3  基于SDH的IP接入方式

    然而传统的电信网是为传送话音而设计采用TDM和电路交换技术的网络，为了传送IP数据业务和视频，实现话音、数据和视频的多业务“三网融合”，必须将IP数据包或以太网帧映射到SDH的帧结构中进行传输 。目前，POS和MSTP是两种较为常见的SDH传输网承载IP业务的实现方式。     在以Ethernet Over SDH（EOS）技术为特征的MSTP设备出来以前，通常采用Packet Over SDH（PoS）技术。虽然，二者在称谓上极其相似，但是从实现技术上却是一种革命性的演进。     POS技术通常在数据设备上实现，即路由器或交换机的WAN侧接口采用STM-1或STM-4的POS光口。也就是说从IP数据包或以太网数据帧到SDH的虚容器的处理过程在数据设备中实现（如图1所示）。从图1中可以看到，在路由器中实现IP/PPP/HDLC/VC的映射和封装过程，通过SDH的光口与传统的SDH设备相连。这种结构就是通常所说的叠层网络，每层网络需要不同的网管系统进行管理，无法实现端到端的业务管理；而且由于采用光口互联，造成在接入端的路由器或交换机等数据设备的投资成本较高。

图1 POS接入
    而如果采用MSTP设备提供的EOS接入模式，路由器或交换机直接采用以太网的接口，如RJ45的接口和MSTP设备相连，而从IP/Ethernet到VC的映射和封装由MSTP设备中的多业务板卡实现。而且该板卡具有全功能的二层能力，从接口考虑，由于MSTP也是采用普通的RJ45（10/100BaseT）接口实现互联，大大节省了POS的光口互联成本，而且可以通过MSTP的统一网管实现端到端的业务管理。

图2 基于MSTP的接入

3.1  POS接入技术

    POS通过SDH直接承载IP业务，它首先要解决的问题是如何完成IP数据包向SDH帧的映射。具体说来，以IP层的数据包到映射入SDH净荷区，需要将IP包通过PPP（Point to Point Protocol，点对点协议）进行分组，然后使用HDLC（High Level Data Link Control，高级链路控制）协议根据RFC1662规范对PPP分组进行定界装帧，然后将PPP-HDLC帧直接映射入SDH的净荷区。在这种映射方式中，PPP提供多协议封装、差错控制和链路初始化控制等功能。HDLC协议则对经过PPP封装的IP数据报进行定界，其定界方式是通过在帧头添加标志字节0x7E实现的。每个HDLC帧以标志字节0x7E开始，也以0x7E结束。如图3所示：

图3 PPP/HDLC帧格式
    由于在PPP/HDLC信息域内也可能出现与标志字节0x7E相同的数据字节，为保证数据的透明传输，需要使用HDLC（High Level Data Link Control）的字节填充方式来区分数据字节与标志字节，也称为转义处理。方法是：发送方设备检查两个标志序列之间的一整个帧，如果在信息域内含有于标志字节或转义字节相同的数据字节，若标志字节发生在HDLC的信息域，那么它将转变为0x7d 0x5e，其中0x7d称为转义字节，信息域中的0x7d要被填充为0x7d 0x5d。因此，由于用户数据单元中0x7e和0x7d出现的可能性不同，造成对网络侧带宽的需求变化很大，也造成带宽的浪费。对于某些恶意攻击，从业务层不断发包含标志序列和转义序列就会造成传送层的带宽的耗尽，最终导致数据拥塞。从以上描述我们可以得到，假设路由器采用MRU为1500字节的数据包，即不考虑不等长IP包造成的填充，且0x7E和0x7D出现的概率为0.2%，同时忽略PPP的控制协议占有带宽，对于一个PPP/HDLC的有效帧来说，开销约占0.8%。值得指出的是由于它采用了字节填充的方式，所以最终的PPP-HDLC帧是不定长的。

 

3.2 EOS接入技术

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