弹性分组环（RPR）系统的测试
Test Methodology for RPR Systems
赵锋  信息产业部电信研究院RTNet 高级工程师
ZhaoFeng  RTNet of CATR MII

Abstract：Resilient Packet Ring is an new MAN technology. In this paper, the main technical characters of RPR are present. We also discuss the test methodology for RPR systems, including protection, traffic control, Ethernet and TDM service testing.
Subject terms：MAN, RPR, MAC,Protection, Test

1. 引言

　　弹性分组环（RPR：Resilient Packet Ring）是一种新出现的城域网传输技术。在此之前，城域网主要采用三类技术实现：SDH、ATM和以太网。SDH对数据业务的支持能力较差；ATM技术复杂，成本昂贵；而以太网则缺乏对QoS的有效支持，另外网络的故障恢复能力也比较差。RPR则有效地解决了以上这些问题。

　　RPR可以在城域网范围内提供以太网专线、虚拟以太网等业务，因此中国联通、中国网通等运营商都十分重视RPR技术，其中中国网通已经在城域网建设中采用了RPR技术。设备制造商同样对此技术非常看重，Cisco、北电网络、Luminous等厂家相继推出了各自的RPR产品。

2. RPR技术的特点

　　RPR是一种MAC层协议，环形连接上的各节点通过该协议实现信息的传输。节点设备的操作十分简单，包括信息的插入、转发和剥离。在收发两个方向上可以同时传输信息，使带宽获得最大限度的利用。在有关链路信号降级或发生光纤故障时，RPR节点会自动、快速（小于50ms）实现环回。RPR既提供了自愈保护、实现了高可靠性，同时也解决了网络的灵活性和效率等问题。RPR的技术优势，主要表现在以下几个方面：

　　（１） 网络连接的高可靠性。

　　（２） 物理层的灵活性，支持SDH、DWDM或以太网物理层协议。

　　（３） 节点设备间带宽分配的公平性。

　　（４） 便于支持组播／广播业务的开展。

　　RPR支持高速接口，包括GE、10G以太网，以及2.5G／10G POS等接口，环形链路上最大支持128个节点，可以满足目前高速网络建设的需求。

　　目前，IEEE802.17工作组正在致力于RPR的标准制定工作，预计到2003年9月将正式推出IEEE802.17规范。
RPR技术主要是为了数据业务而设计的，如何提供对于TDM业务的支持是RPR需要解决的主要问题。另外，应用于城域网的RPR如何与骨干的SDH/DWDM网络实现互通也是RPR技术发展过程需要重点考虑的问题。

3. RPR系统的测试

　　虽然RPR技术目前还不是十分成熟，但是为了抢占市场，已经有多家厂商推出了各自的RPR产品。为了评估这些不同厂家的产品，有必要对它们进行系统的测试。

　　对RPR产品的测试应该结合RPR技术的特点来进行，测试应主要包含下面几方面的内容。

　　3.1 保护倒换

　　RPR要求系统支持环的保护倒换，并且倒换时间应在50ms之内。在测试时，首先在不同节点间建立连接，加入一定的业务流量，记录下流量的速率，然后制造故障使RPR环发生倒换（例如，拔出线路光口上的光纤），等倒换完成之后，记录此过程丢失的数据包的数量，从而计算出倒换的时间。为了避免手工操作的误差，该项测试应测试多次取平均值。在测试环保护倒换时间时应分别对于以太网业务流量和TDM业务流量进行测试，并在此过程中验证TDM业务是否能优于以太网业务进行倒换。

　　3.2 流量控制

　　流量控制是RPR技术的核心内容之一。应该测试被测系统是否具有速率限制，拥赛控制功能。在测试时，在不同节点间加入过负荷流量，验证被测系统是否能按优先级的高低转发数据流。对于支持TDM的产品应该验证TDM业务是否具有最高的优先级。此外，对于不同的RPR产品还应该测试带宽分配的最小值和带宽粒度。

　　3.3 以太网业务

　　目前，多数RPR产品都支持广播、组播、虚拟以太网专线和虚拟以太网业务，因此应该测试RPR产品是否支持这些不同类型的业务。在测试时，应该针对不同的业务测试端口的转发性能（吞吐量、时延、丢包率等）。在测试端口性能时，应比较加入VLAN ID和不加VLAN ID时的性能差异。由于RPR是一种基于MAC层的协议，因此应该参照以太网交换机的测试方法测试以太网端口支持的以太网帧长、对于错误的以太网帧的处理、MAC地址学习功能，MAC地址表深度，支持VLAN的数量等内容。对于支持MPLS的产品还应对MPLS功能进行测试。

　　3.4 TDM业务

　　对于TDM业务的支持是RPR技术的发展方向。目前，多数产品已经能够提供E1端口。由于RPR节点设备需要将E1信号转换为数据帧，因此需要着重测试E1端口的抖动特性是否满足对标准的E1端口的要求。对于E1端口应进行长时间（24/72小时）的误码率监测，观察端口是否稳定。此外，还应测试E1端口与其它设备（例如，SDH、ATM交换机、路由器）的E1端口是否能实现互通。在进行TDM业务测试时，应同时加入以太网业务流量，验证TDM业务是否受到影响。

4. 结束语

　　中国泰尔实验室RTNet一直在积极地对RPR技术的发展进行跟踪研究，目前已经完成Luminous、Lantern、NEC等厂家RPR产品的测试和运行试验，为信息产业部设备入网及中国联通、中国网通的城域网建设选型提供了技术依据。

　　由于IEEE802.17工作组对于RPR的标准化工作尚未最终完成。因此，等待完善的RPR标准出台之后，还应该依据标准对RPR的帧格式、倒换方式以及RPR丰富的二层消息等项目进行测试以促进实现不同厂家RPR产品之间的互通。