技术中，光纤分布式数字接口（FDDI），帧中继（FR），异步传输模式（A TM）等传输效率都不高,城域网技术成为整个网络技术发展的瓶颈。

考虑SONET/SDH技术利用双光纤环结构，拥有了瞬间倒换的快速故障恢复能力，但在SONET环上的节点依然是靠时分复用为每一个逻辑链路都提供了点对点的链接，所以存在带宽资源闲置导致的低利用率问题，不能满足高带宽利用率的技术要求；对于以太网技术，它是为点对点和网状拓扑而设计的，因而不能充分利用城域网中环形拓扑结构的优点，不能提供快速的保护切换机制，数据帧在每个节点上进行交换导致不能保证通过环中多个以太网交换机时所产生的时延和延迟抖动导致服务质量(QoS)降低，同时以太网不能实现全局的公平性策略和全网范围内的QoS。