Синхронный Ethernet

Синхронный Ethernet , также называемый SyncE , является стандартом ITU-T для компьютерных сетей, который упрощает передачу тактовых сигналов через физический уровень Ethernet . Затем этот сигнал можно отследить до внешних часов.

Обзор [ править ]

Мобильные сети требуют своего рода синхронизации

Целью синхронного Ethernet является предоставление сигнала синхронизации тем сетевым ресурсам, которым в конечном итоге может потребоваться такой тип сигнала. Сигнал синхронного Ethernet, передаваемый через физический уровень Ethernet, должен отслеживаться по внешним часам, в идеале - ведущим и уникальным часам для всей сети. Приложения включают сотовые сети , технологии доступа, такие как пассивная оптическая сеть Ethernet , и такие приложения, как IPTV или VoIP .

В отличие от сетей с временным мультиплексированием , компьютерные сети семейства Ethernet не несут информацию о синхронизации часов. Определены несколько способов решения этой проблемы. Протокол сетевого времени IETF, протокол точного времени IEEE 1588-2008 - некоторые из них.

SyncE был стандартизирован ITU-T в сотрудничестве с IEEE в виде трех рекомендаций:

1. Рек. МСЭ-Т. G.8261 , который определяет аспекты об архитектуре и вандера производительности сетей SyncE
2. Рек. МСЭ-Т. G.8262, который определяет синхронные часы Ethernet для SyncE
3. Рек. МСЭ-Т. G.8264, который описывает спецификацию канала обмена сообщениями синхронизации Ethernet (ESMC)

Архитектура SyncE минимально требует замены внутренних часов карты Ethernet на контур фазовой автоподстройки частоты , чтобы питать Ethernet PHY .

Архитектура [ править ]

Модель сети синхронизации для синхронного Ethernet, SONET и SDH

Расширение сети синхронизации для рассмотрения Ethernet как строительного блока (ITU-T G.8261). Это позволяет подключать сетевое оборудование синхронного Ethernet к той же сети синхронизации, что и синхронная цифровая иерархия (SDH). Синхронизация для SDH может передаваться через Ethernet и наоборот.

Часы [ править ]

ITU-T G.8262 определяет тактовые частоты синхронного Ethernet, совместимые с тактовыми сигналами SDH. Тактовые сигналы синхронного Ethernet, основанные на тактовых сигналах ITU-T G.813, определяются с точки зрения точности, передачи шума, характеристик удержания, устойчивости к шуму и генерации шума. Эти часы называются тактовыми сигналами ведомого оборудования Ethernet. В то время как стандарт IEEE 802.3 определяет, что частота Ethernet находится в пределах ± 100 ppm, точность EEC должна быть в пределах ± 4,6 ppm. Кроме того, по времени часов Ethernet, можно достичь первичных эталонных часы (КНР) отслеживаемости на границах раздела.

G.8262 / Y.1362 - это рекомендация ITU-T для синхронного Ethernet, которая определяет «временные характеристики ведомых часов оборудования синхронного Ethernet (EEC)». ^[1] Впервые он был опубликован в августе 2007 года с поправками в 2008 и 2010 годах, а также новая версия опубликована в 2010 году. ^[1]

Канал обмена сообщениями [ править ]

Блок данных протокола канала сообщения синхронизации Ethernet (ESMC) Рек. ITU-T G.8264

В SDH сообщение о состоянии синхронизации (SSM) обеспечивает прослеживаемость сигналов синхронизации, и поэтому требуется расширить функциональность SSM до синхронного Ethernet для достижения полной совместимости с оборудованием SDH.

В SDH сообщение SSM передается в фиксированных местах в кадре SDH. Однако в Ethernet нет эквивалента фиксированного кадра. Механизмы, необходимые для транспортировки SSM через синхронный Ethernet, определены ITU-T в G.8264 в сотрудничестве с IEEE. В частности, ESMC, определенный ITU-T, основан на протоколе медленной передачи данных (OSSP), который в настоящее время определен в IEEE 802.3ay. ITU-T G.8264 определяет фоновое сообщение или сообщение тактового сигнала, чтобы обеспечить непрерывную индикацию уровня качества часов. Однако сообщения типа события с новым уровнем качества SSM генерируются немедленно.

Протокол ESMC состоит из стандартного заголовка Ethernet для медленного протокола, специального заголовка ITU-T, поля флага и структуры значения длины типа (TLV). SSM, закодированный в TLV, представляет собой четырехбитовое поле, значение которого описано в ITU-T G.781.

Архитектуры синхронизации [ править ]

Общее требование для SyncE заключалось в том, что любой сетевой элемент (NE) должен иметь по крайней мере два эталонных тактовых генератора, и, кроме того, интерфейсы Ethernet должны иметь возможность генерировать собственный сигнал синхронизации в случае потери внешнего эталона. В таком случае говорят, что узел Ethernet (EN) находится в режиме ожидания. Синхронный сигнал должен фильтроваться и регенерироваться петлей фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в узлах Ethernet, поскольку он ухудшается при прохождении через сеть.

Сетевые топологии [ править ]

Сети синхронизации и транспортировки частично смешаны, поскольку некоторые NE передают данные и распределяют тактовые сигналы другим NE. Наиболее распространенные топологии:

• Дерево : это базовая топология, основанная на главных часах, ссылка на которые распределяется между остальными ведомыми часами. У него есть два слабых места: он зависит только от одного тактового сигнала, и сигналы постепенно ухудшаются.
• Кольцо : По сути, это древовидная топология, использующая кольцевые конфигурации для распространения сигнала синхронизации. Кольцевая топология предлагает способ сделать дерево безопасным, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать образования синхронизирующих петель.
• Сетка : в этой топологии узлы образуют взаимосвязи друг с другом, чтобы иметь избыточность в случае сбоя. Однако петли синхронизации возникают легко, и их следует избегать.

Сети SyncE обычно имеют не одну топологию, а их комбинацию. Дублирование и безопасность с участием более чем одного главного тактового генератора, а также наличие какого-либо протокола управления синхронизацией являются важными особенностями современных сетей. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму проблемы, связанные с транспортировкой сигнала, и избежать зависимости только от одного тактового сигнала в случае отказа. В результате мы получаем чрезвычайно точную, резервную и надежную сеть синхронизации.

Взаимосвязь узлов [ править ]

Есть два основных способа распределить синхронизацию:

• Интранод , который представляет собой высококачественные ведомые часы, известные как блок питания синхронизации (SSU). Они отвечают за распределение синхронизации между сетевыми элементами, расположенными внутри узла.
• Междоузлие , где сигнал синхронизации отправляется другому узлу по ссылке, специально выделенной для этой цели, или с помощью сигнала PHY.

Для передачи синхронного сигнала можно использовать несколько типов сетей, и их действительно можно комбинировать. Некоторые из этих сетей - это T1 / E1, SONET / SDH и любая скорость, а также SyncE. Однако устаревший Ethernet не подходит для передачи сигналов синхронизации. Это важно, потому что, если сигнал пересекает устаревший остров Ethernet, синхронизация теряется.

Сигналы синхронизации [ править ]

Есть много сигналов, подходящих для передачи синхронизации:

• Аналог, 1,544 и 2,048 МГц
• Цифровой, 1,544 и 2,048 Мбит / с
• Сигнал SyncE с любой скоростью передачи
• Линейные коды STM-n / OC-m

Модели синхронизации [ править ]

В SyncE есть несколько способов синхронизации узлов:

1. Внешняя синхронизация : EEC получает сигнал от автономного синхронизирующего оборудования (SASE). Это типичный способ синхронизации, и сетевой элемент обычно также имеет дополнительный опорный сигнал для аварийных ситуаций.
2. Линейная синхронизация : NE получает свои часы, выводя их из одного из входных сигналов.
3. Сквозная синхронизация : где выходы Tx одного интерфейса синхронизируются с входами Rx противоположного интерфейса.
4. Внутренняя синхронизация : в этом режиме внутренние часы EEC используются для синхронизации выходов. Это может быть этап временного удержания после потери сигнала синхронизации, или это может быть простая конфигурация линии, при которой другие часы недоступны.

Временные петли [ править ]

Цикл синхронизации находится в состоянии плохой синхронизации, когда тактовый сигнал замкнулся, но нет ни главного, ни подчиненного тактового генератора, который мог бы автономно генерировать неполный тактовый сигнал. Эта ситуация может быть вызвана отказом, влияющим на сетевой элемент таким образом, что он остался без опорных часов, и поэтому он выбрал альтернативную синхронизацию: сигнал, который оказался тем же сигналом, возвращающимся другим маршрутом. . Цикл синхронизации - это совершенно нестабильная ситуация, которая может спровоцировать немедленный коллапс части сети внутри цикла.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• SyncE объясняется с точки зрения установки и обслуживания
• Синхронная сетевая архитектура
• Белый Кролик Синхронная сеть , Кролик Проект Белый