浅谈RPR(弹性分组环)技术
RPR技术原理
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
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。
浅谈RPR技术及其在城域网中的应用
Ｒ Ｒ是 一 种 多 业 务 平 台 ， 具 了数 据 链 路 层 、 络 层 的 特 Ｐ 兼 网 点 ， 盖 范 围广 ， 网 灵 活 ， 展 能 力 强 ， 覆 组 扩 既有 Ｌ Ｎ 的经 济 性 又 Ａ 有 Ｓ Ｈ 的高 可 靠 性 和 保 护 机制 。采 用 Ｒ Ｒ技 术 组 网 。 减 少 网 Ｄ Ｐ 可 络 建 设 的投 入 成 本 ， 顾 多 种 业 务 ， 大 限 度 的利 用 了 带 宽 ， 兼 最 提 高 设 备 的 利 用 率 ， 低 维 护 和管 理 等 运 营 成本 。 降 Ｒ Ｒ的 具 体 实 现 方 案 可 以分 为 三 类 ： 立 式 的 基 于 ２层 的 Ｐ 独 Ｒ Ｒ实 现 方 案 ； 基 于 路 由器 的单 卡 Ｒ Ｒ 实 现 方 案 ：基 于 内嵌 Ｐ Ｐ
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２０ ０ ８年第 １期
浅谈 Ｒ Ｒ技术及 其在城域 网中的应用 Ｐ
段 艳 明 ， 肖辉 辉
（江 西理 工 大 学 江 西 赣 州 ３ １０ ） ４０ ０
一
【 摘 要】 Ｐ ：Ｒ Ｒ技 术是 ＩＥ ８ ２１ Ｅ Ｅ ０． ７定义的一种在环 型结构上优化数 据业务传送基 于 ２层 的新 型 ＭＡ Ｃ层协议 。 能适应 多种物 理层 ， 以有 效地 在城域传送 网中传送话音 、 可 数据、 频等 多种 类型的业务． Ｐ 视 Ｒ Ｒ技 术之所 以能够作 为城域 传送 网的 种 首选方案获得认 可， 用于大城 市的数据业务传输 ， 因为它解决 了有关城 市分组传输的一 系列 问题。 是 【 关键词】 Ｐ （ ：Ｒ Ｒ 弹性分组数据环）城域 网 ＭＡ Ｃ层协议
个 节 点 都 会 发 出 拓扑 查 询 消息 ． 沿环 路 传 送 ． 他 节 点 会 加 入 自 其 己的属性 ， 当源 节 点 收 到 自己 发 出 的拓 扑 查 询 消 息 时 ． 可 了 解 便 到 环 路 拓扑 信息 。 当环 路 增 加 节 点 、 少 节点 、 纤 中断 、 点 失 减 光 节 效 等事 件 发 生 时 ， 应 节 点都 会 被 触 发 发 出拓 扑 更 新 信 息 。 相 ２６带 宽 公 平 分 配 、 活 的 环路 带 宽 管 理 ． 灵 Ｒ Ｒ技 术 的 一 个 重 要 特 点 就 是 它 支 持 灵 活 的带 宽 颗 粒 、 Ｐ 带 宽 的动 态 共 享 和 分 配 。 Ｒ Ｒ 规 范 了一 种 分 布式 的公 平 控 制 算 法 Ｐ 来 实 现 各 节 点 带 宽 的 动 态 公 平分 配 ．并 可 根 据 需 求 为 环 上 的各 节 点 分 配 不 同的 权 重 ， 环 路 带 宽 发 生 拥 塞 时 。 证 各 节 点 高 优 在 保 先 级 业 务 的 传 送 。 实现 低 优 先 级 业务 的公 平 接 入 和 带 宽分 配 。 并
全新的光通信组网技术—弹性分组环
传送 Ｉ ， Ｐ包 特定 通路 上业 务 流与链 路 上其他 业 务流 隔
离， 因此 ， 旦通 路 被 分 配 ， 这 一 通路 就 不 存 在 网 络 一 对
资源竞 争 。此 外 ， 网络 带 宽分段 使 用 ， 任意 节点 间 其 且 富余 的带 宽可 以被 其 他 节点 所 使 用 ， 以成 倍 提 高 可 用
阻 碍 了数 据业 务 的扩 展 。所 以服务 提供 商 和企 业急 需
一
一
种扩 展性 好 ， 能稳定 应 用 在 ＭＡ 和 ＷＡＮ 上 ， 以 Ｎ 并
数 据传送 ， 可支持 ＷＤ 方 式数据传送 。 并 Ｍ
（ ）采用 空 间复 用协 议 ３ Ｒ Ｒ环上 的多个 节点具 有 包 交 换 能力 ， 长 度可 Ｐ 包 变， 同时它 还具有 空 间复 用 （ Ｒ Ｓ ａｉ ｅｓ ｒｔ— Ｓ Ｐ， ｐｔ Ｒ ｕｅＰ ｏｏ Ｎ ｏ１能 力 。Ｓ Ｐ是 一种 与媒 体 无关 的 ＭＡＣ层 协 议 ， Ｏ） Ｒ 可 以用于 各种 物理 层 。其本 质 是将链 路 上 的资源分 为若 干通 路 ， Ｉ 由 Ｐ分 组 到 达 节 点 来 决 定 通 路 的 建 立 和 选 路 ， 节点 在环 内某 一段 上通 过分 配 带宽产 生通 路 ， 源 通 过寻址 Ｉ Ｐ分组 的 目的地 和 利 用 分 配 的带 宽 在 通 路 上
送数 据 ， 又传输 同 向控制信 号 。控 制信 号以最 高优先分
组 的方式发送 。 Ｇ Ｓ分类 有严格 的定义 ， 高优 先 。 最 级业 务不受优 先级业务影 响 。因此 ， 控制 信号不 受数据 业务影 响。 同时 ， 制 信 号 也 不 依 靠 反 向光 纤 ， 控 因此 ， Ｒ Ｔ支持 单纤组 环 。Ｒ １ 环 现 可 支持 双 向 １Ｇ、 ． Ｐ Ｐ、 ２ ５Ｇ
RPR
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。
浅析RPR技术
用， 并作反方向传输 。如果一个环断开 ， 所有业 务就全部转到另 环 Ｊ， － 同时 ， Ｐ Ｒ Ｒ在正常运行时双环都 同时使用 ， 并作 反方向 传输。如果一个环断开 ， 所有业务就全部转到另一环 上。同时 ，
一
Ｒ Ｒ引 人 了 Ｑ Ｓ 证 机 制 ， 决 因 环 路 业 务 切 换 时 可 能 出现 的 Ｐ ｏ保 解 拥 塞 ，使 优 先 权 较 高 的业 务优 先 获 得 它 所需 的 带 宽 而 不 受 环 断 开 的影响 ， 就像在 Ｓ Ｈ中一样 ， 优先权低 的业 务可能会蒙 受 Ｄ 但
引言
在城域 『 中， 删 现有 的光纤 布局大都为环状 ， 多采用 Ｓ Ｈ和 Ｄ Ｓ Ｎ Ｔ技 术。以太 网可 以很方便地扩容局域 网到较 高的速率 ， Ｏ Ｅ 但 是 在城 域 网 中 ， 由于 现 有 的 光纤 布局 大 都 为 环 状 ， 太 网还 不 以 能直接 利用环状网络 的优势 ， 例如快速 的路径保护。 因而在城域 网中以太网应用受到了一定的限制 。 必须与其他技术相结合 ， 如 Ｅｈ ｍｅ ｖｒＤ ｔ ｅ ｔ ｅ Ｈ。而传 统的 Ｓ Ｈ网络是 为了传输话音业 务而设 ｏ Ｓ Ｄ 计的， 其同有 的特性限制了它在传输数据业 务 的高效率 ， Ｊ 因此
ＩＥ ８２１ 议 的 技 术 ， １ Ｅ ８２３以 太 网技 术 的扩 展 ， 是 Ｅ Ｅ ０． ７协 是 Ｅ Ｅ ０． 它
面向数据网（ 别是以太网 ） 特 的一种光环新技术 ， 使用双环同时 传送业务的＿ 作方式 。 １ 与 Ｓ Ｈ拓 扑 结 构 类 似 ， Ｐ Ｄ Ｒ Ｒ为 互 逆 双环 拓 扑 结 构 ，环 上 的 每段光路： 作在 同一速率上。不 同的是 ， Ｐ ［ Ｒ Ｒ的双环都能够传 送 数 据 。靠 近 外 部 的环 称 为 外 环 （ ｉｇ ｔ）靠 近 里 边 的 称 为 内 Ｒｎｌ０ ， ｅ 环 （ ｉｇ ｔ） Ｒ Ｒ外 环 的 数 据 传 送 方 向 为 顺 时 针 方 向 ， Ｒ ｎｌ １ Ｐ ｅ 内环 的
弹性分组环技术与应用研究
1 前言
路控制子层， A C 控制子层执行与特定小 M 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 R P R M A C 帧。 MAC 数据通道子层则与某个特定的刁 之间 怀 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 RP R MAC 帧。 RPR 的帧类型包括数据帧、公平帧 (用 于公平算法中) 、控制帧 ( 指示拓扑和保护 的信息， 负责O A M ) 和空闲帧 ( 用于速率 适配，从而补偿各节点间的速率差异 ) 四
2 00 7 NO . 0 6 S C IE NC E & TEC HNOLOGY INF OR MA TION
工 业 技 术
弹性分组环技术与应 用研 究
陈光华
(中国人民解放军619 弹性分组环技术目 前在国内 摘 要:弹性分组环(R PR )是一种新兴的城域网技术。本文重点阐迷了RPR 的几项关键技术， 城域网建设中的一些应用。 关键词:RPR 带宽分配 空间重用 自 动拓扑发现 城域网 中图分类号:TP393. 1 文献标识码: A 文章编号: 1672- 379 1(2007)02(b )- 0037- 02 帧并从环上删除此帧。对于组播或广播帧， 近年来，随着通信业务量的逐年递增， 则采用源节点剥离的方式 ，即帧绕环一周 的节点均已接收，由源节点从环上删 155Mb / s, 622Mb/ s , 2 . 5Gb/ s 等SDH 系 后，目 除该帧。为了避免帧在环上无限循环，帧结 列设备已经大量采用; DW DM ( 密集波分复 构中设有T T L 字段，帧每经过一个节点， 用) 技术更进一步增加了光纤容量， x 2. 从2 5Gb/ s , 4 x 2 . 5Gb/ s , 8 x 2 . 5Gb / s 甚至 T T L 值减 1，当T T L 值耗尽时，则收到该 帧的任何节点都将删除此帧。 n x IO Gb/ s, n x 20Gb/ s, n x 40Gb/ s 的 在RPR 环形结 构中， 每个节点均有上行 DWDM 系列正在开发并逐步进入市场。 另一方面，由 于Int e r net 的迅速发展， 和下行两个邻居，网络结构相当简单。分组 IP 业务正以指数速率迅速增长，并向传统电 环上的所有节点被配以唯一的逻辑 MA C 地 信业务的渗透，传统电信业务与IP 融合的步 址，可标识254 个节点，所有节点都可以基 于逻辑 MA C 地址进行快速的二层交换。如 伐大大地加快。由千传统的电路交换技术不 节点S 1 要将一业务流传向节点S4 ，则此业 是针对基于分组的业务、其复杂的时分复用 方法、语音编码和64k b / s 的交换速率等已 务流终点逻辑MAC 地址指向节点S4 ，由于 环支持空间复用技术，此业务流可快速的传 不能适应未来以数据业务为主的网络发展的 送到节点S4。中途经过的节点S2 和S3 根据 需求, IP ov e r AT M , IP ov er SDH 和 M ove r WDM 等纷纷涌现， 但是， 以上技术都有着 业务流的逻辑 M A C 地址可判断业务目的节 点 ，不做任何处理仅对业务快速传送。 这样或者那样的不足，于是新的传输技术一 一般情况下，节点仅掌握人节点链路入 一基于IP 的弹性分组网技术应运而生。 口光纤状态，节点间没有任何关于拓扑信息 20 04 年6 月22 日，E EE 标准化协会 I 的更新。当以下三种情况发生时 : 环初始 (IEEE- SA) 的 委员 标准 会(StandardsBoard) 正式发布了IEEE802. 17 标准， 规范了构建城 化、新节点加人环中、环发生保护切换时 ， 网络处于自 动拓扑识别状态下时，触发器触 域网的RPR (Resil entPacketRing ， i 弹性分组 环) 技术。RPR 技术是一种新型的环网技术， 发节点向环内所有节点 (基于每个节点的逻 具有良好的冗余能力和故障恢复能力，并且 辑MA C 地址) 发出二层消息。各个节点根 据此消息可判断哪两个节点间链路状态发生 针对承载突发性业务进行了优化并保留对承 了变化，最终所有环上的节点都得到网络的 载流式业务的支持。IEEE802. 17 有希望成为 拓扑图和每条链路的状态。 新一代IP 城域网的主流标淮。 当故障发生时，RPR 节点可快速进行业 务倒换，故障点两侧的节点向其他节点广播 2 弹性分组环简介 故障消息，然后每个节点在小于50ms 的时间 2 . ，弹性分组环的基本原理 内对有保护要求的业务向反方向环作快速倒 弹性分组环技术都采用环状拓扑，双环 换，并根据新的网络拓扑依次恢复无保护要 结构。外环顺时针和内环逆时针同时双向传 输数据， 如图 1 . 1 所示，R P R 由两个独立 求的业务。R PR 的净负荷可以是各种用户数 的、方向相反的单向环组合成双环结构 ( 图 据，如IP / IPX , MPEG, T 1/ E 1 或OCn / 中的环0 和环 1，有时也分别被称为外环和内 ST Mn 等T DM 业务、以及其他各种业务。 环 ) 。一个单向环由一系列相连的节点组 2.2 R PR的帧结构 RPR 的核心基础是以太网技术，只不过 成，每个节点具有相同的数据速率，但可能 它通过改变以太网的基本特性和帧格式实现 具有不同的延时特性。RPR 环上的节点数量 了特定的网络特性。它采用类似以太帧的帧 最多255 个， 最长距离2000km ，数据速率可 封装格式. RPR 位于数据链 路层DataLink , 达 IOGbit / s , 包括逻辑链路控制子层LLC 、MAC 控制子 正常情况下两个环同时工作。当一个环 层、M A C 数据通道子层; 逻辑链路控制子 发生故障时则由另一个环承担所有帧的传 层与MAC 控制子层之间是 MAC 服务接口。 输。环中传送的帧类型可以包括单播帧、多 逻辑链路控制子层 播帧和广播帧。对于单播帧，采用目 的节点 MAC 服务接口支持把来自 的 传送到一个或多个远端同样的逻辑链 剥离的 式，即目的地址相符的节点接收该
地铁通信系统的RPR
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓｌ ｎ ａ ｋ ｔＲｉ ｇ ｏ ｅ ｒ ｍ ｍ ｕ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｅ ｉ ｅ ｔＰ ｃ ｅ ｎ ｆＭ ｔ ｏ Ｃｏ ｉ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
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（Ｄ ， ｅ ｒｃｓｎ ａａｉｔ ｏ ｓｉ ｔ ａｋ ｔｉｇ（ Ｒ） ｓ ｄ ｅ ｎ ａｃ ｌ—ｅｖｃ ａｓｏｔ ｌ ｏｍ （ Ｔ ） ｔｅ ｔ Ｓ Ｈ）ｔ ｏｅ ｉｇｃｐｂｌｙ ｆ ｅｌｎ ｃｅ ｒ ＲＰ ｉ ａｄｄｔ ｅｈｎ ｅｍｕｔ ｓ ｉ ｔ ｎｐ ｒ ｐ ｔ ｒ ＭＳ Ｐ Ｅｈｍｅ ｈ ｐ ｓ ｉ ｒ ｉｅ ｐ ｎ Ｏ ｉ ｒ ｅｒ ａ ｆ
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通信 论 坛
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
地铁通信 系统 的 Ｒ Ｒ Ｐ
贾志 华 （ 中国电子科技 集 团公 司 第五 十 四研 究所 河 北 石 家庄 ０ ０８ ） ５ ０ １
【 要】地铁传输 系统承载着大量的业务 ， 摘 在保 留同步数字体 系（Ｄ ） 势的基础上 ， 弹性分组环 （Ｐ ） ＳＨ 优 将 Ｒ Ｒ 处理功能融入其 中， 强化多业务传输平 台（ ＳＰ 的以太 网业务处理能力， ＭＴ ） 可以 实现以太 网带宽的统计复用 、 平的带宽分配 、 公 更加严格的业务分
RPR技术概述
RPR技术概述学生姓名：李铭学号：2011019100018 老师：唐伟摘要RPR（Resilient Packet Ring，弹性分组环）是一种新型的MAC（Media Access Control，媒体访问控制）协议，可运行于SONET（Synchronous Optical Network，光同步网络）/SDH （Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）、DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密级波分复用）和以太网之上，为宽带IP城域网运营商提供灵活高效的组网方案。
关键词弹性分组环；环形网络；SDH；城域网；RPRABSTRACT RPR is referred to as Resilient Packet Ring RPR (802.17), we can see from the wording of the three characteristics of this technology, the first of the advantages (flexibility), the more complex we slowly talk about these elastic back Resilient. Once again, Packet (packet), this technology is based on transmitting packets. Finally Ring (ring), send the package to be built on the Ring this topology. And is a ring structure, each of the maximum loop bandwidth 1.25Gbit / s, maximum bandwidth bicyclic 2.5Gbit / s. Inner ring outer ring carrying the management byte of the packet, the outer ring inner ring carrying the management byte. Thus, bicyclic mutual protection and backup.KEYWORD RPR; ring network; SDH; MAN; RPR1.RPR技术的引入RPR的简称Resilient Packet Ring弹性分组环（802.17）, 从字眼我们可以看出这个技术的三个特点，首先是Resilient（弹性的），这个比较复杂我们后面慢慢谈谈这些弹性的优点。
弹性分组环（RPR）协议简介
弹性分组环（RPR）协议简介 ⼀、前⾔ IP技术的发展，使得数据业务逐渐成为主要的通信流量，这对城域⽹(MAN)和⼴域⽹(WAN)都提出了更⾼的带宽要求。
对于建⼀个好的MAN来说，有两个要求：⾸先，要有⼀个价格合理的、扩展性好的解决⽅案来适应不断膨胀的IP流量和光纤带宽的增长；其次，要有新的通⽤功能部件和技术来满⾜现有的需要。
但传统的城域⽹和⼴域⽹是为使⽤SONET/SDH电路交换的话⾳和视频⽽设计和优化的。
在传统的电路交换⽹络上传输数据已被证明不是有效的⽅法，该⽅法复杂⽽且昂贵。
IP领域很早就认识到了环形⽹络结构的价值，并已在这⽅⾯作了⼤量努⼒，发展了象令牌环和光纤分布数字接⼝(FDDI)这样的解决⽅案；但这些⽅案却⽆法满⾜IP流量和光纤带宽增长的需要，也⽆法满⾜在拥塞情况下维持⾼的带宽利⽤率和转发量、保证节点间的平衡、迅速从节点或传输媒体故障中恢复、可即插即⽤等IP传输和业务传递发展的需要。
因此，像令牌环和FDDI这样的环形⽹并不适合⽤于城域⽹。
服务提供商和企业需要⼀种扩展性好、能够健壮地应⽤在城域⽹和⼴域⽹上、以千兆的速度传输IP信息包的技术。
因此，2000年11⽉正式成⽴了IEEE’s 802.17 弹性分组数据环⼯作组(RPRWG)，希望开发⼀个RPR (Resilient Packet Rings) MAC标准，优化在LAN、MAN和WAN拓扑环上数据包的传输。
⼆、RPT的主要⽬标 弹性分组数据传送RPT(Resilient Packet Transport)是基于RPR环形结构的⼀种带空间复⽤的传输⽅式，是⼀种全新的千兆IP直接Over光纤技术。
RPT技术吸收了千兆以太⽹的经济性，SDH对延时和抖动严格保障、可靠的时钟和50ms环⽹保护特性。
RPT具有空间复⽤机制，可同MPLS相结合，简化IP前传，同时具有第三层路由功能，基于RPT技术的设备可以承载具有突发性的IP业务，同时⽀持传统语⾳传送，是适⽤于中⼩型城域⽹⾻⼲到接⼊的技术。
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浅谈RPR（弹性分组环）技术
摘要本文简要介绍了弹性分组环（RPR）技术的出现背景、技术特点。
该技术目
前正在由IEEE 802.17工作组进行标准化，主要应用于城域网建设中。
关键词弹性分组环城域网协议 QoS SDH
1 前言
近几年来，国内外各种针对城域网的新技术层出不穷，其中一种技术让人眼前一亮，这就是弹性分组环技术（RPR，Resilient Packet Ring），它为我们带来一种全新的理念。
就像SDH一出现就迅速取代PDH一样，在不久的将来，以弹性分组环RPR（制订中的IEEE 802.17）技术为代表的新型网络解决方案也许会迅速地取代现在以SDH为基础的数据传输网络。
基于RPR技术的城域网多业务平台为大城市城域网带来了一个新的转折点，可能成为未
来大城市数据传送平台的基础。
2 出现背景
随着互联网的发展，数据通信量正在呈爆炸式的增长。
要适应这种增长，通信网络正在进行种种技术革新。
在广域网上，DWDM（密集波分多路复用）技术已经使网络的有效通信量大为增长。
同时，企业网也在不断更新，很多企业的骨干网都采用了基于吉比特以太网解决方案。
然而，在企业网和广域网之间起链接作用的城域网却成为了一个瓶颈，阻碍了数据业务的发展。
建立良好的城域网需要两个条件：首先，要有一个价格合理的、扩展性好的解决方案来适应不断膨胀的IP流量和光纤带宽的增长；其次，要有新的通用功能部件和技术来满足现有的需要。
IP领域很早就认识到了环形网络结构的价值，并已在这方面做了大量努力，发展了像令牌环和光纤分布数字接口（FDDI）这样的解决方案；但这些方案却无法满足IP流量和光纤带宽增长的需要，也无法满足在拥塞情况下维持高的带宽利用率和转发量、保证节点间的平衡、迅速从节点或传输媒体故障中恢复、可即插即用等IP传输和业务传递发展的需要。
因此，像令牌环和FDDI这样的环形网并不适合用于城域网。
服务提供商和企业需要一种扩展性好、能够稳固地应用在城域网和广域网上、以吉比特的速度传输IP 信息包的技术。
2000年11月，IEEE 802.17工作组正式成立。
该工作组的目标是开发一个RPR (Resilient Packet Ring) MAC标准，优化在LAN、MAN和WAN拓扑环上数据包的传输。
3 技术特点
弹性分组环技术都采用环状拓扑，双环结构。
外环顺时针和内环逆时针同时双向传输数据，有的RPR技术支持各环分别传输各自的数据和控制信息，有的厂家则支持各环传输
另外一个反向环的控制信息。
（1）快速的二层交换
在RPR环形结构中，每个节点均有上行和下行两个邻居，网络结构相当简单。
分组环上的所有节点被配以唯一的逻辑MAC地址，可标识254个节点，所有节点都可以基于逻辑MAC地址进行快速的二层交换。
一个RPR环即构成一个虚拟的分布式第二层交换机，极大地简化了原来由SDH、以太网交换机、IP路由器或ATM组成的复杂网络。
（2）环同步RPT同步机制类似于PDH的同步机制,环上有且仅有一个节点被设置为CO节点，CO节点上可设两个外时钟源，一个为主时钟，一个为次时钟，其他节点设置为CPE 节点，CPE跟随CO提供的时钟。
RPT以最高优先级分组的方式发布晶振时钟信号由于RPT 环是双向反向环，时钟同步分组信令沿光纤方向传送，同时具备了冗余备份的功能，从而保障环在任何情况下都保持同步。
另外，RPT设备内部有晶振3级时钟，即使外部时钟丢失，
RPT设备仍可保持网络同步。
（3）分组环的空间复用技术
RPR技术都支持空间复用技术(SRP)，即Spatial Reuse Protocol，它是一个独立于介质的MAC层协议，SRP在数据包环上提供了寻址、读取数据包、带宽控制和控制信息传播的基本功能。
在分组环路上，数据包被目的节点从环上读走。
这样，分组环使得有多个节点成多段同时传输数据，而不会互相影响，充分利用了整个环路的带宽。
例如环上依次有4个节点A、B、C、D，业务经过A节点到达B节点下环，新业务允许从B节点插入并经C传送到D节点，从而有效的利用了环上A到D的带宽。
空间重用可以保证对各种等级业务的QoS，RPR可根据用户需求分配带宽，而不是像SDH那样分配固定时隙，而且可以对不同等级业务的采取不同的保护方式。
SRP光纤环使用因子为2，光纤使用率相对SDH提高一倍。
从而最大限度地利用光纤的传输带宽。
（4）多等级、可靠的QoS服务
各种RPR技术都定义了几种服务类别，比较普遍的定义包括快速前传（EF，Expedited Forwarding）, 保障前传（Assured Forwarding和BE，Best Effort），其中控制信令是默认的最高优先级，并无需定义其级别。
不少厂家在实际运行环境中都可以根据客户需求或者不同业务的需求定义新的业务级别。
（5）环自愈保护
当RPR环中光纤传输中出现严重故障或者发生光纤中断后，光纤中断处两端节点会发出2层的控制信令,沿光纤方向通知各个节点。
业务流源节点接收到这个信息后，立即向另一个方向的光纤上发送业务。
在环保护切换时，会按业务流的不同服务等级，根据同终点业务一起倒换原则，依次向反向光纤倒换业务。
RPR和SDH一样，能保证业务的倒换时间小
于50ms。
综上所述，弹性分组数据传送以IP业务为核心，适用网络发展的方向。
RPR充分简化网络层次，避免了ATM和SDH层的开销，提供了空间复用技术和统计复用功能，保证高带宽的高利用率，相对TDM网络可提高带宽利用率3～4倍。
同时，在网络可靠性、可管理性、支持传统业务等方面，也存在很大优势。
以弹性分组环技术为基础的城域网可以提供语音、专线业务、各种数据业务的支持，提供了三网合一的平台基础，对于电信网络运营者，尤其是不断涌现的新电信运营商来说，弹性分组数据环（RPR）技术以其各方面的优势提供了一个良好的IP城域网组网方案。
虽然目前众多厂家产品都有着自己特点，相互之间存在兼容互通问题，但随着IEEE 802.17协议标准的更新和出台，RPR技术必将以其各方面的优势，在新一代城域网的建设中得到广泛应用。