2022年接口术语

1、GE接口 ，FE接口，POS 标签： 接口  ethernet  gigabit  mbit  电缆  分类： 通信技术 2021-03-07 14:29FE接口又称为FE端口，是Fast Ethernet 的缩写，即快速以太网，是目前主流100M网络的称呼。也是通常  说的百兆网。    GE是Gigabit Ethernet 的缩写，即1000M传输速率的以太网。 通常用的FE和GE多是指端口配置。 1000BASE-T Gigabit Ethernet 标准的千兆以太网 10/100/1000BASE-T G

2、igabit Ethernet 自适应千兆以太网 在这些接口中，还有一些简称即光口和电口，实际上是指 光纤接口和(RJ45)电缆接口的意思。 SONETSynchronous Optical Network是ANSI定义的同步传输体制，是一种全球化的标准传输协议，采用光传输，传输速率组成一个序列，包括STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和STM-16c/STM-162.5Gbit/s，每一级速率都是较低一级的4倍。由于是同步信号，因此SDH可以方便地实现多路信号的复用。 SDHSynchronous Digital Hierarchy是CCITT现在的ITU-T定义的，

3、使用SONET速率的一个子集。 路由器常见的接口有：通用串行接口通过电缆转换成RS232DTEDCE接口、V35DTEDCE接口、X.21DTEDCE接口、RS449DTEDCE接口和EIA530DTE接口等、10M以太网接口、快速以太网接口、10100自适应以太网接口、千兆以太网接口、ATM接口2M、25M、155M、633M等、POS接口155M、622M等、TokenRing接口、FDDI接口、E1TI接口、E3T3接口、ISDN接口等。    POS (Packet Over SDH)一类支持非通道化，每个物理接口只对应一个通道；另一类支持通道化

4、，每个通道均独享带宽资源。通道化POS接口简称cPOS有两种速率：分别对应于STM-1155Mbit/s和STM- 16c2.5Gbit/s。非通道化POS接口有多种速率：分别对应于STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和 STM-16c2.5Gbit/sChannelized E1，分时隙E1，将E1 接口分为30 个B 信道和1个D 信道，捆绑后使用。CE1 是信道化的E1. 普通E1只能作为 1个 2M的链路来使用. CE1可以作为一个完整的2M链路或者划分成多个64k的链路来使用. T1是 1.544M链路 而 E1是2M链路._常用接口POS基于SDH的数据包接

5、口和GE千兆以太网接口进展了深入的分析，从两种技术实现数据流广域传输的传输效率、故障检测能力、经济性等几方面做了充分的比拟，提出无论是POS接口还是GE接口广域传输均可行，可以灵活选择。关键词：GE、POS、传输效率、故障检测能力、经济性 1、 概述 随着互联网用户数的急剧增加，对长途传输网带宽提出了新的需求。长途传输网上互联网占用的带宽主要是实现核心/会聚路由器之间的互联，少量大客户以太网专线业务。核心/会聚路由器广域互联时采用的接口类型全部都是POSPacket over SONET/SDH接口，按速率大小又分为10GPOS、2.5G POS、622M POS、155M POS四

6、种。采用POS接口实现路由器广域互联是目前流行的做法，经实验证明也是一种相当有效和可靠的方式。这种方式的主要缺点是造价高。如果能找到一种新的组网方式，如在城域网中广泛应用的价格低廉的以太网的组网方式，将极大地降低建网本钱。本文通过对以太网和POS技术的分析，从两种技术实现数据流广域传输的传输效率、故障检测能力、经济性等几方面做了充分的比拟，为互联网数据设备组网提供参考。2、 以太网和POS技术介绍 2.1、以太网技术 以太网接口是实现计算机网络互联的最常用接口，以太网接口以其廉价、兼容性好的优势表现出了强大的生命力。以太网主要有IEEE802.3标准和DIX Ethernet V2标准。两种标

7、准的 MAC帧格式如图1。两种标准的MAC帧均有6字节长的目的地址和源地址，4字节长的FCS， 2字节长的类型或长度，MAC 客户数据均是46-1500字节，区别在于802.3帧有LLC逻辑链路控制子层。为了到达比特同步，从MAC子层向下传到物理层时还要在帧的前面插入8个字节，前面7个字节称为前同步码，第8个字节是帧开场定界符，表示其后面的信息就是MAC帧了。MAC子层还规定了帧间最小间隔为12个字节。以太网接口主要有10BASE-T、10BASE-F、100BASE-T、10BASE-FX、1000BASE-X、1000BASE-T接口，在跨城市互联中将主要用到GE及以上的接口。GE物理接口

8、有1000BASE-X802.3z标准和1000BASE-T802.3ab标准两种。2、POS技术 POS技术实际上就是使用SONET/SDH设备/帧构造来传送IP业务。它利用SDH标准的帧构造，同时利用点到点传送的封装技术把IP业务进展封装，然后在光纤或传输系统上进展传输。POS技术标准的封装协议主要有PPP/HDLC、LAPS和GFP封装协议三种。2.1、PPP/HDLC协议PPP/HDLC协议是最常用的IP over SDH链路层协议。它是将IP数据报通过PPP点对点协议进展分组，然后使用HDLC高级链路控制协议根据RFC1662标准对PPP分组进展定界装帧， 最后将其映射到基于字节的S

9、DH虚容器中，再加上相应的开销置入STM-N帧中。PPP/HDLC帧格式如图2所示。2.2、LAPS协议 LAPS协议是HDLC协议族的一种，它与PPP/HDLC协议有很多相识之处，比方都采用标志字节0x7E进展帧定界，控制域依然是0x03，但 LAPS信息局部已取消了协议字节和填充字节。协议字节的功能已移至地址字节。因此，LAPS协议比PPP/HDLC协议更加简单方便，封装效率更高。2.3、GFP协议 GFP协议是由ITU-T G.7041标准化的一种面向无连接的新型数据链路层封装协议，能灵活支持现在和将来的各种数据协议的传送。GFP协议的根本思想来源于简单数据链路，它为高层客户信号适配到字

10、节同步的物理传输通道提高了一种通用机制。GFP封装的高层客户信号可以是面向协议数据单元PDU的数据流，也可以是面向块编码的固定比特速率数据流。GFP的帧构造如图3。GFP帧分为核心信头和净荷区。 GFP 核心信头完成GFP的数据链路管理功能，实现与高层PDU无关的GFP帧定界功能。GFP核心信头为4个字节，包括净荷长度指示域和核心信头校验cHEC域两个域。净荷区长度可在0-65535B之间变化，一般指GFP面向的业务方面，比方业务PDU、链路层代码字或GFP业务管理信息。净荷区分为三局部：净荷信头4-64字节、净荷信息域和净荷FCS域4字节。前两局部是必不可少的，第三局部是可选的。以上介绍了数

11、据业务常用的和标准的三种封装协议，无论是哪种封装协议，POS接口的物理接口主要有155Mbit/s、622 Mbit/s、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s POS几种。3、 用GE接口与POS接口实现网络互联时的优劣势比拟 3.1、数据设备直接用两种接口互联时比拟 、传输效率 传输效率是在传输的数据比特流中实际传输有用数据的比例，传输效率可以分解为某种封装协议的封装组帧效率和某种传输方式的承载效率两局部，封装效率乘以承载效率等于传输总效率。不同层次的有用数据块大小不同，为便于比拟，无论是GE接口还是POS接口，均以实际传输的三层数据报来比拟。对于数据设备直连的情况，承载效率为1。以下计

12、算封装和组帧效率。 1GE接口封装和组帧效率根据以太网的帧构造如图1并考虑全双工的工作模式。经计算用以太网帧传输IP包时的封装和组帧效率如表1。2POS接口封装和组帧效率由于POS接口在骨干网上用到的最常用接口是2.5G POS接口，因此以下仅计算2.5G POS接口，其余POS接口传输效率一样。用光纤直联时承载效率为1。以目前路由器最常用的PPP/HDLC封装为例。 根据PPP/HDLC封装机制，当采用CRC-32校验时，PPP/HDLC封装是在IP包外增加9个字节见图2。经计算2.5G POS接口的封装和组帧效率见表2。通过由以上计算知，POS接口的传输效率高于GE接口。3.1.2、故障检

13、测能力 当用POS接口互联时，链路中断后，路由器能立刻感知线路故障，如果路由器采用快速重路由机制，能在50ms内恢复业务；如果路由器未采用快速重路由机制，需要通过路由协议重新计算路由来更新路由表，业务恢复时间在秒级。当采用GE接口互联时，链路中断后，路由器也能立刻感知线路故障，也需要通过路由协议重新计算路由来更新路由表，业务恢复时间在秒级。因此，在路由器不采用快速重路由机制的前提下，两种方式业务恢复时间相当，均在秒级。3.1.3、经济性 根据典型厂家GE和2.5G POS端口目录价计算，按一样带宽比拟2.5×GE接口相当于一个2.5G POS，GE口价钱是POS口的50%。从经济性看

14、GE接口优于POS接口。3.2、数据设备通过MSTP设备互联时比拟 、传输效率 1GE接口传输效率假设用户侧两个GE接口，线路侧2.5G SDH带宽，对端相反过程，GE点对点透传组网。当采用7个VC4映射时，经计算IP包的传输总效率等于GE的承载效率乘以IP包的封装和组帧效率，计算结果见表3。2POS接口传输效率传输效率同表2。以上两种接口通过MSTP设备传输时，如果MSTP设备组成环网，其传输效率还会降低一倍。由以上计算知，通过MSTP设备传输数据时，用POS接口的传输效率高于GE接口。3.2.2、故障检测能力 当MSTP设备组成链型网时，链路中断后，采用POS接口的路由器能立刻感

15、知线路故障，并且容易界定是传输设备故障还是数据设备故障，但需要通过路由协议重新计算路由来更新路由表，业务恢复时间在秒级。当采用GE接口互联时，链路中断后，路由器不能立刻感知线路故障，也不太容易定位是传输设备故障还是数据设备故障，也需要通过路由协议来发现链路中断并重新计算路由，再更新路由表，业务恢复时间在秒级。因此，采用POS接口还是GE接口在链路中断后，故障的定位能力有差异，检测时间有差异，其余一样。两种方式业务恢复时间相当，均在秒级。当用MSTP设备组成环网时，无论采用GE还是POS接口在链路中断时GE/POS本身链路故障例外，利用SDH环保护均可在50ms内恢复业务。3.2.3、经济性 根

16、据典型厂家GE和2.5G POS端口目录价计算，按一样带宽比拟2.5×GE接口相当于一个2.5G POS，GE口组网方式代价是POS口组网方式代价的53%。从经济性看GE接口优于POS接口。3.3数据设备通过WDM设备互联时比拟 3.3.1、传输效率 1GE接口传输效率假设一个2.5G波长承载两个GE。 两个GE接口通过一个2.5G波长传输时的承载效率为80.38%，IP包通过以太网封装时的封装和组帧效率同表1。经计算一个波长承载两个GE时的传输效率如表4。2POS接口传输效率传输效率同表3.1-2。由以上计算知，通过WDM设备传输数据时，用POS接口的传输效率明显高于GE接口。3.

17、3.2、故障检测能力 当通过WDM设备进展POS/GE接口互联时，其故障检测能力与使用链型组网的MSTP设备传输时一样，参见3.2.2条。即无论采用POS接口还是GE接口，在链路中断后，故障的定位能力有差异，检测时间有差异，其余一样。两种方式业务恢复时间相当，均在秒级。3.3.3、经济性 根据典型厂家GE和2.5G POS端口目录价计算，折算成一样带宽时， 用GE口组网方式代价是POS口组网方式代价的56%。从经济性看GE接口优于POS接口。4、 结论 通过以上比拟知，用POS接口还是GE接口进展数据设备广域互联，各有优劣。POS接口的传输效率、故障检测能力优于GE接口。GE接口比POS接口更

18、加经济，GE接口与城域网接口的兼容性更好，但两种接口在技术上都是可行的。由于中国铁通骨干互联网B/A类节点到A类节点的互联带宽已逐渐到达2.5G 的水平，因此在B/A类节点到A类节点的互联中，为提高传输效率和故障定位能力，主要考虑2.5G POS及以上接口，将来当带宽到达10G水平时，可以考虑采用10G WAN口相当于10GPOS口或10GE LAN口进展广域互联，但目前10G WAN口和10G LAN口的价格还不是特别明朗，届时还需根据性价比做进一步比选。但对于互联网B-B、C-B、C-C节点之间的带宽需求，建议不再沿用155MPOS、 622MPOS、2.5GPOS的演进路线，而是使用15

19、5M POS或FE、GE、n×GE或n×2.5G POS的演进路线，这样数据设备的端口对上、对下使用起来更加灵活。但具体是选择GE还是2.5G POS应结合数据流量，如当流量约1.5G时，选择两个GE走不同路由更加平安。用MSTP设备为大客户提供以太网专线仍有现实意义，它可以灵活的调整带宽，同时又可以利用MSTP环网提供很好的平安性。总之，POS接口还是GE接口实现广域传输均可行，最终应根据技术、价格、可靠性等多种因素综合选择。 POS口介绍 POS：SONET 上的数据包PoS：Packet over SONETPacket Over SONET/SD

20、H PoS是利用点对点协议PPP实现 IP 数据报到 SONET 帧有效载荷的映射的系列协议。Packet over SONETPoS是一种可伸扩协议，由于现有 SONET 体系构造的支持，PoS 中克制了 ATM 中存在的许多缺乏之处。通过少数高级数据链路控制HDLC或点对点，PoS 提供了一种直接在 SONET 同步净荷包SPE：Synchronous Payload Envelope内传送数据包的机制。PoS 包括以下三层：顶层：IP 数据报被封装到 PPP 分组中层：PPP 分组利用 HDLC 协议成帧底层：映射到 SONET底层，映射到 SONET，是由 IETF 定义在 RFC 2

21、615中关于 PoS 的唯一局部。其特征如下所述：.High-Order Containment SONET 中同步传输信号必须需要 PoS 帧的支持。Octet Alignment 指数据包八位边界限和 STS 八位边界限的联合。Payload Scrambling 扰码指线路上采用1和0进展编码的过程。ANSI 在 T1 传输标准要求平均12.5%为1，即非成帧信号中连续14个0，帧信号中连续15个0。采用1编码的主要是为网络恢复或同步提供定时。但其它方面如 Automatic-Line-Build-OutALBO，均衡器，电源使用等也受到编码中1的密度影响。Packet over SON

22、ET：IP 数据报被封装到 SONET 帧。POS：SONET 上的数据包一类支持非通道化，每个物理接口只对应一个通道；另一类支持通道化，每个通道均独享带宽资源。通道化POS接口简称cPOS有两种速率：分别对应于STM-1155Mbit/s和STM-16c2.5Gbit/s。非通道化POS接口有多种速率：分别对应于STM-1155Mbit/s、STM-4c622Mbit/s和STM-16c2.5Gbit/s高速路由器中的IP over SDHPOS是通过其上的POS线卡实现的。IP over SDH有两种方式：一种是IETF定义的采用IP/PPP/HDLC/SDH构造的IP over SDH，另外一种为ITU-T X.86/Y.1321定义的采用IP/LAPS/SDH构造的POS。IETF定义的POS的根本思路是将IP数据报通过点到点协议(PPP)直接映射到SDH帧，省掉了中间复杂的ATM层，这样可大大节省网络的投资。具体作法是先把IP数据报封装进PPP，然后利用高层数据链路控制(HDLC)成帧，再将字节同步映射进虚容器(VC)包封中，最后加上相应的SDH开销,置入STM-N帧内。在该方案中，PPP协议提供多协议封装和过失控制及链路初始化控制等功能，而HDLC