【精品】烽火 AN5116-02 EPON局端机技术手册（AUCH）-正式

【精品】烽火 AN5116-02 EPON局端机技术手册（AUCH）-正式 目 录 目 录 ........................................................................................................................................................ VII 前 言 缩 略 语 ......................................................................................................................................................... IX 第 一 章 概 述............................................................................................................................................. 1-1 1.1 网络发展的趋势与需求................................................................................................................. 1-2 1.2 设备介绍......................................................................................................................................... 1-3 1.3 设备定位......................................................................................................................................... 1-4 1.4 设备功能特点................................................................................................................................. 1-5 1.5 设备的兼容性................................................................................................................................. 1-6 1.6 简单组网模型................................................................................................................................. 1-7 1.6.1 宽窄带业务独立组网示例................................................................................................. 1-7 1.6.2 宽窄带业务综合组网示例................................................................................................. 1-8 第 二 章 设备原理、结构及配置................................................................................................................. 2-1 2.1 设备原理框图................................................................................................................................. 2-2 2.2 系统总体结构................................................................................................................................. 2-4 2.3 设备子架结构................................................................................................................................. 2-5 2.4 业务支持......................................................................................................................................... 2-6 2.5 卡的配置......................................................................................................................................... 2-7 第 三 章 卡功能描述..................................................................................................................................... 3-1 3.1 核心交换卡（GSWC） ................................................................................................................ 3-2 3.2 EPON 接口卡(EC2)...................................................................................................................... 3-3 3.3 业务汇聚控制卡............................................................................................................................. 3-5 3.3.1 窄带控制卡（AC16）....................................................................................................... 3-5 3.3.2 STM-1 接口卡（TDM） ................................................................................................... 3-6 3.4 上联接口卡..................................................................................................................................... 3-8 3.4.1 千兆上联卡（GUP7）...................................................................................................... 3-8 3.4.2 千兆上联卡（GUPE7） ................................................................................................... 3-9 3.5 2M 接口卡（16E1）................................................................................................................... 3-10 第 四 章 设备网管介绍................................................................................................................................. 4-1 4.1 网管概述......................................................................................................................................... 4-2 4.2 CLI 界面 ......................................................................................................................................... 4-2 4.3 GUI 界面 ........................................................................................................................................ 4-3 4.4 网管组网方式................................................................................................................................. 4-4 4.4.1 串口 CLI 管理 .................................................................................................................... 4-4 4.4.2 TELNET 方式管理 ............................................................................................................ 4-5 4.4.3 基于 SNMP 的管理 ........................................................................................................... 4-7 第 五 章 技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ......................................................................................................................................... 5-1 5.1 总体技术规范................................................................................................................................. 5-2 5.2 系统设计规范................................................................................................................................. 5-3 5.3 子架的对外接口............................................................................................................................. 5-5 I AN5116-02 EPON 局端机技术手册 5.3.1 业务接口............................................................................................................................. 5-5 5.3.2 管理接口............................................................................................................................. 5-5 5.3.3 其它接口............................................................................................................................. 5-5 5.4 子框、卡及机架的结构参数......................................................................................................... 5-6 5.5 系统可靠性..................................................................................................................................... 5-6 5.6 工作条件......................................................................................................................................... 5-7 5.6.1 环境条件............................................................................................................................. 5-7 5.6.2 供电条件............................................................................................................................. 5-7 5.6.3 设备接地............................................................................................................................. 5-7 第 六 章 设备组网应用................................................................................................................................. 6-1 6.1 组网概述......................................................................................................................................... 6-2 6.2 按用途组网..................................................................................................................................... 6-3 6.2.1 FTTH 组网 ......................................................................................................................... 6-3 6.2.2 FTTB 组网.......................................................................................................................... 6-4 6.2.3 FTTB+LAN 组网................................................................................................................ 6-5 6.3 按业务组网..................................................................................................................................... 6-6 6.3.1 数据业务............................................................................................................................. 6-6 6.3.2 语音业务............................................................................................................................. 6-7 6.3.3 IPTV 业务........................................................................................................................... 6-8 6.3.4 TDM 业务 ........................................................................................................................... 6-9 附录 A 设备的相关 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 和技术简介 ...............................................................................................................1 A.1 EPON .......................................................................................................................................... A-1 A.2 VLAN .......................................................................................................................................... A-2 A.3 STP .......................................................................................................................................... A-5 A.4 端口聚合........................................................................................................................................ A-6 A.5 组播 .......................................................................................................................................... A-7 A.6 V5 协议........................................................................................................................................ A-10 A.7 集群管理.......................................................................................................................................A-11 A.8 PPPoE 协议 ................................................................................................................................. A-12 A.9 BRAS ........................................................................................................................................ A-14 II 目 录 插 图 AN5116-02 设备组网图 ............................................................................................... 1-4 图 1-1 宽窄带业务独立组网的方式......................................................................................... 1-7 图 1-2 宽窄带业务合一的组网方式......................................................................................... 1-8 图 1-3 设备模块框图 .............................................................................................................. 2-2 图 2-1 AN5116-02 系统框图................................................................................................... 2-4 图 2-2 AN5116-02 子框前视图 ............................................................................................... 2-5 图 2-3 AN5116-02 子框后视图 ............................................................................................... 2-6 图 2-4 串口连接 ..................................................................................................................... 4-4 图 4-1 通过局域网在 Telnet 环境中建立 ................................................................................. 4-5 图 4-2 通过广域网在 Telnet 环境中建立 ................................................................................. 4-6 图 4-3 通过带内网管通道在 Telnet 环境中建立 ...................................................................... 4-6 图 4-4 ANM2000 SNMP 管理方式连接 .................................................................................. 4-7 图 4-5 AN5116-02 与 AN5006 的典型组网应用方式............................................................... 6-2 图 6-1 FTTH 组网 .................................................................................................................. 6-3 图 6-2 FTTB 组网................................................................................................................... 6-4 图 6-3 FTTB+LAN 组网.......................................................................................................... 6-5 图 6-4 AN5116-02 提供的 DBA 功能 ...................................................................................... 6-6 图 6-5 基于 V5 的语音解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ............................................................................................. 6-7 图 6-6 基于 VOIP 的语音解决方案 ......................................................................................... 6-8 图 6-7 IPTV 解决方案 ............................................................................................................ 6-8 图 6-8 AN5116-02 上开展 TDM 业务的示意图 ....................................................................... 6-9 图 6-9 图 A-1 基于端口的 VLAN 示例图 ............................................................. A-错误！未定义书签。 图 A- 2 IEEE802.1Q VLAN 帧结构 .......................................................... A-错误！未定义书签。 图 A- 3 组播 ............................................................................................. A-错误！未定义书签。 图 A- 4 集群管理结构图 ........................................................................... A-错误！未定义书签。 图 A- 5 以太网上的 PPPoE 协议栈 .......................................................... A-错误！未定义书签。 图 A- 6 PPPoE 通信流程 ......................................................................... A-错误！未定义书签。 图 A- 7 PPPoE 数据封装经过的各种阶段 ................................................ A-错误！未定义书签。 III 目 录 表 格 卡配置表................................................................................................................................... 2-7 表 2-1 GSWC 千兆核心交换卡技术规范.......................................................................................... 3-2 表 3-1 表 3-2 EPON 接口卡技术指标........................................................................................................... 3-4 AC16 卡的技术规范 ................................................................................................................ 3-5 表 3-3 STM-1 接口卡的技术规范 ...................................................................................................... 3-7 表 3-4 千兆上联卡（GUP7）技术指标 ............................................................................................ 3-8 表 3-5 千兆上联卡（GUPE7）技术指标 ......................................................................................... 3-9 表 3-6 千兆上联卡（GUPE7）技术指标 ....................................................................................... 3-10 表 3-7 设备总体性能参数................................................................................................................... 5-2 表 5-1 设备设计规范 ........................................................................................................................... 5-3 表 5-2 AN5116-02 设备结构参数表 .................................................................................................. 5-6 表 5-3 AN5116-02 系统可靠性指标 .................................................................................................. 5-6 表 5-4 AN5116-02 设备各卡的可靠性指标 ...................................................................................... 5-7 表 5-5 V 前 言 前 言 感谢您使用烽火通信科技股份有限公司的产品。您成为我们的用户，是我们莫大的 荣幸。为了让您尽快了解和使用本设备，我们随机配备了内容详细的设备技术手册。 在您使用 AN5116-02 EPON 局端机之前，请务必仔细阅读本手册后，再对设备进 行具体操作。 本手册全面介绍烽火通信科技股份有限公司生产的 AN5116-02 EPON 局端机的结 构、功能特性、网管及技术规范和协议。 本手册内容包括： 设备原理、结构及配置 卡的功能描述 设备网管介绍 技术规范 设备组网应用 设备的相关协议和技术简介 本手册的使用对象： 市场营销人员、技术支持人员和关心本公司产品的用户。 在未经我公司允许前，禁止复制或转载本手册的任何部分。 若本手册内容有变动，恕不另行通知。 再次感谢您使用我们的产品！ 欢迎您提出批评和建议，我们将把它们视作我们工作最大的鼓励和支持。 VII 缩 略 语 缩 略 语 宽带接入服务器 BAS Broadband Access Server 有线电视 CATV Cable Television 动态带宽分配 DBA Dynamic Bandwidth Assignment 掺饵光纤放大器 EDFA Erbium-doped Fiber Amplifier 电磁兼容性 EMC Electro Magnetic Compatibility 以太网无源光网络 EPON Ethernet Passive Optical Network 文件传输协议 FTP File Transfer Protocol 光纤到家 FTTH Fiber To The Home 光纤到办公室 FTTO Fiber To The Office 网际组管理协议 IGMP Internet Group Management Protocol 网际协议 Internet Protocol IP IP 电视 Internet Protocol Television IPTV 局域网 Local Area Network LAN 逻辑链路标识 Logical Link Identifier LLID 媒体访问控制 Medium Access Control MAC 下一代网络 Next Generation Network NGN 光线路终端 Optical Line Terminal OLT 光网络单元 Optical Network Unit ONU 无源光网络 Passive Optical Network PON 普通电话业务 Plain Old Telephone Service POTS 点对点协议 Point-to-Point Protocol PPP 以太网点到点协议 Point-to-Point Protocol over Ethernet PPPOE 公用交换电话网 Public Switched Telephone Network PSTN 服务质量 Quality of Service QoS 服务等级协议 Service Level Agreement SLA 业务节点接口 Service Node Interface SNI 简单网络管理协议 Simple Network Management Protocol SNMP 同步传送模块 Synchronous Transport Module STM 生成树协议 Spanning Tree Protocol STP 用户网络接口 User-Network Interface UNI 虚拟局域网 Virtual Local Area Network VLAN IX 第一章 概 述 第一章 概 述 1 本章对 AN5116-02 设备进行概括性的介绍。主要内容包括： 网络发展的趋势与需求 设备简介 设备定位 设备功能特点 设备的兼容性 简单组网模型 1-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 网络发展的趋势与需求 1.1 融合是电信网络发展的必然趋势和一直追求的目标，以前人们就普遍认可三网合一的 理念。如今，光纤到户技术的发展和 NGN 软交换技术的实现更加强烈地传达了网络 融合的信息，体现了网络融合快速发展的趋势。 用户的业务需求从早期单一的话音业务发展到目前的数据、视频多媒体、网络游戏等 等诸多业务，正由分散式单业务逐渐转向综合式多业务需求，并还在不断变化中。 随着接入市场竞争加剧和交换技术日趋成熟，光纤到户、三网合一、综合接入正逐渐 成为接入网的重要形式。 适合这种接入网的设备应具备以下特点： 在业务接入能力方面：综合接入设备能同时提供 POTS、ISDN、DDN 等窄带业 , 务和 ETHERNET、ADSL、VDSL、SHDSL 等宽带业务的集中接入；采用光纤 接入的方式可为用户提供近乎无限的带宽，且其可用带宽与距离无关。 在网络建设方面：此种设备可以节省机房空间、减少配套设施资金的投入、提高 , 公共设备的资源利用率，从而有效降低网络建设成本；使用光纤接入可实现三网 合一，即通过一根单模光纤为用户提供语音、数据、视频等多种业务，有效地节 省光纤及铜线资源，在开通新业务时，无需再架设新线路；若采用无源光网络的 点到多点技术，还可进一步减少光纤用量。 在网络维护管理方面：它能提供宽窄带统一的网管系统，有利于宽窄带网络的集 , 中维护管理、提高运维效率、降低运行和维护的成本。 在系统维护方面：光纤接入比铜线接入的线路故障要低得多，可大大降低线路维 , 护开销；点到多点的无源光网络更以其无源的特性使系统维护起来非常方便，彻 底解决有源设备所固有的供电及维护困难的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 1-2 第一章 概 述 设备介绍 1.2 由我公司自主研制、拥有独立知识产权的 AN5116-02 EPON 局端机是三网合一的光 纤接入设备，属于新一代综合接入系统（FSAN），是为电信运营商提供的一种电信 级宽窄带一体化接入设备。它将数据网、电话网和电视网三者的接入融为一体，以传 统电路交换的方式提供目前已经发展成熟的各种电话业务，又以包交换的方式提供各 种新兴的宽带业务，将两种交换方式集成到一起，采用多业务传送技术，提供统一的 网络和业务管理。它以一个统一的综合接入平台接入、汇聚和传送多种业务到各种宽 窄带网络中，还具备对软交换网络的平滑演进能力，充分满足网络发展的需求。 AN5116-02 EPON 局端机基于吉比特以太网无源光网络技术，能支持单纤三波 （1550nm，1490nm，1310nm）应用模式和双纤三波应用模式，其中 1550nm 波长 用来承载 CATV 业务，1490nm 和 1310nm 两个波长可为用户提供高达 1G 的对称共 享带宽。除了 CATV 业务以外，用户还可以在同一台远端设备（ONU）上享受到电 话、传真、IPTV 等各种宽窄带业务。 该设备以纯 IP 为内核，在用户（UNI）侧提供 EPON 宽带 IP 业务接口、窄带语音业 务接口以及 CATV 图像业务接口。业务节点接口侧（SNI）可提供 E1（V5）， STM-1， FE/GE 等不同接口，分别与 PSTN，DDN，ATM/IP 网络互联，实现业务分离。 AN5116-02 设备是目前业界领先的、支持三网合一、光纤到户的接入设备。它具有 高可靠性，易管理，灵活扩容和组网的特点，并提供服务质量（QoS）保证。设备的 各项功能和性能指标均满足 ITU-T、IEEE 相关建议及有关国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、行业标准，电 磁兼容性（EMC）设计也符合 CISPR22、CISPR24 及 IEC61000 相关标准。考虑到 下一代网络（NGN）的技术要求和规范，本设备还具备 VoIP 向软交换网络的平滑演 进的能力。 1-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 设备定位 1.3 AN5116-02 EPON 局端机一般位于接入网的边缘，直接与终端用户相连，处于用户 与汇聚层设备之间。它适合于 FTTH/FTTO 的应用，一般置于小区或大楼内。用户可 根据自己的需求选用合适的用户终端设备，也可直接从简单网络连到骨干层设备。 AN5116-02 设备在网络中的位置如下图所示。 1550nm 可调光衰耗器 EDFA CATV ONU GE Internet 光分路器 合波器 V5 1:32 AN5116-02 PS AN5006-05 ONU 后备电源 电话2 电话1 计算机 IPTV机顶盒 普通电视 图 1-1 AN5116-02 设备组网图 从图中可看出，AN5116-02 为局端的接入设备，ONU 为用户端设备，一般为 AN5006-0X 设备。 该设备采用电信级冗余保护设计和分散式供电方式，支持核心交换卡主备倒换，有效 地防止了设备的单点故障，具有高工作稳定性。 AN5116-02 EPON 局端机致力于为用户提供光纤到户、三网合一的全面解决方案， 为运营商提供投资少、见效快、可运营、便于维护管理的多种设备及方案选择。 1-4 第一章 概 述 设备功能特点 1.4 AN5116-02 EPON 局端机具有以下特点： 作为千兆 IP 交换平台，它具有高达 48G 交换核心、96G 的背板交换容量。 , 宽窄带一体化设计，采用竖插板式，同时支持宽带和窄带业务，具有高端口密度。 , 每个子架可提供 32 个 1000M EPON 光口，每个 EPON 口最大可带 64 个 ONU （光网络单元）。以 EPON 方式提供电话时，若分路比为 1：64，每个 ONU 接 2 路电话，则每个子架可支持 2048 线电话。2.2m 机架支持 3 个 AN5116-02 的 子架。 该设备的业务汇聚卡有 EPON 接口卡（每板两个 PON 口）、STM-1 接口卡， , 上联卡提供的上联接口包括 10/100/1000M 电口、1000M 光口等，并都具有端 口汇聚功能。 , 支持各种类型接口卡的热拔插，并支持核心交换卡的主备倒换，以实现 1+1 保 护。 , 当光分路比为 1:32 时，至少能支持 20 公里的传输，分路比为 1:64 时，至少能 支持 10 公里的传输。 , 支持 PON 卡的灵活配置，两个 PON 口既可配成提供 EPON 业务的 1:1 保护， 也可配成两路独立的 PON 使用。 , 支持用户线路测试、远端 ONU 断纤自动告警和远端 ONU 断电自动告警。 , 支持对用户端设备进行远程测试和远端 ONU 的环回测试。 , 支持远端电源备份，保证在断电情况下电话业务仍然能够畅通不少于 1 小时。 , 每路 PON 支持多达 192 个逻辑通路，单 ONU 可提供 3 个互相独立的 LLID（逻 辑通路），为用户提供良好的 QoS；基于二层和三层的业务分类模式可为用户 提供灵活的业务映射选择。 采用-48V 独立电源分散式供电，提高系统稳定性，不会因为电源问题而影响整 , 个系统。 , 支持 MAC 地址和 IP 地址的绑定及过滤、带宽控制、VLAN（基于端口和 802.1Q 的两种划分方式）、流量控制等丰富的可运营、可管理电信特性。 具有强大的动态带宽分配（DBA）和带宽共享能力，并能有效地提高带宽利用 , 率。 1-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 具有灵活的带宽管理能力，其基于 SLA 和优先级的双重管理模式能有效地保证 , 用户的最小指定带宽需求和高优先级业务（TDM）的低时延要求。 系统支持 ONU 的自动发现和自动注册，并支持先配置后发现的服务方式。 , 支持 AES-128 位的加密算法，为用户提供良好的安全保障机制。 , 具有完善的网络管理，方便的维护功能，丰富的可运营、可管理电信特性。 , 基于 SNMPv1/v2c 的集中网管系统，支持 RMON、TELNET、FTP 等远程控制 , 方式，也支持通过串口的本地管理。 支持全面的二层以太网交换功能，包括 802.1Q VLAN（基于端口和 802.1Q 两 , 种方式的 VLAN）、802.1D 生成树协议（STP）、优先级控制、IGMP snooping、 IGMP proxy、802.3X 流量控制、端口镜像、802.3ad 端口聚合、Mac 地址过滤 /绑定、广播抑制等。 其 BRAS 功能可支持 PPPoE 的认证和计费功能，可以同时终结 2048 个 PPPoE , 会话，提供基于标准 RADIUS 协议的计费功能，能够提供按照时长和流量的计 费，并支持认证计费服务器的主备切换。 支持 802.1X 认证。 , 具备符合国家标准的集群管理功能，支持烽火公司以太网交换机集群管理技术规 , 范的专利。该专利已经获得授权，能充分提高 IP 地址的利用率。 窄带业务接口在采用 E1 接口时，支持 V5 协议；在采用软交换时，支持 , MGCP/H.248/ SIP 协议。 支持 QOS、ACL 功能，能对数据流进行分类和处理。 , 1.5 设备的兼容性 本设备的结构类似于我公司生产的 AN2200-02 / AN3300-01 设备的结构，使用的是 同样的背板；也可使用 AN2200 系列设备的 ADSL、VDSL、LAN 接口板；上联口提 供标准的以太网接口，可以和 BE2000 系列以太网交换机一同进行组网。 1-6 第一章 概 述 简单组网模型 1.6 根据用户的需要，AN5116-02 设备可在多种场合里应用，下面仅就宽窄带业务独立 组网和综合组网这两种情况为例来说明一下设备的应用。 宽窄带业务独立组网示例 1.6.1 宽带数据业务和 POTS 窄带业务分别通过各自对应的上联接口进行传送，相对独立。 在 ONU 内，TDM 形式的窄带业务被处理成 IP 包形式，与宽带信号一起通过光纤到 达 GSWC 卡。接着，宽带信号直接进入上联卡中，再上联到互联网，而窄带语音信 号则进入 AC16 卡中，被还原成 TDM 信号后，再通过 E1 接口以 V5 协议的方式上 联到 PSTN 交换机。其组网方式如图 1-2 所示。 PSTN Interenet V5上联 GE/FE上联 AN5116-02 干纤 光分路器 (分路比1:32) COM ONU ONU 电话 电话 计算机 计算机 图 1-2 宽窄带业务独立组网的方式 1-7 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 宽窄带业务综合组网示例 1.6.2 另一种组网方式是宽窄带业务合一。在 ONU 内窄带业务仍被处理成 IP 形式，和宽 带信号一起通过光纤到达 GSWC 卡，再传到千兆上联卡，上联到软交换网。该组网 方式如下图所示。 Interenet PSTN 软交换 GE/FE 上联 干纤 AN5116-02 光分路器 (分路比1:32) COM ONU ONU 电话 电话 计算机 计算机 图 1-3 宽窄带业务合一的组网方式 1-8 第二章 设备原理、结构及配置 第二章 设备原理、结构及配置 2 本章将对 AN5116-02 设备的基本原理、子框结构进行介绍，让您对设备有个总体的 了解，接着说明设备卡的配置情况。主要内容包含： 设备原理框图 系统总体结构 设备子架结构 业务支持 卡的配置 2-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 设备原理框图 2.1 该设备主要由核心交换模块、上联接口模块、用户接口模块三部分组成。 核心交换模块：提供交换网络平台和交换控制系统。 , 上联接口模块：其中千兆上联接口提供数据业务，E1 上联接口提供 TDM 语音 , 业务。 用户接口模块：提供 EPON 用户接口或 STM-1 接口。 , 采用全 IP 内核，即设备内部流动的都是 IP 数据包。设备中信号的流向如图 2-1 所示。 带内管理 数据上联 千兆上联卡 带 带 外 外 核心交换卡 核心交换卡 网 网 GSW GSW 管 管 接 接 口 口 控制总线 EPON 用户接口卡 EPON 用户接口卡 EPON 用户接口卡 EC2 EC2 EC2 PON 接口 PON 接口 PON 接口 注：图中的各种线头分别指代的是 表示主用状态的数据总线 表示备用状态的数据总线 表示控制总线 图 2-1 设备模块框图 在网管通道方面，设置专用管理 VLAN，实现管理同数据的隔离，有效地保证管理指 令同数据业务互不干扰。 数据的处理过程分为上行数据处理和下行数据处理。 当上行数据经过 PON 接口进入 EPON 用户接口卡，经过该卡处理后将 EPON 数据 2-2 第二章 设备原理、结构及配置 流恢复成以太网数据流，再送入 GSW 核心交换卡，经过交换处理后传到上联卡，完 成上行数据业务的处理。 下行数据由上联千兆卡进入 AN5116-02 系统，GSW 核心交换卡收到数据后，根据 目的 MAC 地址确定相应的输出端口，并将数据转发至对应的 EPON 用户接口卡上， 再由 EPON 用户接口卡向 ONU 转发。 2-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 系统总体结构 2.2 AN5116-02 设备主要由千兆核心交换卡（GSWC）、千兆上联卡(GUP)、EPON 接口 卡(EC2)、窄带控制卡(AC16)、2M 接口卡(16 E1)、TDM 接口卡组成。该系统采用 纯 IP 内核，全千兆交换，设备的各线卡与核心交换卡之间都是通过 GE 千兆总线连 接。 AN5116-02 设备的系统框图如图 2-2 所示。 主千兆核 GE 心交换卡 GE 光/电 (GSWC) EPON 光接口 EPON 千兆 到 ONU 接口卡 上联卡 主备通讯 (EC2) (GUP7 备千兆核 GE 心交换卡 (GSWC) 主窄带 E1 2 M 控制卡 STM-1 STM-1 接口卡 (AC16) 2M 接 (TDM) 口卡 主备通讯 (16E1) 备窄带 2M 控制卡 (AC16) GE 总线 图 2-2 AN5116-02 系统框图 系统对不同业务的处理流程有所不同。对于来自远端 ONU 的上行数据业务和需要用 NGN 处理的语音业务，由 EC2 通过背板 GE 总线进入核心交换盘的交换矩阵中进行 存储转发，之后再通过千兆上联口进入外部网。 2-4 第二章 设备原理、结构及配置 TDM 信号通过 TDM 接口卡进入设备后，被解复用成 63 个 2M 信号，之后被转换为 IP 信号，再送入核心交换卡中。核心交换卡的交换矩阵对其进行存储转发，再通过 EPON 接口卡送往相应的 ONU。ONU 上有专门的 E1 接口，将 2M 信号传送出去。 ONU 的窄带 PSTN 业务传到 EC2 卡后，通过背板 GE 总线送入核心交换卡中。经过 核心交换卡的交换后再进入窄带控制卡（AC16）。由 AC16 卡将 IP 信号转换为 TDM 信号，并进行时隙交叉和信令处理，最后通过 2M 接口卡上联进 PSTN 网络中。 设备子架结构 2.3 AN5116-02 设备子架采用标准 19 英寸，高为 14U，尺寸为 480 mm×621.5 mm× 406.5 mm（宽×高×深），重量为 40kg。 当机架高度为 2.2 米时，每个机架可安装 3 个子框，并支持级联。 本设备的背板位于子架中间，前后都能插卡。图 2-3、图 2-4 展示了子架的前后视图。 子架前视图 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 AN 5116-02 图 2-3 AN5116-02 子框前视图 如上图所示，设备正面共有 20 个槽位。从左至右依次编号为 1-20，其中 1-8、11-18 号槽位是用户接口卡槽位，9、10 号槽位是核心交换卡槽位，而 19 和 20 号槽位为 窄带语音控制卡槽位。 子架上部为风扇单元，下部为导流单元。风扇单元的前部有两个指示灯，绿灯为工作 指示灯，红灯为告警指示灯。 2-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 子架后视图 PWR1 PWR2 ALARM 39 38 37 36 35 34 33 32 3130 29 28 27 26 25 24 23 22 21 图 2-4 AN5116-02 子框后视图 图中 29 号槽位为千兆上联卡槽位，其对应着设备正面的 9 号核心交换卡槽位。39 号槽位为 2M 接口卡槽位，对应着正面的 19 和 20 号窄带语音控制卡槽位。 顶部还有两个 -48V 电源连接器和一个告警连接器。 业务支持 2.4 AN5116-02 单子架可插 16 块用户接口卡（EC2），实现语音、数据和图像业务的三 重业务绑定（triple play）。STM-1 接口作为 E1 透传的上行接口，实现 E1 业务的接 入；AC16 盘作为向下兼容原有的窄带数据和语音业务控制部件，实现话音类业务的 接入。当使用 V5 协议与 PSTN 网络相连时，AC16 盘提供 16 个 2M 的上联的 V5 接 口。数据及 VOIP 的上联接口卡的种类也相当丰富，有 GUP7（3 个 10 /100 /1000 Base-T 端口、 个 1000 Base-SX 端口）、GUPE7（7 个 10 /100 /1000 Base-T 端口） 4 以及 2M 上联接口卡，这些接口极大地方便了用户组网。 2-6 第二章 设备原理、结构及配置 卡的配置 2.5 下表列出了该设备能插的所有卡，用户可根据需要进行选择。 表 2-1 卡配置表 插卡方向 卡 位 卡 名 代号 数量 描 述 备 注 GSWC 主要完成业务流量 最多 2 块，互为 的汇聚、交换和处理，二、 千兆核心交换卡 9、10 GSWC 1-2 热备份 三层协议的处理 EPON 接口卡 EC2 完 成 EPON 系 统 的 （10Km） OLT 部分功能，最多可连接 EC2 1-16 EPON 接口卡 前插 根据用户需要 1-8、 128 个 ONU 选择 （20Km） 11-18 STM1 提供 2 路 STM-1 的光 STM-1 接口卡 TDM 0-4 接口 AC16 完成窄带业务的控制, 语音接口卡 19、20 AC16 1-2 提供 V5 协议和软交换处理 千兆上联卡（4 光 3 电） GUP7 0-1 千兆上联盘为系统提供光电 每子框 1 个，二 29 可选的千兆上联接口 选一 千兆上联卡（7 电） GUPE7 0-1 后插 2M 接口盘为窄带语音提供 39 2M 接口卡 每子框 1 个 16E1 0-1 提供 16 个 2M 接口 2-7 第三章 卡功能描述 第三章 卡功能描述 3 本章将按照卡功能进行划分，依次介绍本设备所能用到的各种卡的功能，包括核心交 换卡、EPON 接口卡、AC16 卡、STM-1 接口卡、千兆上联卡和 2M 接口卡。 主要内容如下所示： 核心交换卡 EPON 接口卡 业务汇聚控制卡 上联接口卡 2M 接口卡 3-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 核心交换卡（GSWC） 3.1 卡描述 该卡插在子架前部 9、10 号槽位上。 卡号/板号为 2.115.244/7.822.991。 此卡主要由主交换部分、CPU 控制核心组成。 该核心交换卡是整个设备的核心，能对全设备进行性能管理、故障管理、配置管理等。 它支持的协议包括三层路由和二层交换技术，第 2-7 层数据包的分类和过滤以及 TRUNK、QoS 功能等众多先进特性；支持生成树协议，避免网络上环路的产生；支 持优先级协议，提供多种服务；支持 IPv4／IPX 的路由协议；提供多种流量控制机 制；支持 802.1q 的 VLAN 技术等，提供了强大的网络管理功能，适合电信级的应用。 技术规范 技术规范如表 3-1 所示。 表 3-1 GSWC 千兆核心交换卡技术规范 IEEE802.3、IEEE802.3u 、IEEE 802.3z 、IEEE802.3x、 网络标准 IEEE 802.1d、IEEE 802.1p、IEEE 802.1q 等 1 个命令行调试串口 端口 支持的工作模式 10/100/1000 Mbit/s，全双工 交换方式 存储转发（Store-and-Forward） 背板交换速率 96 Gbit/s 最大包转发率 1 488 100 bit/s（1000 MBase-TX） MAC 地址 16 K 缓存容量 1 M bytes 工作状态指示灯 1 个工作指示灯和 2 个告警指示灯 电源 -48 V 直流供电 功耗 <60 W 正常工作的温度 -10?～45? 存放环境温度 -30?～60? 存放环境湿度 10%～90% 3-2 第三章 卡功能描述 3.2 EPON接口卡(EC2) 卡描述 该卡插在子架前部 1-8、11-18 号槽位中任一个上。 本卡是 EPON 系统中最重要的卡，主要为宽带数据业务及电话提供接入服务。它提 供两个 PON 接口，既可作为两路独立的 PON 使用，又可实现 1:1 保护备份使用。 根据传输距离的不同，EC2 卡有两种。 当光传输距离为 10 km 时，EC2 卡的卡号／板号为 2.170.712/7.824.015。 当光传输距离为 20 km 时，EC2 卡的卡号／板号为 2.170.692/7.824.015。 EPON 数据通道能为宽带数据业务及窄带语音业务提供服务。系统为每个宽、窄带 用户提供各自独立的专用逻辑通道，使他们之间互相隔离，并通过逻辑通道为他们提 供不同的 QOS 保证。每个用户既可以独占一个逻辑通道，也可以和其他用户通过一 个共同端口共用一个逻辑通道。 技术规范 技术规范如表 3-2 所示。 3-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 表 3-2 EPON 接口卡技术指标 IEEE802.3、802.3ah、IEEE802.3u 、IEEE 802.3z 、IEEE802.3x、 网络标准 IEEE 802.1d、IEEE 802.1p、IEEE 802.1q、RFC2236 等 2 个 1000 MBASE-PX10/20 端口，1 个 10/100/1000 MBASE-TX 端 端口 口和 1 个调试串口 全双工/半双工 支持的工作模式 交换方式 存储转发（Store-and-Forward） 最大包转发率 1 488 100 bit/s（1000 Mbase-TX） MAC 地址 4K 缓存容量 1 M bits 工作状态指示灯 ACT 指示灯 3 个、ALM 指示灯 2 个 最大分路比 1:64 192 个/ PON 最大 LLID 256 K 带宽分配颗粒度 SC/PC 型 光纤连接器 1000 MBase-TX：标准 CAT5 非屏蔽双绞线缆； 在分路比为 1:32 情况下： 网络线缆 1000 MBase-PX10：G.652 单模光纤，传输距离?10 公里 1000 MBase-PX20：G.652 单模光纤，传输距离?20 公里 -48 V 直流供电 电源 <40 W 功耗 -10?～45? 正常工作的温度 -30?～60? 存放环境温度 10%～90%存放环境湿度 3-4 第三章 卡功能描述 业务汇聚控制卡 3.3 3.3.1 窄带控制卡（AC16） 卡描述 该卡插在子架前部 19、20 号槽位上。 卡号/板号为 2.119.130/7.824.014。 此卡由以太网接口、E1 线路接口、2M 成帧、FPGA 电路、交叉连接、VOIP 模块、 缓冲驱动电路、忙音产生电路、主控制器电路和接口转换电路组成。 它完成对 POTS 窄带业务盘的控制和管理，提供 E1 和以太网两种接口，为 POTS 盘提供 V5 接口和软交换接口，同时也为 EPON 用户（ONU）提供 V5 接口和软交换 接口。 技术规范 技术规范如表 3-3 所示。 表 3-3 AC16 卡的技术规范 通过背板可提供 16 E1 接口和 1 个 100 Mbit/s 以太 网口，E1 接口的阻抗有 120Ω和 75Ω两种 端口 面板上有 1 个 232 调试串口和 1 个 10 Mbit/s 以太网 口 E1 口的物理特性 符合 ITU-T G703，G823 建议要求及相关国际标准 工作状态指示灯 4 种指示灯 电源 -48 V 直流供电 功耗 < 20 W 正常工作的温度 -10?～45? 存放环境温度 -30?～60? 存放环境湿度 10%～90% 3-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 3.3.2 STM-1 接口卡（TDM） 卡描述 该卡能插在子架前部 1-8、11-18 号槽位中的任一个上。 卡号/板号为 2.170.709/7.824.053。 此卡实现了 STM-1 基于包交换网络的 E1 电路仿真和复接功能，为 EPON 系统提供 E1 电路的接入业务，扩展了 EPON 系统承载的业务类型，使得 EPON 除了可以支 持数据、语音以外，还支持 TDM 业务。还采用了增强型自适应时钟恢复方式，无需 指针调整或时钟参考源等外在信息，简化了系统设计。 技术规范 技术规范如表 3-4 所示。 3-6 第三章 卡功能描述 表 3-4 STM-1 接口卡的技术规范 电源 -48 V 直流电源 功耗 <25 W 正常工作的温度 -10?～45? 存放环境温度 -30?～60? 存放环境湿度 10%～90% 接口类别 STM-1 标称比特率 155 520 Kbit/s 应用分类代码 S-1.1 L-1.1 工作波长范围 1261-1361 nm 1261-1361 nm 光源类型 MLM MLM SLM 最大 rms 谱宽(σ) 7.7 nm 4 nm - 最大-20DB 谱宽 发送机 1 nm - - 最小边模抑制比 S 点 30 dB - - 特性 最大平均发送功率 -8 dBm 0 最小平均发送功率 -15 dBm -5 dBm 最小消光比 8.2 dBm 10 dBm 衰减范围 0-12 dB 10-28 dB S、R 点 最大色散 96 ps/nm 185 ps/nm NA 光缆在 S 点的最小回波 通道 NA NA 损耗(含有任何活接头) 特性 S、R 点间最大离散反射系数 NA NA -10 最差灵敏度(BER?10 ) -28+3 dBm（老化余度） -34+3 dBm（老化余度） 接收机 -10 最小过载点(BER?10 ) -8 dBm -18 dBm 在 R 点 最大光通道代价 1 dB 1 dB 特性 NA NA 接收机在 R 点最大反射系数 3-7 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 上联接口卡 3.4 该系列卡只能插在子架后部 29 号卡位。 千兆上联卡（GUP7） 3.4.1 卡描述 卡号/板号为 2.170.722/7.824.108。 本卡主要实现宽带业务的上联，提供 3 个 10/100/1000M 自适应的电口、4 个 1000M 光口和一个 FE 百兆口。其中光口采用 SFP 封装，光连接器型号为 LC/PC，支持热 插拔，电口为千兆以太网接口。这些电口都可作为带内网管接口，而 FE 百兆口可作 为带外网管接口。网管接口可接 ANM2000 网管或以 Telnet 管理方式接入普通计算 机来实现对设备的控制。此外，还有一个连接电源环境监控单元的 RS485 接口和两 个 T1、T2 测试口。 技术规范 技术规范如表 3-5 所示。 表 3-5 千兆上联卡（GUP7）技术指标 IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3x 和 IEEE802.3z 网络标准 4 个 千兆光口；3 个 10/100/1000 Mbit/s 电口，全双工；1 端口 个 FE 百兆口；2 个测试口和 1 个 RS485 接口 1 488 095 bit/s 最大包转发率 电源 -48 V 直流 功耗 <15 W 1000 Base-TX：标准 CAT5 非屏蔽双绞线缆 1000 Base-SX：50/125 ,, 多模光纤（最长 500 m） 网络线缆 1000 Base-LX：1310/1510 nm 单模光纤（最长 120 Km） 0?～45? 工作温度 存放环境温度 -30?～60? 存放环境湿度 10%～90% 3-8 第三章 卡功能描述 千兆上联卡（GUPE7） 3.4.2 卡描述 卡号/板号为 2.170.723/7.824.109。 本卡主要实现宽带业务的上联，提供 7 个 10/100/1000M 自适应的电口和 1 个 FE 百 兆口。千兆电口可作为带内网管接口，FE 百兆口可作为带外网管接口。网管接口可 接 ANM2000 网管或以 Telnet 管理方式接入普通计算机来实现对设备的控制。此外， 还有一个连接电源环境监控单元的 RS485 接口和两个 T1、T2 测试口。 技术规范 技术规范如表 3-6 所示。 表 3-6 千兆上联卡（GUPE7）技术指标 网络标准 IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3x 和 IEEE802.3z 7 个 10/100/1000 Mbit/s 电口，全双工；1 个 FE 百兆 端口 口；2 个测试口和 1 个 RS485 接口 1 488 095 bit/s 最大包转发率 -48 V 直流 电源 <10 W 功耗 1000 Base-TX（标准 CAT5 非屏蔽双绞线缆） 网络线缆 0?～45? 工作温度 -30?～60? 存放环境温度 10%～90% 存放环境湿度 3-9 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 3.5 2M接口卡（16E1） 卡描述 该卡插在子架后部 39 号卡位。 卡号/板号为 2.170.688/7.824.008。 该卡为窄带业务接入提供 16 个 2 M 出口，按后插板的方式安装。该接口卡安装在窄 带控制盘正后方的卡位上，完成 16 个 E1 接口的连接功能。 技术规范 技术规范如表 3-7 所示。 表 3-7 千兆上联卡（GUPE7）技术指标 四个 DB-25 插座和 10 /100 Mbit/s 以太网口 端口 <10 W 功耗 DB-25 插座上插 2 M 连接器 DB25-pdsy (75) 或 连接器和线缆 DB25-pdsy (120)，用来连接 16 对电缆。我们推荐使 用第二种 120 欧的连接器 工作温度 0?～45? 存放环境温度 -30?～60? 存放环境湿度 10%～90% 3-10 第四章 设备网管介绍 第四章 设备网管介绍 4 本章简要介绍了 AN5116-02 设备的两种网管界面和多种连接方式，主要包含如下内 容： 网管介绍 CLI 界面 GUI 界面 网管组网方式 4-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 网管概述 4.1 AN5116-02 设备拥有两种网管操作界面，分别是命令行网管界面（CLI 界面）和 ANM2000 网管界面（GUI 界面），使人机交互更加方便、直观。 AN5116-02 提供两种管理权限，即普通用户权限和管理员用户权限。与此对应有两 种模式，只读模式和配置模式。以普通用户身份登录的用户只能进入只读模式，以管 理员身份登录，用户就能进入配置模式。在只读模式下，用户只能对系统信息进行读 操作，而不能修改配置信息。在配置模式下，用户则能对交换机信息进行各种系统配 置。 CLI界面 4.2 CLI 全称为 Command Line Interface，即命令行管理系统接口。AN5116-02 EPON 局端机向用户提供该接口，是为了使用户通过普通的计算机就能实现对设备的配置和 管理。 命令行管理系统接口具有如下特点： 提供两种基于命令行方式的控制平台，串口超级终端和 Telnet 终端。 , 提供完备的用户帮助系统，用户可以通过多种方式获得实时帮助。 , 具有命令记忆和复制功能，可以再现和切换执行某条历史命令。 , 支持命令简写，命令行解释器会对关键字进行搜索，用户只需输入无冲突的关键 , 字，设备即可识别此命令。 对操作用户的权限进行管理，所有命令都具有权限保护，只有具有某些权限的用 , 户才能访问执行该命令，以充分保证设备访问的安全性。 命令层次化，将目录分成根目录和子目录，并将功能相关的命令放在同一目录中。 , 当设备 GSWC 卡的 Console 串行口与计算机上的 RS-232 串口相连时，用户就能通 过 CLI－网管界面以超级终端命令行方式管理设备。用户只需采用标准字符终端或 PC 机的终端仿真程序就可以实现对 AN5116-02 的操作。此管理方式只适用于本地 管理。 而对于异地管理，用户可以 TELNET 方式对设备进行远程命令行管理。此方式通过 局域网、广域网或带内管理网实现对 AN5116-02 的管理维护。TELNET 连接方式有 两种。一种是通过 AN5116-02 的 GUP7 或 GUPE7 上联卡的 FE 口，即带外连接方 式；另一种是通过 GUP7 或 GUPE7 上联卡的千兆上联口连接，即带内连接方式。 4-2 第四章 设备网管介绍 它们都能实现与串口超级终端相同的管理功能。 4.3 GUI界面 AN5116-02 也可以采用我公司自主研发的 e-Fim ANM2000 宽带接入网管系统进行 管理，其网管界面为 GUI 型，其连接方法与 Telnet 方式一样。该系统的显著特点是： 它是充分考虑了接入网的复杂性、协议标准性、用户敏感性、适应性和扩展性等 , 特点后而设计的管理系统，适应宽带接入网的特点，可以跨越 TMN 的多个管理 层次。它采用 Web 风格的 NT 操作系统，具有友好的人机界面，提供标准的 SNMP 协议上下行接口，并能够管理具有符合 SNMP 协议网管接口的其他公司的宽带 接入产品。 是烽火公司接入产品的统一网络级管理系统，其通信协议、管理功能和管理对象 , 均符合相关行业标准。 采用分层结构和面向对象的设计方法，具有完善的软件体系结构，便于增加和扩 , 充管理对象。ANM2000 对所有接入设备实施高效的管理，方便用户的操作，降 低维护成本。 采用开放式的系统结构，使管理层次相对独立，实现了面向对象的并发多任务处 , 理，集中和远程管理。随着网络规模的发展和升级，用户可以方便地对新增加系 统进行管理，而不影响系统性能。 它是功能强大的网管系统，具有性能管理、故障管理、配置管理和安全管理等四 , 大管理功能，能对系统进行实时地监测和控制，并提供可靠的安全防范策略，在 操作前对用户、操作对象进行多方安全验证。 4-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 网管组网方式 4.4 AN5116-02 EPON 局端机提供串口超级终端、带内和带外多种管理连接方式。 同时，该设备又可通过 3 种方式来进行管理，分别为： , 串口 CLI 管理 TELNET 方式管理 , 基于 SNMP 的管理（采用 ANM2000 网络管理系统或第三方管理软件） , 4.4.1 串口 CLI 管理 使用串口线将设备前面板 GSWC 卡上的 Console 口与计算机的串口相连接，就能利 用 Windows 操作系统自带的超级终端进行管理。 连接到设备前 面 GSW 卡 上 的 Console口 PC AN5116-02 图 4-1 串口连接 4-4 第四章 设备网管介绍 4.4.2 TELNET 方式管理 任何一台通过以太网方式与 AN5116-02 相连的计算机都能用 Telnet 方式对设备进行 远程维护。此方式可分为带内网管和带外网管，带外网管又可分为局域网和广域网。 带外网管 局域网：计算机网口通过 Hub 或二层交换机，与 AN5116-02 的 GUP7 或 GUPE7 上联卡的 FE 口相连，如下图所示： 连接到设备 AN5116-02 背面上联卡 上的FE口 本地运行Telnet 的计算机 工作站 图 4-2 通过局域网在 Telnet 环境中建立 4-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 广域网：将计算机通过广域网与设备以同样的方法连接，如下图所示。 本地运行Telnet 的计算机 连接到设备 AN5116-02 背面上联卡 上的FE口 本地路由器 WAN 远端路由器 本地局 远端局域网 图 4-3 通过广域网在 Telnet 环境中建立 带内网管 通过 GUP7 或 GUPE7 上联卡的千兆上联口连接，如下图所示。 城域网 工作站 连接到设备背 面上联卡上的 千兆上联口 FX/GE AN5116-02 图 4-4 通过带内网管通道在 Telnet 环境中建立 4-6 第四章 设备网管介绍 4.4.3 基于 SNMP 的管理 采用 e-Fim ANM2000 宽带接入网管理系统进行管理，这种管理方式和 telnet 方式相 似，只是管理通道使用的协议不一样，这种方式采用的是 SNMP 协议（简单网络管 理协议），其连接方式与 telnet 方式一样，也有带内和带外两种。 城域网 ANM2000 AN5116-02 图 4-5 ANM2000 SNMP 管理方式连接 4-7 第五章 技术规范 第五章 技术规范 5 本章介绍的是设备的各种技术参数、接口和工作环境要求。主要包括以下内容： 总体技术规范 系统设计规范 子架的对外接口 子架、卡及机架的结构参数 系统可靠性 工作条件 5-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 总体技术规范 5.1 表 5-1 设备总体性能参数 网络配置 可通过 CLI、Telnet、SNMP 等方式实现对网络的配置管理 交换模式 存储转发（Store-and-forward） 背板吞吐量 96 G 当分路比为 1:32 时，单架能接 1024 路；当分路比为 1:64 时，单 端口配置 架能接 2048 路 全双工 工作模式 数据速率 EPON 最大为 1 G bps（上下行对称） 符合 IEEE 802.1q，GVRP 协议，支持 VLAN TAG，最大可以支 VLAN 持 4095 个 VLAN MAC 地址 自动地址学习、线路纠正，可支持高达 16 K 个 MAC 地址 标准 19 英寸宽，14U 高。480×621.5×365（宽×高×深），单 尺寸 位为 mm －48V 直流供电（波动范围为?40V～?57V） 电源 功耗 最大功率（1024 路 ONU） 650W 工作温度 0～50? 存放环境温度 -30?～60? 环境湿度 10%～90% 重量 40kg 5-2 第五章 技术规范 系统设计规范 5.2 本设备的在设计制造时所遵循的标准和规范列举如下。 表 5-2 设备设计规范 Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - specific requirements part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) IEEE 802.3ah-2004 access method and physical layer specifications; Amendment: Media access control parameters, physical layers, and management parameters for subscriber access networks IEEE 802.3u Fast Ethernet Exchange Standard IEEE Standards for Local and Metropolitan Area Networks: Specification for IEEE 802.3x 802.3 Full Duplex and Flow Control Operation The IEEE committee working on standards for Gigabit Ethernet (1000BASE-SX / IEEE 802.3z LX) IEEE 802.1d MAC Bridging / Spanning Tree Protocol Traffic class expediting and dynamic multicast filtering. Describes important IEEE 802.1p methods for providing QoS at MAC level IEEE standard for local and metropolitan area networks: Virtual Bridged Local IEEE 802.1q VLAN Area Networks Standard for local and metropolitan area networks media access control (MAC) IEEE Std 802.1D-2004 bridges IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Overview and IEEE Std 802-2001 Architecture Information technology – telecommunications and information exchange between systems – local and metropolitan area networks – specific requirements IEEE Std 802.3-2002 part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) access method and physical layer IETF RFC 3435（2003） Media Gateway Control Protocol (MGCP) IETF RFC 3057 ISDN Q.921-User Adaptation Layer 5-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 表 5-2 设备设计规范（续） IETF RFC 1889 Real-time Transport Protocol (RTP) IETF RFC 2236 Internet Group Management Protocol (Version 2) Draft – IETF PWE3 –SAToP - 03.txt. This draft is a work item of the Pseudo Wire Emulation Edge to Edge Working Group of the IETF about Structure-Agnostic IETF PWE3 TDM over Packet (SAToP). Structure and Identification of Management Information for TCP/IP-based RFC1155（05/1990） Internets RFC1157（05/1990） Simple Network Management Protocol（SNMP） RFC1212（03/1991） Concise MIB definitions Management Information Base for Network Management of TCP / IP-based RFC1213（03/1991） internets: MIB-II Physical/Electrical Characteristics of Hierarchical Digital Interfaces G.703 Characteristics of the Electrical Interface at Hierarchical bit rate for Digital GB 7611-2001 Network ITU-T H.248 Media Gateway Control Protocol base on H.248 ITU-T H.323 v4 Packet-based multimedia communications H.323 v4 SNMP V2 Simple Network Management Protocol (Version 2) YD/T 1292-2003 Technical specification for media gateway control protocol based on H.248 YDN 021-96 Specification of V5.2 Interface between Local Exchange and Access Network Technical Requirements for access network-Passive Optical Network Based on YD/T xxxx－xxxx Ethernet (EPON) Circuit Emulation Service Definitions, Framework and Requirements in Metro Ethernet Networks MEF 3 Implementation Agreement for the Emulation of PDH Circuits over Metro Ethernet Networks MEF 8 5-4 第五章 技术规范 子架的对外接口 5.3 5.3.1 业务接口 10/100/1000 Base-T 以太网上联接口：GUPE7 上联卡上有 7 个，GUP7 上联卡 , 上有 3 个，速率都为 10/100/1000M 自适应，采用 RJ45 型接口，传输距离为 100 米。 1000 Base-Fx 以太网上联光接口：GUP7 上联卡上有 4 个，速率为 1000 M， , 采用 LC/PC 型连接器，根据所选光模块的不同，传输距离可从 550 米到 120 千 米。 2M 上联接口：16 个 E1 接口。 , STM-1 上联接口：每板可提供 2 个 STM-1 上联光口，采用 SC/PC 型接头。 , EPON 业务接口：每个 EC2 卡有 2 个 EPON 局端光路接口（PON 口），采用 , SC/PC 型连接器。光线路最大上下行速率可达 1.25Gbps。每个 PON 口的最大 分路比为 1：64，即经过分路器后，最多能带 64 个 ONU（远端设备）。因此， 一个 EC2 卡最多能带 128 个 ONU，一个 AN5116-02 设备则最多能带 2048 个 ONU。 管理接口 5.3.2 带外管理接口：即 GUP7 或 GUPE7 卡上的 100 M FE 接口，支持 TCP/IP 协议， , SNMPv1/v2 协议。 带内管理接口：即 GUP7 或 GUPE7 卡上 1000 M 光/电接口，支持 TCP/IP 协议， , SNMPv1/v2 协议。 GSWC 卡上的 RS232 串口：用于本地维护，以命令行方式管理设备。 , 其它接口 5.3.3 -48V 直流电源输入接口。 , 告警输出接口。 , 上联卡上的 RS485 接口：用于连接环境监控单元。 , 5-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 子框、卡及机架的结构参数 5.4 本设备的各种结构参数列举如下。 表 5-3 AN5116-02 设备结构参数表 类 型 尺寸（高度×宽度×深度） 重量（kg） 2.6m 机柜 2600mm×600mm×600mm 137 2.2m 机柜 2200mm×600mm×600mm 120 机柜 2.0m 机柜 2000mm×600mm×600mm 115 621.5mm×480mm×365mm 40（子架满配时） 子 架 369.2mm×210mm×2mm GSWC 369.2mm×210mm×2mm EC2 前插卡 369.2mm×210mm×2mm TDM 169.6mm×210mm×2mm AC16 369mm×100mm×2mm GUP7 369mm×100mm×2mm GUPE7 后插卡 369mm×100mm×2mm 16E1 系统可靠性 5.5 AN5116-02 系统的可靠性指标如表 5-3 所示，设备各卡的可靠性指标如表 5-4 所示。 表中 MTBF 表示的是平均故障间隔时间，hs 是以小时为单位计算，ys 是以年为单位 来计算，failure rate 表示错误率，availability 表示可靠性。 表 5-4 AN5116-02 系统可靠性指标 Failure Rate MTBFhrs MTBFyrs availability 配置模型 （ppm） IP 上联，1024 线 148506.81 16.95 6.865 0.9999966 IP 上联，2048 线 125906.76 14.65 7.905 0.9999960 注：系统的平均修复时间 MTTR 为 0.5 小时。 5-6 第五章 技术规范 表 5-5 AN5116-02 设备各卡的可靠性指标 Failure Rate MTBFhrs MTBFyrs 卡 名 （ppm） 6.707 149095.21 17.02 GSWC 149971.26 17.12 6.667 EC2 143050.78 16.33 6.991 TDM 147430.82 16.83 6.783 AC16 339274.78 38.73 2.947 GUP7 308614.79 35.23 3.240 GUPE7 215320.89 24.58 4.644 16E1 注：各单盘的平均修复时间 MTTR 为 0.5 小时。 工作条件 5.6 5.6.1 环境条件 工作温度 0?～50? , 存放环境温度 -30?～60? , 相对湿度 10%～90%（无凝结） , 大气压力 70～106 kPa , 环境空气无腐蚀性和溶剂性气体、无扬尘，邻近无强电磁场干扰 , 安装地面承重 >600 kg/m2 , 供电条件 5.6.2 电压范围 DC -48V（?40V～?57V） , 供电功率 650 W（一个满配置子框） , 设备接地 5.6.3 接地电阻 < 5Ω 5-7 第六章 设备组网应用 第六章 设备组网应用 6 本章主要介绍 AN5116-02 系统的组网应用形式，并按业务类型分别介绍了各种应用 组网形式，主要包括以下内容： 组网概述 按连接布线组网 按业务组网 6-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 组网概述 6.1 烽火通信的 EPON 接入系统是基于千兆以太网的电信级宽带综合接入系统，主要实 现商业用户和住宅用户的高速、可靠接入。局端光线路终端（OLT）AN5116-02 设 备和远端光网络单元（ONU）AN5006 系列设备就能组成一个 EPON 系统。AN5116-02 提供与 IP 城域网、软交换网络（NGN）、PSTN 网络、DDN 网络及 MSTP 网络等的 高速互连；AN5006 提供与用户侧 PC、以太网交换机、路由器、小型电话交换机 （PBX）、普通电话、模拟电视、数字电视等连接的接口。每台 AN5116-02 设备可最 多支持 2048 个 ONU 的接入，既能提供 V5.2 接口与程控交换机连接提供电话业务， 也提供千兆以太网接口接入到 NGN 中，支持 IP 电话及多种增值业务。AN5116-02 EPON 系统可以根据需要提供主干光纤和全线路光纤的保护倒换，利用下行 1550nm 波长的光信号提供对 CATV 等视频业务的无缝集成。 作为 EPON 宽带综合接入设备，AN5116-02 设备的最典型应用是与 AN5006 设备按 照标准的点到多点方式组成星形网络。图 6-1 为典型的“三网合一”应用方式。 ONU 话机 PC （AN5006） IP MAN TV 分 合波器 路 ONU 器 （AN5006） PSTN E1/N*64Kb/s OLT AN5116-02 可变光 衰减器 PBX Internet PC EDFA IP Phone CATV 信号源 图 6-1 AN5116-02 与 AN5006 的典型组网应用方式 A-6-2 第六章 设备组网应用 按用途组网 6.2 AN5116-02 设备能根据用户需要在各种场合进行应用，以星型网络为基础，可形成 FTTH、FTTB、FTTB+LAN 等多种实用的组网应用方式。 6.2.1 FTTH 组网 AN5116-02 EPON 宽带接入设备最常见的应用是光纤到户（FTTH），如图 6-2 所示。 局端 OLT 设备 AN5116-02 通过光分路器与 ONU 相连。光纤布放到达大楼或者楼道， 每个用户拥有一个独立的 ONU。通过 ONU 提供的各类接口与用户家里的语音、数 据和电视设备连接。此种组网方式管理方便，每个用户都能最大限度选择自己需要的 业务类型。 AN5116-02 图 6-2 FTTH 组网 6-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 6.2.2 FTTB 组网 在光纤到大楼（FTTB）的应用中，AN5116-02 宽带接入设备的局端 OLT 设备通过 光分路器与 ONU 相连，光纤布放到大楼或者楼道里，多个用户可共用一个 ONU， 如图 6-3 所示。EPON 设备的成本由多个用户共同分摊；ONU 到用户端采用 LAN 或 者 100M VDSL 的方式来解决，以在保障带宽的基础上尽量降低建设成本。 AN5006-02 AN5006-02 AN5116-02 图 6-3 FTTB 组网 A-6-4 第六章 设备组网应用 6.2.3 FTTB+LAN 组网 在 FTTB+LAN 组网方式时，局端 OLT 设备 AN5116-02 通过光分路器与各 ONU 相 连，光纤布放到楼道，下挂二层楼道交换机，多个用户共用一个 ONU，EPON 成本 由多个用户共同分摊，如图 6-4 所示。此方式同样在保障带宽的基础上降低了建设成 本，通过交换机的灵活配置，可以在各楼层之间构建起多样的虚拟局域网。 AN5116-02 图 6-4 FTTB+LAN 组网 6-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 按业务组网 6.3 EPON 系统能够为用户提供综合的多业务解决方案，真正做到语音、数据和 CATV 业务的三网合一。下面将按 AN5116-02 设备能支持的业务类型，来分别介绍设备的 组网应用模式。 数据业务 6.3.1 用户的数据业务通过局端 AN5116-02 设备的千兆光口上联，通常要与 BAS 连接，实 现计费、认证等管理功能，以期最大限度地利用现有的网络资源和维护流程。 本设备有两种带宽提供方式，固定带宽分配和动态带宽分配（DBA）。 固定带宽分配的方式即传统的宽带提供方式，为每个用户设定带宽上限。这种带宽提 供的方式欠灵活，但可以有效地利用现有网络资源和维护方式，引入起来较为容易。 动态带宽分配的方式则是按照一定的策略，为每个用户动态地提供带宽，按照 SLA 参数来进行业务开展。其示意图如图 6-5 所示。 AN5116-02 图 6-5 AN5116-02 提供的 DBA 功能 A-6-6 第六章 设备组网应用 语音业务 6.3.2 AN5116-02 设备能提供灵活的语音业务处理功能，包括基于 V5 的解决方案和 VOIP 的解决方案。 对于传统的 V5 解决方案而言，即在 AN5116-02 设备处采用开放式的 V5 接口，通过 2M 接口卡与现有的 PSTN 网络对接，充分利用现有网络资源。其组网图如图 6-6 所 示。 AN5116-02 图 6-6 基于 V5 的语音解决方案 对于 VOIP 语音解决方案而言，AN5116-02 设备内置了呼叫控制模块，能同时支持 H.323 协议和 H.248 协议，因此可灵活应用于基于 H.323 协议的 VOIP 网络和基于 H.248 协议的 NGN 软交换网络。其组网图如图 6-7 所示。 6-7 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 AN5116-02 图 6-7 基于 VOIP 的语音解决方案 6.3.3 IPTV 业务 随着宽带业务接入的普及，IPTV 业务也随之兴起。FTTH 的高带宽特性非常适合承 载 IPTV 业务。在 FTTH 方案中传输 IPTV 业务，可采用如图 6-8 所示的组网方式。 AN5116-02 AN5116-02 AN5116-02 图 6-8 IPTV 解决方案 在 IPTV 业务开通过程中，接入网的核心职能就是提供畅通的宽带通道。这种通道要 求线路速率能够支持视频码流，并且接入网设备内部也要实现无瓶颈的数据传递。 AN5116-02 的全千兆线卡连接明显区别于业界的其它接入产品，能很好地支持大规 模 IPTV 业务流量。 A-6-8 第六章 设备组网应用 6.3.4 TDM 业务 目前大多数的商业集团、政府、海关、银行等企事业单位都希望借助骨干网络资源来 构建自己的专用网络。AN5116 系列产品都可以支持 TDM 业务，满足商业用户对 TDM 专线网络的需求。在 AN5116-02 上提供 TDM 业务，可以减少网络重复建设的投资， 吸引更多高端客户，如图 6-9 中的组网所示。 ANM2000 Ethernet E1 AN5006 光纤链路 IP Ethernet Ethernet E1 STM-1 AN5006 光分路器 SDH AN5116-02 Ethernet E1 AN5006 TDM over IP 图 6-9 AN5116-02 上开展 TDM 业务的示意图 AN5116 系列通过领先的 PWE3 加密算法方式提供 TDM 业务的封装，该系列中 AN5116-02 设备的 TDM 接口卡提供 STM-1 接口与 SDH 网络相连，将来自 ONU 的 63 个 2M 信号复用成 STM-1。反之则将 SDH 网络的 STM-1 信号解复用成 63 个 2M 送往相应的 ONU。AN5006-06 是支持 TDM 业务的代表性 ONU，该 ONU 可以支持 E1 接口。 6-9 附录 A 设备相关协议和技术简介 附录 A 设备的相关协议和技术简介 作为业界率先推出的三网合一宽窄带光纤接入系统，AN5116-02 不仅拥有高密度端 口，高速交换能力，还支持多种路由协议。下面将简要介绍其中的主要协议及相关技 术。 A.1 EPON 美国电气与电子工程师学会（IEEE） 2000 年底成立了 EFM 研究组（Ethernet in the 于 First Mile Study Group），开始研究新的接入技术标准——Ethernet PON。从此， EPON 开始引起了设备供应商和运营商的关注。 简单说来，将数据链路层、以太网技术（Ethernet）和物理层无源光网络（Passive Optical Network——PON）相结合，便形成了以太网无源光网络（EPON）通信接 入系统。PON 是一种点到多点的光纤接入技术。PON 系统在下行时采用时分复用的 广播方式，上行采用时分多址接入方式。因而，具有节省光纤和光设备资源的优势。 PON 是由无源光器件构成的光网络。使用无源器件组网具有许多有源网络难以企及 的优点，如：高带宽，高可靠性，易维护，低成本，可升级，可扩展等。 EPON 接入方式与传统接入方式相比也有很大的优势。传统接入方式必须要修建机 房。而机房又要支付机房报建费、消防安检费，每年还要支付机房租赁费、水电费、 机房的维护费等等一系列不菲的开支。而 EPON 则不需要机房，且光耦合器可以替 代机房内的光电转化器和交换机，减少对大芯数光纤的需求，从而能大大减少在这方 面的投资。特别是在规模较大时，EPON 的价格就会比传统接入方式便宜的多。 此外，EPON 的网管工作量很小，基本不需维护。这是它最显著的特点。由于 EPON 是由以太网技术演化而来的，所以它能全面支持已发展成熟了的二层技术，如 VLAN 等。它还继承了以太网技术的固有优点，如简洁，低成本，兼容性好，寻址灵活，公 平，高速，低时延，稳定性好，可维护等。基于 SLA 的管理模式 EPON 能提供良好 的带宽管理。通过为业务分配逻辑通道的方式，它还能为用户提供良好的 QoS，满 足用户对服务质量的要求。 A-1 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 A.2 VLAN 为了建立起安全、独立的广播域或组播域，可以将交换机上的端口组合成若干个的虚 拟局域网（VLAN）。设置 VLAN 的主要目的是为了限制广播包的传播范围和降低广 播包的影响。所有以太网数据包（如单播、组播、广播），以及未知的数据包，都只 在指定 VLAN 内传送。其他 VLAN 用户的网络上收不到该 VLAN 的数据包，从而确 保该 VLAN 的信息不会被其他 VLAN 用户窃听，实现了信息的保密。这样，在一定 程度上，可以提高网络的安全性。 VLAN 的另一个优点是可以改变网络的拓扑结构，而不需要网络中的工作站在物理上 “移到”另一个 VLAN。它能使网络节点的增加、移动和变换变得灵活方便。 本设备提供两种划分 VLAN 的方式：基于端口的 VLAN 和基于 802.1Q VLAN。其中 基于 802.1Q VLAN 支持 IEEE 802.1Q 标识功能，使 VLAN 能延伸到整个网络（网 络上的所有交换机都支持 IEEE 802.1Q）。802.1Q VLAN 的去标记特性使它能与所有 合法而无法识别 VLAN 标记的交换机或网卡正常通信。 下面来详细说明这两种划分方式。 基于端口的 VLAN 该方式是将端口划分到不同的 VLAN 中，组成不同的广播域。在基于端口的 VLAN 中，广播包、组播包和未知数据包都将被限制在 VLAN 内，有效地分割了广播域。 基于端口的 VLAN 的理解和实现都非常简便。如果网络管理员想快速、简便地设置 VLAN，以限制广播包在网络上的传输，便可选择这种划分方法。 为可靠地执行 VLAN 的设置，请确保所有相关站点都已经直接连接在交换机上。因 为若是通过 Hub、交换机或其它中继器将某站点连接到交换机端口上的，那么与这 些设备相连的其他无关站点也都将成为该 VLAN 的成员。 在设置基于端口的 VLAN 时，只需为 VLAN 起一个名字，并指定哪些端口属于该 VLAN 即可。其余的端口都将被自动地隔离在外此 VLAN 外。 下面就基于端口的 VLAN 列举一个示例来说明。 A-2 附录 A 设备相关协议和技术简介 VLAN 1 研发部 VLAN 3 Serever 交换机 VLAN 2 销售部 图 A-1 基于端口的 VLAN 示例图 上图中，对交换机端口从左至右依次编号为 1-12。根据端口划分的方式，将端口 1、 4、7、12 划为 VLAN1，端口 2、8、12 划为 VLAN2，可以使销售部和研发部各自成 为独立的广播域。而所有的端口都属于 VLAN3。端口 12 同时属于 3 个 VLAN，此类 似端口一般接服务器。于是，服务器可以收到两个 VLAN 发来的数据包，它发的数 据包也可以被转发到两个 VLAN 中的端口中。这样既分割了广播域，又通过重叠端 口的 VLAN 划分方法，提供了对公共服务的访问。 A-3 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 基于 802.1Q 的 VLAN 根据 IEEE802.1Q 协议，交换机最多可以支持 4094 个 802.1Q 的 VLAN。802.1Q VLAN 是针对 IP 设备的端口，限制数据流的进出。所有连接到 IP 设备端口上的设备 都将成为该 VLAN 的成员。无论连接到 IP 设备端口上的是一台计算机，还是整个部 门的计算机。IEEE 802.1Q VLAN 将原有的 IEEE 802.3 帧结构作了一点改变，在源 地址后面插入了 4 个字节的 802.1Q 标记，也即 VLAN 标记，如下图所示。 VLAN 标记 图 A-2 IEEE802.1Q VLAN 帧结构 在 802.1Q VLAN 中常用的术语有： VLAN 标记：标记帧首部的 32 位长的字段。其组成为：8100（16 位）＋优先 , 级（3 位）＋CFI（1 位）＋VID（12 位）。其中 CFI 是标准格式指示器。 VLAN 标识符（VID）：VLAN 标记中的 12 位长的标识符，用来唯一地确定一个 , VLAN。 标记帧：携带 VLAN 标记的帧。 , 无标记帧：不携带 VLAN 标记的帧，即普通的数据帧。 , 端口 VLAN 表示符（PVID）：用于关联 VLAN 端口分类标识符。如 PVID＝1 , 的端口，将其所有的进站无标记帧转发给 VID 为 1 的 VLAN。 无标记端口：以无标记方式加入某个 VLAN。此类端口只发送无标记帧，从此类 , 端口出站的帧为无标记帧。 标记端口：以标记方式加入某个 VLAN。此类端口只发送标记帧，从此类端口出 , 站的帧是标记帧。 A-4 附录 A 设备相关协议和技术简介 A.3 STP 在数据传输过程中，为了避免干路断路引起网络瘫痪，链路冗余备份是必不可少的。 但当连接一些备份链路时，也有可能出现数据循环传输而导致的死循环。交换机在数 据传输路径的选择时，会自动选择最优路径，而除了最优路径外，其它的冗余链路会 被交换机自动视为断路，从而避免了死循环的产生；当链路主干断路时，冗余链路又 会被交换机视为通路进行数据传输，防止整个网络的瘫痪。 网桥之间交换信息的协议称为 STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）。它让 网桥动态地发现拓扑结构的一个无回路子集（树），并且保证足够的连通度，使得只 要物理上可能，每两个 LAN 之间存在且仅存在一条路径。STP 可以提供网络动态冗 余切换机制，自动激活备份线路。 生成树算法的基本思想是，让网桥彼此之间传递特殊的消息以使它们能计算生成树。 IEEE802.1D 把这种特殊的消息称为“配置网桥协议数据单元”或“配置 BPDU”。 生成树的级别（STA Operation Levels）有两种，桥级别和端口级别。在桥一级上， 生成树算法为每台交换机计算桥的标志级数，然后配置根桥和指定桥。而在端口一级 上，生成树算法配置根端口和指定端口。 A-5 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 端口聚合 A.4 端口聚合（Trunking）功能是将设备的多个低带宽交换端口捆绑成一条高带宽链路， 通过几个端口进行链路负载平衡，避免链路出现拥塞现象，比方说，链路聚合就如同 超市设置多个收银台以防止收银台过少而出现消费者排队等候过长的现象。 AN5116-02 设备支持端口聚合功能，可以将多个物理端口捆绑在一起作为一个逻辑 端口从而提供更高的通信带宽。除此之外，端口聚合还可以增强设备间连接的可靠性， 当组内的一个成员端口发生故障，或线路中断时，数据包可以继续在其他端口转发， 从而有效的保证了通信畅通。 设备将把 Trunking 中所有的端口看成一个端口。在组成端口干路的端口中，有一个 端口将被指定为主端口（master port）。Trunking 中的所有成员都以相同的方式工作， 因此，所有对主端口（master port）进行的设置，都将被同样作用到其他所有成员 端口上。所以，当需要对 Trunking 中的端口进行设置时，仅对主端口进行设置即可。 Trunking 中的所有端口在 VLAN、STP 等功能中都被当作一个端口，即所有操作都 只需对主端口完成。 A-6 附录 A 设备相关协议和技术简介 组播 A.5 Internet 上的多媒体业务，诸如流媒体，视频会议和视频点播等，正在成为信息传送 的重要组成部分。点对点传输的单播方式不能支持这一类业务的传输特性，即单点发 送多点接收。单播方式中，服务器必须为每一个接收者提供一个相同内容的 IP 报文 拷贝，同时网络上还要重复地传输相同内容的报文，占用了大量资源。虽然 IP 广播 允许一个主机把一个 IP 报文发送给同一个网络的所有主机，但并不是所有的主机都 需要这些报文，因而也浪费了网络资源。在为了解决这些问题，组播应运而生。它提 供了一个主机向特定的多个接收者发送消息的方法，如下图所示。1989 年，IETF 通 过 RFC1112 协议标准，定义了 Internet 上的组播方式。 没有组播的情况 主机 主机 客户 有组播的情况 主机 主机 客户 组播 图 A-3 A-7 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 IP 组播监视 IP 组播监视（IGMP Snooping）允许交换机“监听”主机与组播服务器间的对话。 当交换机听到来自主机的报告时，交换机将主机所在的端口号加入相应的组中。同时 当交换机听到主机的离开报告时，它将主机所在的端口号从相应的组中删除。 IP 组播监视功能在交换机的二层管理组播流量。通过该功能，交换机可将组播数据 流只发往那些参与组播的端口，从而减少广播信息，节省网络带宽。IP 组播监视功 能在交换机上启动后，交换机为每个 VLAN 创建一张组播转发表。当交换机听到来 自主机的加入报告时，自动将主机所在的端口号加入到相应的组播转发表中。此功能 在视频组播上很有应用价值，服务器并不为每个点播者传递一份视频流，而是通过组 播方式层层复制，从而大大减轻了网络负载。 组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者（一次 的，同时的）的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组 的地址才能接收到数据包。组播可以大大的节省网络带宽，因为无论有多少个目标地 址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。它提高了数据传送效率。减 少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络中，也可以 是在不同的物理网络中的（如果有组播路由器的支持）。 实现组播技术的前提条件 要实现 IP 组播传输，组播源和接收者以及两者之间的下层网络就都必须支持组播。 这包括以下几方面： 主机的 TCP/IP 实现支持发送和接收 IP 组播。 , 主机的网络接口支持组播。 , 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议，即 IGMP（v1，v2）。 , 有一套 IP 地址分配策略，并能将第三层 IP 组播地址映射到第二层 MAC 地址。 , 支持 IP 组播的应用软件。 , 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换机、TCP/IP 栈、防火墙 , 均需支持组播。 组播地址的定义 在组播通信中，我们需要两种地址：一个 IP 组播地址和一个 Ethernet 组播地址。其 中，IP 组播地址标识一个组播组。由于所有 IP 数据包都封装在 Ethernet 帧中，所以 还需要一个组播 Ethernet 地址。为使组播正常工作，主机应能同时接收单播和组播 数据，这意味着主机需要多个 IP 和 Ethernet 地址。IP 地址方案专门为组播划出一个 地址范围，在 IPv4 中为 D 类地址，范围是 224.0.0.0 到 239.255.255.255，并将 D A-8 附录 A 设备相关协议和技术简介 类地址划分为局部链接组播地址、预留组播地址、管理权限组播地址，各地址含义说 明如下： 局部链接地址：224.0.0.0～224.0.0.255，用于局域网，路由器不转发属于此范 , 围的 IP 包。 预留组播地址：224.0.1.0～238.255.255.255，用于全球范围或网络协议。 , 管理权限地址：239.0.0.0～239.255.255.255，组织内部使用，用于限制组播范 , 围。 D 类地址的最后 28 比特没有结构化，即没有网络 ID 和主机 ID 之分。响应某一个 IP 组播地址的主机构成一个主机组，主机组可跨越多个网络。主机组的成员数是动态的， 主机可以通过 IGMP 协议加入或离开某个主机组。因为 IP 多播地址的高 5 位未影射， 因此，影射的以太网地址不是唯一的，共有 32 个 IP 多播地址影射到一个以太网地 址。 组播协议 组播协议主要包括组管理协议（IGMP）和组播路由协议。 组管理协议 IGMP 主机使用 IGMP 通知子网组播路由器，申请加入组播组；路由器使用 IGMP 查询本 地子网中是否有属于某个组播组的主机。 加入组播组 当某个主机加入一个组播组时，它通过“成员资格报告”消息通知它所在的 IP 子网 的组播路由器，同时将自己的 IP 模块做相应的准备，以便开始接收来自该组播组传 来的数据。如果这台主机是它所在的 IP 子网中第一台加入该组播组的主机，通过路 由信息的交换，组播路由器加入组播分布树。 退出组播组 在 IGMP v1 中，当主机离开某一个组播组时，它将自行退出。组播路由器定时（如 120 秒）使用“成员资格查询”消息向 IP 子网中的所有主机的组地址（224.0.0.1） 查询，如果某一组播组在 IP 子网中已经没有任何成员，那么组播路由器在确认这一 事件后，将不再在子网中转发该组播组的数据。与此同时，通过路由信息交换，从特 定的组播组分布树中删除相应的组播路由器。这种不通知任何人而悄悄离开的方法， 使得组播路由器知道 IP 子网中已经没有任何成员的事件延时了一段时间，所以在 IGMP v2.0 中，当每一个主机离开某一个组播组时，需要通知子网组播路由器。组播 路由器立即向 IP 子网中的所有组播组询问，从而减少了系统处理停止组播的延时。 A-9 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 A.6 V5协议 V5 接口 用户线的最长距离在 5 公里左右。当交换机与用户之间的距离超过这个限制时，则 电信局必须增加新的交换机，组建新局，通常被称为 C5 局。电信局为此必须增加相 应的设备、人力、物力等各方面的管理成本，为了降低该成本，很多电信设备供应商 开发出远端模块。它的功能是通过 2M 中继线，将交换机侧用户线信令收集起来，传 到远端，再由远端模块上的话路卡将用户信令转发出去。但是各生产厂家的远端模块 所遵循的协议不同，所以这种方式互通性很差。在这种情况下，V5 协议应运而生。 它规范了交换机和远端之间的通信协议，并将交换机和远端之间的接口参考点称 V5 参考点，其间的协议被称作 V5 协议。V5 协议含有不带集线功能的 V5.1 协议和带集 线功能 V5.2 协议。 V5 协议规范 V5 协议从物理层、数据链路层和网络层上规范了交换机和接入网之间的电气、物理、 规程。具体地讲，物理层 2M 口满足 G.703，G.704，G.706 等 ITU_T 建议；综合业 务数字网 ISDN 基本接入 2B+D 满足 G.960；集群接入 30B+D 满足 G.961 建议。第 二层数据链路层满足 Q.921，网络层满足 LAPV5 协议等。 A-10 附录 A 设备相关协议和技术简介 A.7 集群管理 目前无论在城域网还是企业网中都广泛采用了以太网技术。随着网络规模的增大，在 网络边缘使用大量的接入交换机。由于这些设备数量巨大，又需要逐一管理维护，使 管理工作非常繁琐。同时为这些设备配置 IP 地址，也将耗费大量的 IP 地址，在目前 IP 地址资源比较紧张的情况下无疑是一种浪费。 针对以上问题，集群管理提出了一个解决方法。集群是由一组交换机组成的一个集合， 集群管理提供了一种自动收集设备拓扑的方法，并提供了集中、统一的维护管理通道。 而且一个集群只使用一个 IP 地址，从而简化设备的管理并节约了 IP 地址。AN5116-02 具有烽火公司提出的“以太网交换机集群管理技术规范”专利中所规定的集群管理功 能，该专利已经获得了授权。 集群管理的结构如下图所示。 备用交换机 命令交换机 成员交换机 成员交换机 成员交换机 成员交换机 成员交换机 侯选交换机 图 A-4 -12集群管理结构 图 一个集群由四种角色组成，命令交换机、备份交换机、成员交换机、候选交换机。一 个集群中有且仅有一台命令交换机，命令交换机可以自动收集设备拓扑，并建立集群， 集群建立后，命令交换机提供一个对集群的管理通道，对成员交换机进行管理。当命 令交换机失效，备份交换机自动切换为命令交换机，成员交换机在加入集群之前为候 选交换机。 参与集群管理的交换机必须支持集群拓扑收集协议（Group Topology Protocol），这 些交换机通过拓扑发现报文就能发现各自的邻居，命令交换机收集候选交换机的邻居 发现信息，从而绘制整个集群的拓扑图，命令交换机请求候选交换机加入集群，候选 交换机加入集群成为成员交换机后，通过命令交换机可以对其进行管理维护。 集群建立后，命令交换机提供了一个对集群的管理通道，管理员可以通过任何方式对 集群的成员进行管理，如 SNMP、Telnet、HTTP 等，在此基础上可以实现成员交换 机的批量配置等功能，大大减轻设备维护管理的工作量。 A-11 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 A.8 PPPoE协议 PPPoE 全称为 Point-to-Point Potocol Over Ethernet，是一种以太网上传送 PPP 会 话的方式。通过该协议，在一个共享以太网上的多个主机可以通过一个或多个简单的 桥接设备，与接入服务器进行多个 PPP 会话。每个主机使用它自己的 PPP 协议栈， 并且提供给用户一个熟悉的用户接口。接入控制、计费和服务类型能够基于每用户， 而不是每个站点来处理。PPPoE 实现 PPP 帧在 Ethernet 上的适配，并提供 Ethernet 上的 PPP 连接。 以太网上的 PPPoE 协议栈如下图所示。 IP PPP PPPoE Ethernet 图 A-5 以太网上的 PPPoE 协议栈 PPPoE 包含发现和 PPP 会话两个不同的阶段。当一个主机想开始一个 PPPoE 会话 时，它会先进入发现阶段，以识别对端的以太网 MAC 地址并建立一个 PPPoE SESSION_ID。基于网络的拓扑，主机在发现阶段可以发现所有的接入服务器，然后 从中选择一个。当发现阶段成功完成时，主机和被选择的接入服务器都将拥有它们在 以太网上建立 PPP 连接所需的信息。在 PPP 会话建立之前，发现阶段会一直保持无 状态的 Client/Server 模式。一旦 PPP 会话建立，主机和接入服务器都必须为 PPP 虚接口分配资源。 PPPoE 的通信流程如下图所示.。 主机 接入服务器 PADI PPPOE 主动发现发起 PADO PPPOE 主动发现给予 PADR PPPOE 主动发现请求 PPPOE 主动发现会话结束 PADS PPP 会话 PPP Data PADT PPPOE 终止 图 A-6 PPPoE 通信流程 A-12 附录 A 设备相关协议和技术简介 发现阶段 发现阶段有四个步骤，分别为主机广播一个发起分组（PADI），一个或多个接入服务 器发送给予分组（PADO），主机发送单播会话请求分组（PADR），被选择的接入服 务器发送一个确认分组（PADS）。当此阶段完成，通信的两端都知道了当前的 PPPoE SESSION_ID 和对端的以太网地址。这两个值用来确定唯一的 PPPoE 会话。当主机 接收到确认分组后，便进入了 PPP 会话阶段。 当主机在指定的时间内没有接收到 PADO，它将重新发送它的 PADI 分组，并将等待 时间加倍。此过程的重复次数是可以事先指定的。同样，主机重新发送 PADR 的过 程也有类似的超时机制。 PPPoE 还有一个 PADT 分组，它可以在会话建立后的任何时候发送，以强制地终止 PPPoE 会话，而不同于正常地 PPP 终止分组。它既可由主机发送，也可由接入服务 器发送。当接收到一个 PADT 后，便不再允许使用这个会话来发送 PPP 业务。在发 送或接收 PADT 后，正常的 PPP 终止分组就不能再被发送了。PPP 对端应该使用 PPP 协议自身来正常终止 PPPoE 会话。若 PPP 出现异常不能使用时，就使用 PADT。 PPP 会话阶段 一旦 PPPoE 会话开始，PPP 数据就可以以任何其它的 PPP 封装形式发送。所有的 以太网帧都是单播的。在会话过程中，PPPoE 会话的 SESSION_ID 不能改变，它始 终保持为发现阶段时分配的值。 PPPoE 协议应用 PPPoE 技术规范得到了广泛的支持，目前已成为宽带接入运营商首选的宽带接入方 式。下图显示了当使用 PPPoE 方式时，数据封装的各个阶段： IP IP PPP PPP PPPoE PPPoE Ethernet Ethernet PHY PHY PC/VDSL Modem AN5116-02 图 A-7 PPPoE 数据封装经过的各种阶段 A-13 AN5116-02 EPON 局端机技术手册 A.9 BRAS BRAS（Broadband Remote Access Server 宽带远程接入服务器）作为进行宽带汇 聚的边缘路由器，是宽带网络的灵魂之一。它一侧连接宽带接入网络，另一侧连接 IP 城域网络，集宽带 IP 的业务和赢利于一身。 宽带接入服务器（BRAS）主要完成两方面功能，一是网络承载功能，负责终结用户 的 PPPoE 连接、汇聚用户的流量功能；二是有控制实现功能，与认证系统、计费系 统和客户管理系统及服务策略控制系统相配合，实现用户接入的认证、计费和管理功 能。主要完成用户管理、PPPoE 业务的终结等。 A-14