程凯
现代通信网络中有大量设备采用TCP/IP协议与网管中心进行通信，这种应用有其特殊的要求。首先，网管信息不同于网络本身承载的业务信息，在网络稳定时数据量较小；其次，设备与网管中心分开，分散于不同的地点，必须借助一定的传输手段；第三，网管网络大多为星形，单对链路（网管中心到设备）间的数据量较小。
针对这种应用有不同的解决方法，如采用Modem和路由器等，但不论何种方法，都需借助跨越地域的传输网络。因此如果传输网络本身提供一定的通道，就可以大大降低设备的复杂性和成本，在一些小型的网络尤为明显。
SDH技术的一项特点就是具有充分的开销字节用于网络维护，这为上述应用提供了可能。但IP数据有其完全不同于SDH的特点，因为前者是按照IP地址寻址的，而后者则有着固定的网络结构，网管数据必须根据IP地址找到分布在SDH网络中的不同设备，即SDH设备必须为IP数据的寻址提供一定的机制。IP隧道（Tunneling）技术为IP数据的SDH开销通道中传送提供了一个解决方案。
1、原理概述
SDH技术本身就提供网元管理系统（EMS）网管接口，网管信息在再生段（RS）的D1-D3字节或复用段（MS）的D4-D12字节通道传送。以朗讯的SDH设备WaveStar TM AMD 16/1来说，网管信息在MS的D4-D12字节传送，每字节64kbit/s，有576kbit/s的带宽，传送SDH网管数据绰绰有余。而SDH本身的网管数据通道网（DCN）和前面提到的应用很相似，两者都是以地址来传送数据，而地址一一对应于网络中的硬件设备。通过一一对应的地址映射，隧道技术可以识别IP数据的目标地址，并对应到相应的SDH网元地址，由对端的SDH设备将IP数据提出，送到远端的以太局域网。远端IP主机与开放系统互连（OSI）参考模型网络中的SDH网元相连，通过SDH设备的数据通信信道（DCC）传输IP数据，最终实现IP主机与IP网络间的IP数据交换。
2、协议模型
能够提供IP隧道技术的设备可称之为双协议栈（dual-stack）节点，因为它支持OSI和IP两种协议栈。在整个SDH网络中只需要接入点是双协议栈节点，并不要求所有的SDH网元如此。不同网元的不同协议栈在TCP/IP网络中通过IP进行寻址，在IP和IP隧道的交界点，通过双协议栈节点完成IP协议与OSI协议的转换，而在IP隧道阶段的其它网元只在OSI第三层对数据包进行转发。
3、地址映射
SDH网管网络中使用网络服务访问点（NSAP）地址来识别网元，而IP网络则使用IP地址，因此每个双协议栈网元（dual-stack NE）既有NSAP地址也有IP地址，IP数据从该网元送往其它子网。双协议栈网元在本地局域网中起到了网关的作用。
每个双协议栈网元都有一张路由的对应表，每条路由就是一个NSAP地址和一个IP子网地址的对应。每个网元将自己的NSAP地址、IP地址和子网信息由OSI链路状态协议（LSP:Link State Protocol）数据包向其它SDH网元广播，同时读取其它网元的广播信息。路由表也可手工设置。双协议栈网元又在整个IP网络中充当路由器。
4、装载与分段
IP数据被从端口读取后，根据长度进行分段，再装载到OSI-DCC的无连接网络协议（CLNP：Connection-Less Network Protocol）数据包中。
IP在局域网上的包长为46-1500字节。CLNP在局域网上的最大包长为1497字节，在OSI-DCC上最大包长为512字节。在远端局域网端口输出的是分段后的数据包，IP包长为444字节。
5、网络配置
IP隧道技术已在国内外有很多应用，支持这一技术的SDH产品主要是朗讯公司的WaveStar TM AM1(AM1+)和WaveStar TM ADM16/1。主要应用在电信接入设备的网络管理，如AnyMedia TM产品系列，也可用于传送运营商自己的数据和其它产品（如交换机）的网管数据。
由于网络配置涉及到两种不同的网络技术，所以如果不能对两者都有清晰的了解，是很难进行网络规划的。
6、性能评测
作为隧道技术的一种应用，IP隧道是通过软件完成的，功能检测比较简单，其性能测试主要是流量（throughput）的测试。IP隧道技术有两上可能产生瓶颈的因素：一是SDH设备的处理能力；二是DCN的性能，它就是SDH的DCC在传送本网网管信息之余所能为外部应用提供的带宽。作为一种分析的手段，可以先将第二个因素略去，在没有SDH网管信息的情况下进行流量的测试。
测试结论如下：
·IP流量的最高速率约为400kbit/s，占DCC理论带宽（576kbit/s）的70%。
·在包长较小的情况下，所处理的包数量基本不变；流量随着包长增加而线性增加，说明了接口的最大处理能力。在包长较小（小于256字节）的情况下，接口是瓶颈所在。
·曲线的起伏说明数据包分段对传送能力的影响，这是必然存在的。端口的处理能力约为120包/s，这一值基本不变。
·允许帧长为64-1536字节。
测试结果表明，DCC的带宽并未被IP隧道的数据完全占用。这是一种比较均匀的分配，附加功能并没有对基本功能造成不利的影响，但在整个网络设计时仍有必要考虑各种因素并加以权衡。在实际网络规划中应注意以下几点：
·在SDH本身的网管不稳定时，避免使用隧道技术。网管不正常时，网络中可能有大量的垃圾数据，再使用隧道技术会使网络不堪重负。
·避免在局域网上接入太多的IP设备，尤其当局域网上需要传送OSI数据时。因为太多的IP数据（并不需要进入隧道的数据）会占用局域网的带宽，造成过多的数据冲突进而影响OSI数据的传送。DCN规划中就强烈建议IP与OSI不使用同一个局域网，并限制了一个局域网上所接节点的数量。
·尽可能减少路由器与OSI保护路由混用的情况。
摘自《现代电信科技》
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