广域网技术简介

广域网传输技术简介

目 录

第一章 常用的广域网技术

1.1. ATM技术介绍

1.1.1. ATM技术的基本原理和概念

1.1.2. ATM的传输方式

1.1.3. ATM技术的主要参数

1.2. CPOS技术介绍

1.2.1. SDH的帧结构

1.2.2. CPOS技术的主要术语

1.2.3. E1向STM-1的复用

1.2.4. CPOS的E1通道编号计算

1.3. E1/CE1技术介绍

1.4. 同步串口2M/SDH介绍

1.5. MSTP技术介绍

第二章 广域网常用板卡

2.1. ATM板卡介绍

2.2. CPOS板卡介绍

2.3. CE1/E1板卡介绍

2.4. 2M串口板卡介绍

2.5. MSTP板卡介绍

第三章 广域网应用环境

3.1. ATM技术

3.2. CPOS/STM-1技术

3.3. E1/CE1技术

3.4. 同步串口2M/SDH技术

3.5. MSTP广域网技术

3.6. 广域网技术主要优缺点

3.7. 广域网技术兼容性

第四章 广域网配置案例

4.1. 广域网技术配置案例-ATM

4.1.1. 一级分行和二级分行 ATM配置

4.1.2. 二级分行和网点 ATM配置

4.2. 广域网技术配置案例-CPOS

4.2.1. 二级分行和网点 CPOS配置

4.3. 广域网技术配置案例-E1

4.4. 广域网技术配置案例-2M/SDH

4.5. 广域网技术配置案例-MSTP

第五章 广域网排错

5.1. 常用排错命令

5.1.1. show interface

5.1.2. show atmilmi

5.1.3. show atmvc

5.1.4. show controller e1

5.1.5. show controller e1输出分析

5.2. Serial线路排错方法

5.3. 环回测试

常用的广域网技术

最近几年企业常用的广域网技术有:

ATM技术

CPOS/STM-1技术

E1/CE1技术

同步串口2M SDH

MSTP广域网技术

以下章节将分别针对这五种广域网技术进行理论知识简要介绍。

ATM技术介绍

ATM技术的基本原理和概念

分组交换WAN技术-ATM

异步传输模式(ATM)技术能够通过私有和公共网络传输语音、视频和数据。ATM是基于信元的体系结构，而不是基于帧的体系结构。ATM信元的长度总是固定的，即53字节。ATM信元包含一个5字节的ATM头，后面是48字节的ATM负载。小尺寸的定长信元非常适合传输语音和视频流量，因为这种流量不允许出现延迟。视频和语音流量无需等待传输较大的数据包。

ATM的设计具有极佳的可扩展性，能够支持T1/E1到OC-12 (622 Mb/s)乃至更高的链路速度。

ATM提供PVC和SVC，而PVC在WAN中更常用。与其它共享技术一样，ATM允许同一条租用线路上有多个VC连接到网络边缘。

ATM的传输方式

（Asynchronous Transfer Mode）是一种以信元为单位的异步转移模式，异步意味着来自任一用户的信息信元流不必是周期性的。是一种特殊的分组传送技术，提供QOS保障，满足实时业务和非实时业务的需求。

面向连接

使用固定长度的信元

采用统计复用方式

支持对速率、多业务

可适应于局域网和广域网

ATM技术的主要参数

PVC 永久虚通道

SVC 交换虚通道

根据源和目的的定时、比特率、连接方式将业务分为４类，并相应地定义了AAL1、AAL2、AAL3/4及AAL5

通过VPI、VCI值唯一标识一传输通道

通过rt-VBR /nrt-VBR控制突发流量

OC3 155MB

封装 AALXsnap

CPOS技术介绍

SDH的帧结构

在同步数字系列SDH中，采用同步复用方式和灵活的映射结构，可以从SDH信号中直接分插出低速的支路信号，而不需要使用大量的复接/分接设备，从而能够减少信号损耗和设备投资。

当把SDH信号看成由低速信号复用而成时，这些低速支路信号就称为通道。CPOS，即通道化的POS接口。它充分利用了SDH体制的特点，提供对带宽精细划分的能力，可减少组网中对路由器低速物理接口的数量要求，增强路由器的低速接口汇聚能力，并提高路由器的专线接入能力。

CPOS技术的主要术语

复用单元：SDH的基本复用单元包括若干容器(C-n)、虚容 器(VC-n)、支路单元(TU-n)、支路单元组(TUG-n)、管理单元(AU-n)和管理单元组(AUG-n)，其中n为单元等级序号。

容器：用来装载各种速率的业务信号的信息结构单元，G.709定义了C-11、C-12、C-2、C-3和C-4五种标准容器的规范

虚容器(VC)：用来支持SDH的通道层连接的信息结构单元，是SDH通道的信息终端。虚容器分为低阶虚容器和高阶虚容器两类，VC-4和AU-3中的VC-3都属于高阶虚容器。

支路单元(TU)和支路单元组(TUG)：TU是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构。在高阶VC净负荷中，固定地占有规定位置的一个或多个TU的集合称为TUG。

管理单元(AU)和管理单元组(AUG)：AU是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构。在STM-N的净负荷中，固定地占有规定位置的一个或多个AU的集合称为AUG。

E1向STM-1的复用

在G.709建议的SDH复用过程中，从一个有效载荷到STM-N的复用线路并不唯一，E1向STM-1的复用过程如下图所示：

CPOS的E1通道编号计算

当采用AU-4 的复用路径时，从上图的复用过程可以看出：E1的复用结构是3－7－3 结构。计算同一个VC-4 中不同位置TU-12 序号的公式如下：

VC-12序号＝TUG-3编号＋（TUG-2编号－1）×3＋（TU-12编号－1）×21 说明：上述公式中的编号是指VC4 帧中的位置编号，TUG-3 编号范围：1～3；TUG-2编号范围：1～7；TU-12 编号范围：1～3。

E1/CE1技术介绍

CE1全称Channellized E1，其的传输线路的带宽是2048Ｋ,CE1的每个时隙是64K，一共有32个时隙，在使用的时候，可以划分为n*64K，例如：128K,256K等等。

CE1的0时隙是不用来传输用户的数据流量,0时隙是传送同步号。

E1最本来的用法是在用作语音交换机的数字中继时，是把一条E1作为32个64K来用，但是时隙0和时隙15是传输控制信令用，所以一条E1可以传30路话音。

CE1能划分时隙，E1线路不能划分时隙。

CE1和E1也可以互联，但是CE1必须当E1来使用，即不可分时隙使用。因为CE1比较灵活，所以经常使用的模块是CE1。

同步串口2M/SDH介绍

一般情况下，同步串口作为DTE设备，接受DCE设备提供的时钟。

同步串口可以外接多种类型电缆，如V.24、V.35、V.21、RS449、RS530等 同步串口支持的链路层协议包括PPP、帧中继和X.25等。

支持IP和IPX网络层协议

MSTP技术介绍

MSTP(Multi-service Transport Platform)即多业务传输平台， 它是一种城域传输网技术，将SDH传输技术、以太网、ATM、POS等多种技术进行有机融合，以SDH技术为基础，将多种业务进行汇聚并进行有效适配，实现多业务的综合接入和传送，实现SDH从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台。 MSTP支持的速率包括N*2M、155 Mb/s、622 Mb/s、2.5 Gb/s和10 Gb/s等

广域网技术简介（二）—模块介绍、应用场景

2011-08-14 04:27

广域网常用板卡

ATM板卡介绍

板卡PA-A6-OC3MM，PA-A6-OC3SMI，PA-A6-OC3SML，一般

使用在72,73,75系列高端路由器上

每个端口的速度高达155.52Mbps，连接类型为SC

ATM板卡主要指标光纤类型，波长范围，传输距离，光功率

MM:62.5-125-micron多模,1270 to 1380nm,2km,光功率发-20 to -14dbm，收-30 to -14dbm

SMI:9micron单模,1260 to 1360nm,15km,光功率发-15 to -8dbm，收-28 to -8dbm SML:9micron单模,1260 to 1360nm,45km,光功率发-5 to -0dbm，收-35 to -0dbm CPOS板卡介绍

板卡PA-MC-STM-1MM，

PA-MC-STM-SMI

一般使用在72,73,75系列高端路由器上

每个端口的速度高达155.52Mbps，连接类型为SC

每个端口都可以通道化到63个E1。支持通道化到64K，但最多256组逻辑通道 MM:62.5-125-micron多模,1310nm,2km,光功率发-18to -14dbm，收-30dbm SMI:9micron单模,1310nm,15km,光功率发-15 to -8dbm，收-28–-8dbm

CPOS接口模块支持完善的业务特性，在其通道化出来的E1/T1/DS0接口上支持PPP、Multilink PPP、HDLC、Frame Relay。

CE1/E1板卡介绍

板卡PA-MC-8TE1+一般使用在72，73，75系列高端路由器上

每个端口都可以划分31个通道

接口类型为RJ48

线路编码支持HDB3，CRC4或非CRC4

使用的线缆是CAB-E1-RJ45BNC

2M串口板卡介绍

板卡HWIC-2T，一般使用在28，38系列中低端路由器上 高速同/异步串口接口卡，一般使用在2M线路中。 使用的线缆CAB-SS-V35MT

MSTP板卡介绍

板卡PA-2FE-TX，PA-GE一般使用在72，73，75系列高端路由器上

提供100M或1000M接口 接口类型为RJ45或光纤接口

使用的线缆为双绞线或光纤，支持1000Base-SX,LX/LH,ZX。

广域网应用环境

ATM技术

ATM技术主要优点为提升带宽方便，一般配置PA-A3-OC3SMI，主要应用在以下环境：

企业总部到分支机构的线路上 一级机构到二级分支机构的线路上 二级分支机构连接末节机构的线路上 CPOS/STM-1技术

CPOS/STM-1技术主要优点可以汇聚63个2M线路，一般配置PA-MC-STM-1，主要应用在以下环境：

企业总部到分支机构的线路上 E1/CE1技术

E1技术主要优点可以划分多个64k的时隙，并可以对多个时隙进行灵活的捆绑。一般配置

PA-MC-2E1-120，主要应用在以下环境： 企业总部连接外联单位或分支机构线路上 同步串口2M/SDH技术

同步串口2M/SDH技术主要优点就是配置简单，一般配置WIC-2T，主要应用在以下环境：

企业总部连接外联单位或分支机构线路上 MSTP广域网技术

MSTP广域网技术主要优点就是配置简单、带宽升级方便、接口成本低，一般配

置100M以太口或者1G光口，主要应用在以下环境： 企业总部到分支机构的线路上

mstp实际上传输仍然是sdh，只是在用户端转为了以太或者光口。为目前企业广域网使用的最新技术。 广域网技术主要优缺点

广域网技术兼容性

广域网技术简介（三）—配置案例 2011-08-14 03:54 广域网配置案例

以下配置案例以某银行的网络结构为示例，网络拓扑如下：

广域网技术配置案例-ATM

一级分行和二级分行ATM配置:

一级分行侧75WA03

vc-class atm UNI-VBR8M//PVC参数定义

vbr-nrt 17600 8800 36//定义vbr-nrt传输参数

oam-pvc manage//启用pvc管理功能

oam retry 2 2 1//pvc管理参数（时延)

encapsulation aal5snap//设置atm的封装类型

interface ATM8/0/0

no ip address

atmsonet stm-1//指明运营商线路类型

no atmilmi-keepalive//不使用ilmi功能

interface ATM8/0/0.1 point-to-point

bandwidth 8192

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

pvcliuzhou 13/103//指定端口VPI/VCI编号

class-vc UNI-VBR8M//引用PVC参数定义

二级分行侧lzwa01

vc-class atm UNI-VBR8M//PVC参数定义

vbr-nrt 17600 8800 36//定义vbr-nrt传输参数

oam-pvc manage//启用pvc管理功能

oam retry 2 2 1//pvc管理参数（时延)

encapsulation aal5snap//设置atm的封装类型

interface ATM4/0

no ip address

atmsonet stm-1//指明运营商线路类型

no atmilmi-keepalive//不使用ilmi功能

interface ATM4/0.1 point-to-point

bandwidth 8192

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

pvcliuzhou 13/103//指定端口VPI/VCI编号

class-vc UNI-VBR8M //引用PVC参数定义

二级分行和网点ATM配置:

二级分行侧lzwa01

interface ATM4/0

no ip address

atmsonet stm-1

no atmilmi-keepalive

!

interface ATM4/0.1 point-to-point

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

pvc wangdian1 1/100//指定端口VPI/VCI编号

protocol ip 192.168.1.2 broadcast//映射对端地址到pvc

encapsulation aal5snap//设置atm的封装类型

网点侧wangdian1

interface Serial0/0

link-protocol fr//定义封装类型

frlmi type ansi//LMI类型(默认为cisco)

fr map ip 192.168.1.1 18 broadcast //映射对端地址

frdlci 18//数据链路连接标识

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

广域网技术配置案例-CPOS

二级分行和网点CPOS配置:

二级分行侧lzwa01

controller SONET 3/0

framing sdh//指定帧类型为sdh

au-4 1 tug-3 1//进入第一个TUG-3支线

tug-2 1 e1 1 unframed//设定第一个TUG-2的第一个E1为unframed方式（不分时隙)

tug-2 1 e1 2 unframed

tug-2 1 e1 3 unframed

tug-2 2 e1 1 channel-group 0 timeslots 1-31

tug-2 2 e1 1 framing no-crc4 //成帧配置方法

interface Serial3/0.1/1/1/1:0

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

encapsulation ppp

网点侧wangdian1

interface Serial0/0

encapsulation ppp

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

广域网技术配置案例-E1

二级分行侧lzwa01

controller E1 4/0

framing NO-CRC4

channel-group 1 timeslots 1

channel-group 2 timeslots 2

interface Serial4/0:1

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

encapsulation ppp

网点侧wangdian1

interface Serial0/0

encapsulation ppp

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

广域网技术配置案例-2M/SDH

二级分行侧 lzwa01

interface Serial0/0

encapsulation ppp

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

网点侧wangdian1

interface Serial0/0

encapsulation ppp

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

广域网技术配置案例-MSTP

二级分行侧lzwa01

interface FastEthernetx/x/0

no ip address

interface FastEthernetx/x/0.1

encapsulation dot1Q 10//VLAN编号

ip address 192.168.1.1 255.255.255.252

网点侧wangdian1

interface Fastehternet0/0

ip address 192.168.1.2 255.255.255.252

广域网技术简介（四）—排障

2011-08-14 04:10

重点内容在后面的分析和环回测试

广域网排错

常用排错命令

show atmvc

show controllers

show atmilmi

show interface

show interface

Router# show interfaces atm 2/0

ATM2/0 is up, line protocol is up

Hardware is A6 ATM

MTU 4470 bytes, sub MTU 4470, BW 155520 kbit, DLY 80 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Encapsulation ATM, loopback set

Keepalive not supported

Encapsulation(s): AAL5, PVC mode

2048 maximum active VCs, 1024 VCs per VP, 1 current VCCs

VC idle disconnect time: 300 seconds

Last input 00:02:45, output 00:02:45, output hang never

Last clearing of "show interface" counter never

show atmilmi

Switch#showatmilmi-status atm 0/0/0

Interface : ATM0/0/0 Interface Type : Private UNI (Network-side) ILMI VCC : (0, 16) ILMI Keepalive : Disabled

ILMI State: UpAndNormal

Peer IP Addr: 10.10.10.4 Peer IF Name: ATM2

Peer MaxVPIbits: 0 Peer MaxVCIbits: 10

Peer MaxVPCs: 0 Peer MaxVCCs: 4096

Peer MaxSvccVpi: 0 Peer MinSvccVci: 0

Peer MaxSvpcVpi: 0

Configured Prefix(s) :

47.0091.8100.0000.0060.3e5a.8f01

show atmvc

Switch#showatmvc

Interface VPI VCI Type X-Interface X-VPI X-VCI Encap Status

ATM0/0/0 0 5 PVC ATM2/0/0 0 39 QSAAL UP

ATM0/0/0 0 16 PVC ATM2/0/0 0 35 ILMI UP

ATM0/0/1 0 5 PVC ATM2/0/0 0 40 QSAAL DOWN

ATM0/0/1 0 16 PVC ATM2/0/0 0 36 ILMI DOWN

ATM0/0/1 4 50 PVC ATM2/0/0 0 230 SNAP DOWN

show controller e1

router#show controller e1

E1 5/1 is up.

Applique type is Channelized E1 - balanced

No alarms detected.

Framing is NO-CRC4, Line Code is HDB3, Clock Source is Line. International Bit: 1, National Bits: 11111

Data in current interval (648 seconds elapsed):

0 Line Code Violations, 0 Path Code Violations

0 Slip Secs, 0 Fr Loss Secs, 0 Line Err Secs, 0 Degraded Mins

0 ErroredSecs, 0 Bursty Err Secs, 0 Severely Err Secs, 0 UnavailSecs Total Data (last 24 hours)

0 Line Code Violations, 0 Path Code Violations,

0 Slip Secs, 0 Fr Loss Secs, 0 Line Err Secs, 0 Degraded Mins,

0 ErroredSecs, 0 Bursty Err Secs, 0 Severely Err Secs, 0 UnavailSecs show controller e1输出分析

E1 5/1 is up

显示E1 controller 5/1 正在运行. E1 controller可能是这三种情况：up, down, administratively down. 另外，如果打环，可以分为本地环和远端环。 Applique Type

指示E1是平衡还是非平衡的，平衡的阻抗是120欧姆，非平衡的是75欧姆。 Framing

当前帧类型，缺省的是CRC4，还有 NO-CRC4。

Line Code

当前的线路编码，缺省是：HDB3. 还有ami。

No alarms detected

警告显示. 可能的警告有:

传输者发送远端告警

传输者正发送高警指示信息.

接收者有信号丢失

接收者得到AIS.

接收者有帧丢失.

接收者有远端告警

接收者没有告警

Data in current interval (648 seconds elapsed)

显示当前的累积时间，每隔15分钟刷新一次。

Serial线路排错方法

使用show interface serial number命令

Serial1/0 is up, line protocol is up

Hardware is M4T

Description: connect

MTU 1500 bytes, BW 2000 Kbit, DLY 20000 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Encapsulation PPP, LCP Closed, crc 16, loopback not set

Keepalive not set

Restart-Delay is 0 secs

5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 0 packets output, 0 bytes, 0 underruns

0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets

0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

1 carrier

transitions DCD=down DSR=down DTR=down RTS=down CTS=down

若是Serial is down,表示路由器到本地的光端机（modem）之间无载波信号CD. 连接串口和MODEM,开启MODEM.看MODEM的发送灯TD是否亮,TD灯亮表示路由器有信号发送给MODEM.TD灯若不亮,请检查MODEM,线缆(最好用Cisco所配的)和端口.你可以用另外一个串口再试试看.

若Serial is up,但line protocol is down.有几种可能:

a.本地路由器未作配置.

b.远端路由器未开或未配置.

路由器两端需要配置相同的协议封装方式.例如:路由器A封装HDLC,路由器B封装PPP,那么两台路由器的lineprotocol始终是down的.

c.光端机（modem）之间没通,即专线没通.

作测试环路.请电信帮助确定具体出现问题是哪一段线路.若作环路成

功,lineprotocol会变成up(looped).

若Serial is up,但line protocol is up(looped).

用show running-config看看端口是否作了loopback配置,若有删调它. a.光端机是否作了环路测试.

b.专线是否作了环路测试.

若Serial is admsinstrativelydown,line protocol is down.则是接口被手动配置down了，需要手动恢复。

环回测试

环回测试是很常用的一种测试，通常用于检查和分析广域网端口或线路问题。 我们在设备端口上用命令loopback使接口从内部将自己发送的信号转接到自己的接收端，通过检查数据发送和接收的情况来判断端口工作状态是否正常。如果需要对端口进行完全的检测，可以使用符合标准的短跳线将端口收发短接构成环。

如果端口正常，可以将线路的一部分或全部包括到环中进行测试，即在线路中的某个点上进行短接构成环。这些点可以是在配线架、CSU/DSU、传输设备等之上。在某些类型的端口上，还可以用命令loopback line在端口上将对方发送的信号转接到对方的接收短，构成测试环。

观察环回测试成功与否，首先看端口有没有形成环，如用命令 show interface

看看端口是不是已经从down状态变到up状态，状态中有没有“(looped)”的字样。端口的某些封装形式，如串行口上的PPP、帧中继等封装会检测环路，阻止端口变成up状态，所以可能要临时改为HDLC封装以便进行测试。

其次是通过ping 产生一定的流量，观察有没有丢包，show interface 检查端口计数器有没有显示input/output错误，有没有CRC、Frame等错误。 一般线路通过单位为:

本地用户--运营商光端机--本地机房--运营商骨干--远端机房--远端光端机--远端用户。

按次序在每一段打环，直至找到问题所在点。