面向城域网而开发的新型弹性分组环
弹性分组环(Resilient Packet Ring)是专门针对城域网的独特要求而优化的一门新技术，预计在未来的五年里，该市场将比长距离设备市场发展得更快。RHK市场研究公司的一份调查报告显示，到2003年，其市场规模将达到130亿美元。
尽管Sonet/SDH设备占据了当今城域网(MAN)市场的最大份额，但是这一技术是为语音传输而设计的，它并不能很好地满足数据网络的要求。为了开发出满足城域网独特要求的网络，许多供应商提出了各自的解决方案。不过，他们理解业界需要一个基于标准的解决方案，因此他们力促IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会成立一个新的工作小组，即IEEE 802.17小组。该小组将制定IEEE 802.17标准，即弹性分组环(RPR)标准。
IEEE 802.17将定义用于局域网、城域网和广域网的媒介存取控制(MAC)协议，它采用了现有的物理层规范，如1Gb以太网、10Gb以太网、OC-48/STM-16(2.5 Mbps)、以及OC-192/STM-64 (10 Gbps)，其分组数据包的传输率可扩展到每秒几十Gb。
使用预先定义好的基于标准的物理层不仅将加快标准化进程，而且允许将IEEE 802.3和基于Sonet的LAN直接无缝地嵌入到基于RPR的城域网。针对MAN数据流和拓扑而优化的新MAC层，使RPR能够在服务提供商现有的光纤基础设施上提供具成本效益的、迅捷、安全和可靠的数据链路。终端用户将能够根据需要获得从1Mbps到1Gbps或以上传输速率的带宽。
对新兴分组城域网基本需求进行探讨可以帮助我们理解RPR的发展动机。对基于分组的城域网的要求可分为五类：生存能力、公平性、可伸缩性、性能和效率。
生存能力或弹性指接入网能承受设备和线路故障的能力，以及维持用户与网络之间连接的能力。设备层的冗余能力能够将节点和本地故障隔离，但是线路层或设施层的故障却只能由最根本的网络技术来解决。能提供不同程度生存能力的通信技术包括Sonet、LAN桥和路由器。由于具有在50ms中断期内恢复电路通信服务的能力，Sonet能为网络的可恢复性提供保障，它恢复服务的速度比桥和路由器快100倍。
新接入网络架构必须能够扩展数千个端点和支持数千个应用，这些应用将需要从每秒几十K比特到每秒G比特的带宽支持。可伸缩性是城域网的关键需求，接入网络必须能够迅速适应和容纳网络用户和应用的飞速增长。
确定的性能
性能是接入网络另一个重要的特性。为了实现与IP的融合，接入网络必须能够以确定的和可预见的性能支持各种服务。例如，实时分组语音和视频应用要求最小程度的延迟和抖动。对延迟和数据损失有严格要求的应用则必须由可提供保证带宽、低损失和最小分组延迟的连接支持。这种对不同数据流类型提供不同性能保证的能力将使网络运营商能够在一个公共接入网络上支持语音和数据综合服务。
最后，接入网络必须是有效率的，它应该针对城域网光纤分布的环拓扑以及主要的传输数据类型来进行优化。电路网络和技术还不能很好地适应数据传输的需要，通常需要在增加数据传输能力时不得不作出一些折衷。在数据领域，分组网络是合乎逻辑的基础结构。不过，由于城域网光纤基础设施的高成本，光纤的利用必须是有效的。因此，城域网的服务保护机制必须比Sonet的有效得多。另外，网络必须采用数据流工程概念来高效地管理和平衡传输数据流。
RPR标准将定义有两个网络接口的MAC，一个是系统级接口，另一个是物理层接口。RPR的拓扑结构将是一组沿着双向环路互联的交换节点。
为了在这个环路上连接相邻的节点，你可以采用各种媒介，包括一对深色光纤束、一对自波分复用导出的波长、一个Sonet可拆卸OC-n电路、以及其他双向连接媒介。以该拓扑结构为基础，每个RPR节点支持两个环端口：一个支持与左边邻近节点的连接，另一个支持与右边节点的连接。
RPR的MAC接口与以太网MAC接口的根本区别是它包含一个交换协议单元，包括数据存储转发的决策单元。这一把交换决策放到MAC的关键性差异使得RPR的网络性能与以太网协议相比有了显著的提升。
RPR将会如何满足MAN的要求反映在制订RPR标准的早期思想中，由于该标准的制订工作目前刚刚开始，因此预计这些想法今后将会有所改变。
—弹性：物理层将检测错误并将该信息通知MAC层。如果错误被认定是危险的，那么每个受影响的RPR节点将会对自它发出的数据流启动一个故障覆盖(fail-over)动作。这个动作只是一个把数据流从故障路径改向到保护路径的简单重定向动作。警报通知和重定向数据流都将在故障发生后的50毫秒内完成。
—公平性：RPR把带宽预留与服务质量结合起来管理环上的带宽分配。数据流在进入环路时被分类、管制和缓存。环路上的分组数据包将通过中间节点进行极少延时的交换。目的节点从环上取下包并进行所需的附加处理。RPR算法将在所有节点间协调环操作、环接入和数据流管理。
—可伸缩性：RPR支持许多早期建议的物理媒介和线路速率，包括最高可达10Gbps的线路速率。除了环的原始带宽外，RPR还采用了标识方案，这使得运营商能够具备在一个单环上管理数百万数据流的能力。这种将数百万数据流和超宽带环集合的结合正是接入网络数据传输所需要的，目前这种数据传输需求正处于萌芽状态。
—效率：RPR系统采用分组交换，所以很自然地比线路交换系统能更有效地使用带宽。RPR采用两个顺时针旋转光环，在这两个环上传输数据及平衡负载。目的地卸载功能用于保留环带宽。而且，RPR包不在整个环里循环，如同基于环的LAN技术所要求的那样。根据负载分布的不同，这种设计可以使环的有效带宽增加好几倍。包交换与空间复用的结合建立了非常有效的环型网，并对连接RPR节点的光纤链接的使用进行了优化。
—性能：最终，重要的是要构造RPR服务流或虚拟媒介，它们被定义为从环入口到环出口的边到边单元。服务流包括一个标记，该标记为RPR提供一个控制句柄来快速处理绕环传输的负载。每个RPR节点仅需要检查这个标记和一两个报头就可以决定帧的处理。不送往节点的帧仅仅经过最小的延迟和抖动便被迅速旁路处理。送往节点的帧被从环上取下，然后送到节点的某一个服务模块进行附加处理。
这一RPR剪切能力再加上RPR的公平性算法，将使得供应商能够开发为每个应用程序提供有保障的带宽和确定延迟的RPR系统。事实上，我们预计在接入网络方面，PRP的这一控制和服务性能保证能力将超过ATM。
IEEE802.17 RPR标准有一个雄心勃勃的发展计划，其中包括将在未来18个月内制订技术需求。为了实现这个计划，许多供应商联合成立了弹性分组网联盟，与802.17工作组协作并资助早期的互操作性测试。利用物理层的标准化复用将扫除主要的阻碍，使工作组致力于MAC规范的制订，从而加快标准的制订。
标准提供
对于某些急需标准化产品的用户，市场上已经有一些预标准产品供应。这些产品包括思科系统公司的动态分组传输(DPT)产品(它能在Sonet/SDH上工作)、Dynarc公司的Channelized Reserved Services、以及北电网络公司的Optera Packet Edge产品系列。每个供应商都承诺，一旦802.17标准出台，就改造其产品以符合802.17标准。
尽管Sonet/SDH设备占据了当今城域网(MAN)市场的最大份额，但是这一技术是为语音传输而设计的，它并不能很好地满足数据网络的要求。为了开发出满足城域网独特要求的网络，许多供应商提出了各自的解决方案。不过，他们理解业界需要一个基于标准的解决方案，因此他们力促IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会成立一个新的工作小组，即IEEE 802.17小组。该小组将制定IEEE 802.17标准，即弹性分组环(RPR)标准。
IEEE 802.17将定义用于局域网、城域网和广域网的媒介存取控制(MAC)协议，它采用了现有的物理层规范，如1Gb以太网、10Gb以太网、OC-48/STM-16(2.5 Mbps)、以及OC-192/STM-64 (10 Gbps)，其分组数据包的传输率可扩展到每秒几十Gb。
使用预先定义好的基于标准的物理层不仅将加快标准化进程，而且允许将IEEE 802.3和基于Sonet的LAN直接无缝地嵌入到基于RPR的城域网。针对MAN数据流和拓扑而优化的新MAC层，使RPR能够在服务提供商现有的光纤基础设施上提供具成本效益的、迅捷、安全和可靠的数据链路。终端用户将能够根据需要获得从1Mbps到1Gbps或以上传输速率的带宽。
对新兴分组城域网基本需求进行探讨可以帮助我们理解RPR的发展动机。对基于分组的城域网的要求可分为五类：生存能力、公平性、可伸缩性、性能和效率。
生存能力或弹性指接入网能承受设备和线路故障的能力，以及维持用户与网络之间连接的能力。设备层的冗余能力能够将节点和本地故障隔离，但是线路层或设施层的故障却只能由最根本的网络技术来解决。能提供不同程度生存能力的通信技术包括Sonet、LAN桥和路由器。由于具有在50ms中断期内恢复电路通信服务的能力，Sonet能为网络的可恢复性提供保障，它恢复服务的速度比桥和路由器快100倍。
新接入网络架构必须能够扩展数千个端点和支持数千个应用，这些应用将需要从每秒几十K比特到每秒G比特的带宽支持。可伸缩性是城域网的关键需求，接入网络必须能够迅速适应和容纳网络用户和应用的飞速增长。
确定的性能
性能是接入网络另一个重要的特性。为了实现与IP的融合，接入网络必须能够以确定的和可预见的性能支持各种服务。例如，实时分组语音和视频应用要求最小程度的延迟和抖动。对延迟和数据损失有严格要求的应用则必须由可提供保证带宽、低损失和最小分组延迟的连接支持。这种对不同数据流类型提供不同性能保证的能力将使网络运营商能够在一个公共接入网络上支持语音和数据综合服务。
最后，接入网络必须是有效率的，它应该针对城域网光纤分布的环拓扑以及主要的传输数据类型来进行优化。电路网络和技术还不能很好地适应数据传输的需要，通常需要在增加数据传输能力时不得不作出一些折衷。在数据领域，分组网络是合乎逻辑的基础结构。不过，由于城域网光纤基础设施的高成本，光纤的利用必须是有效的。因此，城域网的服务保护机制必须比Sonet的有效得多。另外，网络必须采用数据流工程概念来高效地管理和平衡传输数据流。
RPR标准将定义有两个网络接口的MAC，一个是系统级接口，另一个是物理层接口。RPR的拓扑结构将是一组沿着双向环路互联的交换节点。
为了在这个环路上连接相邻的节点，你可以采用各种媒介，包括一对深色光纤束、一对自波分复用导出的波长、一个Sonet可拆卸OC-n电路、以及其他双向连接媒介。以该拓扑结构为基础，每个RPR节点支持两个环端口：一个支持与左边邻近节点的连接，另一个支持与右边节点的连接。
RPR的MAC接口与以太网MAC接口的根本区别是它包含一个交换协议单元，包括数据存储转发的决策单元。这一把交换决策放到MAC的关键性差异使得RPR的网络性能与以太网协议相比有了显著的提升。
RPR将会如何满足MAN的要求反映在制订RPR标准的早期思想中，由于该标准的制订工作目前刚刚开始，因此预计这些想法今后将会有所改变。
—弹性：物理层将检测错误并将该信息通知MAC层。如果错误被认定是危险的，那么每个受影响的RPR节点将会对自它发出的数据流启动一个故障覆盖(fail-over)动作。这个动作只是一个把数据流从故障路径改向到保护路径的简单重定向动作。警报通知和重定向数据流都将在故障发生后的50毫秒内完成。
—公平性：RPR把带宽预留与服务质量结合起来管理环上的带宽分配。数据流在进入环路时被分类、管制和缓存。环路上的分组数据包将通过中间节点进行极少延时的交换。目的节点从环上取下包并进行所需的附加处理。RPR算法将在所有节点间协调环操作、环接入和数据流管理。
—可伸缩性：RPR支持许多早期建议的物理媒介和线路速率，包括最高可达10Gbps的线路速率。除了环的原始带宽外，RPR还采用了标识方案，这使得运营商能够具备在一个单环上管理数百万数据流的能力。这种将数百万数据流和超宽带环集合的结合正是接入网络数据传输所需要的，目前这种数据传输需求正处于萌芽状态。
—效率：RPR系统采用分组交换，所以很自然地比线路交换系统能更有效地使用带宽。RPR采用两个顺时针旋转光环，在这两个环上传输数据及平衡负载。目的地卸载功能用于保留环带宽。而且，RPR包不在整个环里循环，如同基于环的LAN技术所要求的那样。根据负载分布的不同，这种设计可以使环的有效带宽增加好几倍。包交换与空间复用的结合建立了非常有效的环型网，并对连接RPR节点的光纤链接的使用进行了优化。
—性能：最终，重要的是要构造RPR服务流或虚拟媒介，它们被定义为从环入口到环出口的边到边单元。服务流包括一个标记，该标记为RPR提供一个控制句柄来快速处理绕环传输的负载。每个RPR节点仅需要检查这个标记和一两个报头就可以决定帧的处理。不送往节点的帧仅仅经过最小的延迟和抖动便被迅速旁路处理。送往节点的帧被从环上取下，然后送到节点的某一个服务模块进行附加处理。
这一RPR剪切能力再加上RPR的公平性算法，将使得供应商能够开发为每个应用程序提供有保障的带宽和确定延迟的RPR系统。事实上，我们预计在接入网络方面，PRP的这一控制和服务性能保证能力将超过ATM。
IEEE802.17 RPR标准有一个雄心勃勃的发展计划，其中包括将在未来18个月内制订技术需求。为了实现这个计划，许多供应商联合成立了弹性分组网联盟，与802.17工作组协作并资助早期的互操作性测试。利用物理层的标准化复用将扫除主要的阻碍，使工作组致力于MAC规范的制订，从而加快标准的制订。
标准提供
对于某些急需标准化产品的用户，市场上已经有一些预标准产品供应。这些产品包括思科系统公司的动态分组传输(DPT)产品(它能在Sonet/SDH上工作)、Dynarc公司的Channelized Reserved Services、以及北电网络公司的Optera Packet Edge产品系列。每个供应商都承诺，一旦802.17标准出台，就改造其产品以符合802.17标准。
（编辑 云风）