华为 WAN技术之广域网接口 |
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华为 WAN技术之广域网接口
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前言： 局域网和广域网的不同之处： 1.局域网的应用范围是几百米或者是几公里，这样的小范围，但是广域网， 是将分布到不同区域的局域网连接到一起，形成一个广域网，因特网就是世界上范围最大的广域网； 2. 接口类型，局域网通常会使用RJ45，光纤等，广域网中通常会使用wan口/POS/T1 3.接口速率不同，局域网有10M,100M,1G,10G,40G,100G,广域网有E1,T1, 4.协议的不同，在局域网中，使用的协议是Ethernet，广域网中使用的一般是PPP或者是HDLC ,OC-3,OC-12. 本次博客主要介绍关于广域网中常见的接口类型。 路由器物理接口带宽演进
PDH是比较早期的ATM网络中使用的一个技术，是一个典型的ATM接口，如上图所示的E1/T1,E3/T3这些都是PDH的接口，它存在一个很大的问题，就是标准不统一，E1,T1这些都是PDH同时期的技术，但是T1是北美和日本，不同的地区使用不同的接口，这就导致了，在国际范围内想要连通网络，存在很大的一个障碍，并且给网络添加了很大的复杂性，不利于网络的演进。还有一个方面就是标准的不同，使用光接口的标准也不一样，就导致了更复杂的问题。 后期开发出了SDH，就是用来应用在广域网中使用统一标准的技术，后面会提到一个POS技术，packet over SDH的技术。 后期使用的都是使用的基于SDH，SONET的广域网网络 从上图可以看到，随着时间的推移，带宽是呈增长的。 路由器POS/Ethern
SONET是北美的标准，可以和SDH兼容使用，POS口的带宽是采用的是一个类似最小承载量OC，这样的一个模式，这个是光载体的一个标准，OC-N，N是一个标准，最小的一个单位就是OC-1,OC-1传输的带宽约等于51.84mbps，如上图有OC3，OC12,OC192等，数字越大，代表着带宽越大。 以太网接口以太网由 Xerox 公司 PARC 研究中心于 1973 年 5 月 22 日首次提出。 以太网类型： 10M 以太网（标准以太网）E 100M 以太网（快速以太网）FE 1000M 以太网（千兆以太网）1G 10G 以太网（万兆以太网） 100G 以太网（ 100G 以太网） …… 10M/100M以太网 10M/100M 以太网物理层按照速率等级和传输介质来划分。常见的类型如下： 10BASE-T: 采用两对非屏蔽的3类、4类、5类双绞线；采用电话双绞线 BASE：baseband基带 指的是没有使用频分复用或者是其他的频率转换技术，每一个信号都在单一频率上进行传输 T：使用的介质时双绞线 F：光纤 TX：X是扩展的意思，TX就是两对双绞线 FX：两根光纤，一根收，一根发 100BASE-TX: 采用两对屏蔽双绞线或高质量的5类非屏蔽双绞线； 100BASE-FX: 采用两根光纤，一根用于发送，一根用于接收。 100BASE-X:100BASE-TX和100BASE-FX的统称T: 表示双绞线； TX ：表示 2 对高质量的双绞线； FX ：表示 2 根光纤。 1000M 以太网标准如下： 1000BASE-T: IEEE802.3ab ， 5 类非屏蔽双绞线 1000BASE-X: IEEE802.3z ，多模光纤、单模光纤和 150 欧平衡屏蔽式双绞线。 1000BASE-CX: 由于最大长度 25 米，现在应用已经很少。CX：同轴电缆 1000BASE-SX: 短波 850nm ，激光范围（ 770 ～ 860nm ）只用于多模光纤。 1000BASE-LX: 长波 1310nm ，激光范围（ 1270 ～ 1355nm ）主要用于单模光纤，但也可以用于多模光纤。 10GE以太网 标准： IEEE802.3ae 10Gbs/s 以太网有两类： 串行的 10 GBase-S/L/E-R/W ： 10GBase-S： 短距； 850 nm； 多模。 10 GBase-L： 长距； 1310 nm； 单模。 10 GBase-E： 超长距； 1550 nm； 单模。 W = WAN PHY，广域网物理层 , 9.95328 Gb/s 码率 , 采用 SONET STS-192c 及 SDH VC-4-64C 封装，可以使用 DWDM 或 SDH/SONET 光传输网作传送，使 10 G 以太网无缝接入光传输网 。 R = LAN PHY，局域网物理层 , 10.3125 Gb/s 码率。 4路并行WDM ( 波分复用 ) 的 10 GBase-LX4 ： 10GBase-LX4：1310nm； 多模。 10 GBase-LX4：1310nm； 单模。 注：LX4采用的是波分复用的技术，在单对光缆上以四倍的光波长的方式来发送信号，是1310nm的光纤，可以支持多模，也可以支持单模。 100GE以太网 100G 以太网（ 100GE ）标准从开始讨论制订到正式获批发布，经历了长达 4 年之久： 2010 年 6 月， IEEE 正式对外宣布 IEEE 802.3ba 标准。 在当前正式发布的 802.3ba 标准中，对于 100Gbps MAC 速率，提供了如下物理层规范： 40km 单模光纤（ SMF ） : 对应的 PHY 为 100GBASE-ER4 ，由 4 个 WDM （ 1310nm, 800GHz 间隔）通道组成。 注：ER中的E表示超长波的光纤，R表示可以连接以太网链路，通常情况下，ER可以用来连接暗光纤（ 暗光纤指的是已经铺设但是没有投入使用的光缆。 ） 10km 单模光纤 : 对应的 PHY 为 100GBASE-LR4 ，由 4 个 WDM （ 1310nm,800，GHz 波长间隔）通道组成。 注：LR4中的L表示采用的长距离传输的光纤， 100m OM3 多模光纤 : 对应的 PHY 为 100GBASE-SR10 ，由 10 条独立的多模光纤通道（ 850nm ）组成。 7m 铜线 : 对应的 PHY 为 100GBASE-CR10 ，由 10 条独立的铜缆通道组成。 POS接口 Packet Over SONET/SDH ：在 SONET/SDH 上承载 IP 包或其他数据包的传输技术。 POS 将长度可变的数据包直接映射进 SONET 同步载荷中，使用 SONET 物理层传输标准， 提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。采用光纤进行传输。 POS 常用接口速率： OC-3/STM-1: 155.52Mbps OC-12/STM-4: 622.08Mbps OC48/STM-16: 2488.32Mbps OC192/STM-64: 9953.28Mbps OC768/STM-256:39813.12Mbps SONET （ Synchronous Optical Network ）同步光纤网。北美、日本的传输标准，采用 OC-n 速率格式。 SDH （ Synchronous Digital Hierarchy ）同步数字系列。欧洲、中国等地区的传输标准，采用 STM-n 速率格式。 Ethernet接口和POS接口的比较 Ethernet 接口和 POS 接口在速率上，都可以达到 10G 、 40G 。在 100G Ethernet 标准发布后，速率上 Ethernet 接口更胜一筹。 POS 端口里采用 PPP 或 HDLC 的二层封装来承载 IP ，二层报头开销最长 9 个字节，也可能是 7 个字节。而 10G LAN 和 WAN 都是以太封装，二层报头开销是 18 个字节。由此看出， POS 接口对 IP 报文的传输效率更高。 成本上， Ethernet 接口 /Ethernet 单板价格更低。例如 10GE 接口，近似 10G POS 接口价格的一半。 接口LAN/WAN模式 10G XFP 多模光收发模块可以工作在 LAN 或 WAN 两种模式，需要根据实际的应用来选择合适的模式。 10G LAN/WAN 的区别在于封装不同。 10G LAN 是纯 Ethernet 封装， 10G WAN 接口链路层采用 Ethernet 封装，但是在物理层把封装好的数据直接映射到 SDH 的序列中。 无论是 LAN 或是 WAN 模式，都可以用来作为 WAN 口实现广域网长距离传输。在广域网的两端，两台路由设备接口模式必须相同。 在路由器之间存在传输设备的情况下，需要注意与传输设备的配合。一般来说，当传输设备是 10G POS 时，路由器可以用 10G POS 、 10GE WAN 来配合；当传输设备是 10G 以太时，路由器只能用 10GE LAN 来配合。需要注意的是，对于当前较新的传输设备而言，无论路由器侧是 10GE LAN/WAN 还是 10G POS 都可以支持，只需要更改软件配置即可。
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