オプティカル : 同期光ネットワーク(SONET)

Packet Over SONET(POS)インターフェイスでの C2 フラグ バイトについて

2002 年 6 月 1 日 - ライター翻訳版
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目次


概要

この文書は、Synchronous Optical Network(SONET; 同期光ファイバ ネットワーク)/Synchronous Digital Hierarchy(SDH; 同期デジタル階層)フレームでフレーム内部のペイロードの内容を示すために、Path OverHead(POH; パス オーバーヘッド)内の C2 バイトがどう使用されるかについて説明しています。また、Packet over SONET(POS)インターフェイスでペイロードがスクランブルされているかどうかを表示するためにC2 バイトがどう使用されるか、についても触れています。

SONET フレームの基礎

C2 バイトについて説明する前に、まず SONET に関するいくつかの基礎を理解する必要があります。

SONET は階層化アーキテクチャを使用するレイヤ 1(L1)プロトコルです。次の図は SONET の 3 つの層、つまりセクション、ライン、パスの各層を示しています。Section OverHead(SOH; セクション オーバーヘッド)と Line OverHead(LOH; ライン オーバーヘッド)によって Transport OverHead(TOH; トランスポート オーバーヘッド)が構成され、POH と実際のペイロード(図 1 では Payload Capacity と表記されている)によって Synchronous Payload Envelope(SPE; 同期ペイロード エンベロープ)が構成されています。

図 1:SONET の 3 つの層

各層は SONET フレームに対していくつかのオーバーヘッド バイトを追加します。次の表は SONET フレームのオーバーヘッド バイトの説明を示しています。C2 バイトがピンク色で強調されています。

 
パス オーバーへッド
セクション オーバーへッド
A1 Framing A2 Framing A3 Framing J1 Trace
B1 BIP-8 E1 Orderwire E1 User B3 BIP-8
D1 Data Com D2 Data Com D3 Data Com C2 Signal Label
Line Overhead
H1 Pointer H2 Pointer H3 Pointer Action G1 Path Status
B2 BIP-8 K1  K2 F2 User Channel
D4 Data Com D5 Data Com D5 Data Com H4 Indicator
D7 Data Com D8 Data Com D9 Data Com Z3 Growth
D10 Data Com D11 Data Com D12 Data Com Z4 Growth
S1/Z1 Sync Status/Growth M0 または M1/Z2 REI-L Growth E2 Orderwire Z5 Tandem Connection


C2 バイトとは

SONET 規格では、C2 バイトはパス信号ラベルと定義されています。このバイトの目的は、SONET Framing OverHead(FOH; フレーミング オーバーヘッド)によってカプセル化されたペイロード タイプを伝えることです。C2 バイトには、イーサネット ネットワークでの Ethertype および Logical Link Control(LLC; 論理リンク制御副層)/Subnetwork Access Protocol(SNAP; サブネットワーク アクセス プロトコル)ヘッダー フィールドと同じような役割があります。つまり、C2 バイトを使用することにより、1 つのインターフェイスで複数のペイロード タイプを同時に転送できます。

次の表は C2 バイトの一般的な値を示しています。

16 進値 SONET ペイロードの内容
00 未実装
01 実装済み - 不特定のペイロード
02 Virtual Tributary(VT; 仮想トリビュタリ)内部(デフォルト)
03 ロック モードの VT(現在はサポートされていない)
04 非同期 DS3 マッピング
12 非同期 DS-4NA マッピング
13 Asynchronous Transfer Mode(ATM; 非同期転送モード)セル マッピング
14 Distributed Queue Dual Bus(DQDB; 分散型キュー二重バス)セル マッピング
15 非同期 Fiber Distributed Data Interface(FDDI; ファイバ分散データ インターフェイス)マッピング
16 Point-to-Point Protocol(PPP)内部の IP、スクランブリングあり
CF PPP 内部の IP、スクランブリングなし
FE テスト信号マッピング(ITU 勧告 G.707 を参照)

 

C2 バイトとスクランブリング

上記の表に示されているように、POS インターフェイスは、ATM 型スクランブリングが有効かどうかに応じて、C2 バイトで 0x16 または 0xCF の値を使用します。PPP over SONET/SDH について規定している RFC 2615 では、スクランブリング設定に基づいてこれらの値を使用することを義務付けています。RFC 2615 では、C2 バイトの値が次のように定義されています。「X^43+ 1 スクランブリング [4] を使用する PPP を示す場合は、値 22(16 進数では 16)を使用します。RFC 1619(STS-3c-SPE/VC-4 のみ)との互換性を維持するために、スクランブリングがオフに設定されている場合は、パス信号ラベルに値 207(16 進数では CF)を使用して、スクランブリングされていない PPP を示します。」

言い換えると、次のようになります。

  • スクランブリングが有効な場合、POS インターフェイスは C2 値として 0x16 を使用する。

  • スクランブリングが無効な場合、POS インターフェイスは C2 値として 0xCF を使用する。

デフォルトの C2 値である 0x16(10 進数では 22)を使用するほとんどの POS インターフェイスでは、コンフィギュレーション内に pos flag c2 22 コマンドが挿入されています。ただし、この行はデフォルトであるため、実行コンフィギュレーションには表示されません。この値をデフォルトから変更するには、pos flag c2 コマンドを使用します。


                          7507-3a(config-if)#pos flag c2 ?

                           <0-255>  byte value

 

変更を確認するには、show run コマンドを使用します。show controller pos コマンドは受け取った値を出力します。そのため、ローカル エンドで値を変更しても、show controller コマンドで出力される値は変わりません。


                           7507-3a#sho controller pos 0/0/0

                           COAPS = 13       PSBF = 3

                           State: PSBF_state = False

                           Rx(K1/K2): 00/00  Tx(K1/K2): 00/00

                           S1S0 = 00, C2 = CF

 

スクランブリングと 2 つのレベルについて

スクランブリングは、SONET フレームで伝送される 1 と 0 のパターンをランダム化するように設計されています。デジタル ビットをランダム化すると、すべて 1 またはすべて 0 のストリングが連続して伝送されることが回避され、1 と 0 の間の十分な遷移によってクロッキングを維持する物理層プロトコルのニーズを満たすことができます。

POS インターフェイスは、次に示す 2 つのレベルのスクランブリングをサポートします。

  • International Telecommunications Union(ITU-T; 国際電気通信連合電気通信標準化部門)GR-253 規格で定義されている 1 + x6 + x7 アルゴリズムは、SOH の最初の行を除くすべてをスクランブリングします。このスクランブラは無効にすることができず、SONET フレームのペイロードで電話コールを伝送する場合に適しています。

  • ITU-T I.432 規格で定義されているスクランブリングは、POS インターフェイスで ATM 型スクランブリングと呼ばれます。このスクランブラは 1 + x43 の多項式を使用する自己同期式スクランブラです。つまり、送信側から受信側に状態を送信する必要がありません。

比較的単純な 0 のストリングによって回線のフラップが発生し、サービスが停止する可能性があることから、シスコではダーク ファイバを含むすべての設定で ATM 型スクランブリングを有効にすることを推奨しています。OC-192 POS など、Gigabit Switch Router(GSR; ギガビット スイッチ ルータ)のラインカードによっては、コマンド行インターフェイスから scrambling コマンドが取り除かれていて、このコマンドが常に有効になっています。下位互換性を維持するため、低速 POS ラインカードでは、スクランブリングはデフォルトでオフになっています。

スクランブリングはハードウェアで実行されるため、ルータのパフォーマンスには影響を与えません。スクランブリングは、GSR の 8/16xOC3 や 4xOC12 などの新しいラインカードではフレーマー Application-Specific Integrated Circuit(特定用途向け集積回路)で、GSR の 4xOC3 や 1xOC12 POS などの古いカードでは隣接した ASIC でそれぞれ直接実行されます。

次の図は、処理の正しい順序と、伝送のどの段階でスクランブリングが実行されるのかを示しています。

図 2:処理の順序

pos scramble-atm コマンドと pos flag c2 0x16 コマンドについて

pos scramble-atm コマンドを使用すると、POS インターフェイスが ATM 型スクランブリングを使用するように設定され、コンフィギュレーション内に pos flag c2 22 コマンドが配置されます。pos atm-scramble コマンドを使用せずに pos flag c2 22 コマンドを実行すると、単に受信側インターフェイスに対してペイロードがスクランブリングされていることを通知する C2 バイトが SONET ヘッダー内に設定されるだけです。つまり、実際にスクランブリングをアクティブにするのは pos scramble-atm コマンドだけです。

サードパーティ製の POS インターフェイス

Cisco POS インターフェイスがサードパーティ製デバイスに接続するときに up/up にならない場合は、スクランブリングと Cyclic Redundancy Check(CRC; 巡回冗長チェック)の設定、および C2 バイトでアドバタイズされた値を確認してください。Juniper Networks 製ルータでは、rfc-2615 モードを設定すると、次の 3 つのパラメータが設定されます。

  • スクランブリング:有効

  • C2 値 = 0x16

  • CRC-32

以前は、スクランブリングが有効であっても、これらのサードパーティ製デバイスは C2 値として 0xCF を使用し続けていて、スクランブリングされたペイロードを正しく反映していませんでした。


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