GFP協(xié)議介紹課件

1、GFP索引GFP綜述GFP基本結構GFP幀邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異常處理GFP應用GFP概念 GFP，Generic Framing Procedure，通用成幀規(guī)程屬于ITU-T G.7041規(guī)范，是一種新的封裝規(guī)程。GFP采用靈活的幀封裝以支持固定或可變長度的數(shù)據(jù)，免去對數(shù)據(jù)的拆分、重組及填充，簡化操作；GFP采用基于差錯控制的幀定界方式，減少邊界搜索處理時間，同時克服了靠幀標志定位帶來的種種缺點。GFP標準定義了兩種模式GFP具有成幀映射(GFP-F)和透明映射(GFP-T)兩種模式，分別應對不同需求的業(yè)務。GFP-F是一種面向PDU的數(shù)據(jù)流模式，需要將

2、客戶數(shù)據(jù)緩存下來再封裝到GFP幀結構中，用作傳輸IP協(xié)議、多協(xié)議標記交換（MPLS）和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流。 GFP-T是一種面向塊狀碼的數(shù)據(jù)流模式，直接將數(shù)據(jù)從客戶數(shù)據(jù)塊中取出，再映射進周期性、長度固定的 GFP 幀結構中，適用于Fiber Channel（光纖通道）、FICON和ESCON接口的數(shù)據(jù)流。 GFP標準定義了兩種類型幀GFP客戶幀（Client frames）客戶數(shù)據(jù)幀（用于傳送客戶數(shù)據(jù)）；客戶管理幀（用于傳送客戶的管理信息）GFP控制幀（Control frames）目前唯一的控制幀是空閑幀，用于GFP通道空閑時的填充幀；空閑幀是4個全0字節(jié)的GFP枕頭，與十六進制數(shù)B6AB31E

3、0進行異或以實現(xiàn)擾碼功能。GFP索引GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異常處理GFP應用GFP幀基本結構OptionalExtensionHeaderPayload Type 15:0Payload Type07:0tHEC 15:0tHEC 07:0Extension Header B1Extension Header B2Extension Header BneHEC 15:0eHEC 07:0pFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 0

4、7:0Payload Header(4-64B)PayloadInformation FieldpFCS (optional)(4B)Core Header(4B)PayloadArea(4-65535B)pFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00pType 15:0pType07:0tHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0PayloadInformation FieldPayloadInfo

5、rmation FieldpFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00pType 15:0pType07:0tHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0Core Header（核心頭）PLI：Payload Length ID（凈荷長度標識）當PLI大于或等于4時，為GFP客戶幀；否則，該幀是GFP控制幀。cHEC：Core HEC（核心幀頭錯誤校驗）采用CRC-16的校驗方法。在發(fā)送和接收GFP幀

6、前，四字節(jié)的幀頭要與十六進制數(shù)B6AB31E0進行異或以實現(xiàn)擾碼功能，這能提高幀定位的可靠性，以及避免信號值長時間不翻轉現(xiàn)象。GFP控制幀目前唯一的控制幀是空閑幀，用于GFP通道空閑時的填充幀；空閑幀是4個全0字節(jié)的GFP幀頭，與十六進制數(shù)B6AB31E0進行異或以實現(xiàn)擾碼功能。GFP idle framePayloadInformation FieldpFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00pType 15:0pType07:0tHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHE

7、C 07:0PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0Payload Area（凈荷區(qū)）GFP凈荷區(qū)由凈荷頭和凈荷信息域兩個部分構成。在凈荷信息域中，還可以包含可選的凈荷FCS。PayloadInformation FieldPTIPFIEXIUPItHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0pFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0Payload Header（凈荷頭）

8、Payload TYPE：表明GFP凈荷信息的類型和服務內容。PTI（凈荷類型標識，3bit）當PTI=“000”時，為客戶數(shù)據(jù)幀；當PTI=“100”時，為客戶管理幀；其它，保留。PFI（凈荷FCS標識，1bit）當PFI=1時，有凈荷校驗序列（pFCS）；當PFI=0時，無凈荷校驗序列。PayloadInformation FieldPTIPFIEXIUPItHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0Payload Header（凈荷頭）EXI（擴展頭標識，4bit）當EXI=“0000”時，為空

9、擴展頭；當EXI=“0001”時，為線型擴展頭；當EXI=“0010”時，為環(huán)型擴展頭；其它，保留。UPI（用戶凈荷標識，8bit）表明GFP凈荷中的數(shù)據(jù)類型等。從UPI字節(jié)可以看出GFP是支持多種數(shù)據(jù)類型的，如Ethernet、IP、Fiber channel、FICON、ESCON等，這也是GFP的一大特點。pFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0GFP客戶數(shù)據(jù)幀GFP客戶數(shù)據(jù)幀GFP 客戶管理幀PayloadInformation FieldpType 15:0pType07:0t

10、HEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0pFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00PLI 15:8PLI 07:0cHEC 15:0cHEC 07:0Payload Header其它字段tHEC：Type HEC（凈荷類型校驗）采用CRC-16的校驗方法；Ext. Header Info.（擴展頭信息）有3種類型空擴展頭；線型擴展頭；環(huán)型擴展頭。eHEC：Extension HEC（擴展頭校驗）采用CRC-16的校驗方法；Extension Header（擴展頭

11、）空擴展頭，凈荷頭只有4個字節(jié)，無擴展頭；線型擴展頭，用以支持多客戶通過點到點結構來共享GFP幀的凈荷，即用單一傳輸通道承載多個獨立的客戶業(yè)務。CID（Channel ID），8-bit，用于區(qū)分256個通信通道；Spare，8-bit，保留。環(huán)型擴展頭，保留。PayloadInformation FieldpFCS 31:24pFCS 23:16pFCS 15:08pFCS 07:00pType 15:0pType07:0tHEC 15:0tHEC 07:0Ext.Head.B1Ext.Head.B2Ext.Head.BneHEC 15:0eHEC 07:0PLI 15:8PLI 07:0c

12、HEC 15:0cHEC 07:0Payload Info.（凈荷信息域）凈荷信息域用于傳送客戶信號 ；在凈荷信息域中，支持Payload FCS（可選的凈荷信息校驗），采用CRC-32。 在發(fā)送和接收GFP幀時，凈荷區(qū)(Payload Area)的所有字節(jié)要進行X43+1并行擾碼。GFP索引GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異常處理GFP應用GFP幀的邊界確定HUNT狀態(tài)： HUNT狀態(tài)，通過逐個字節(jié)（octet-by-octet）搜索前一次的4個字節(jié)來確定核心頭，來進行幀定界（frame delineation）；如果計算出的cHEC

13、與數(shù)據(jù)域中的cHEC匹配成功，則候選的GFP幀被識別，接收進入PRESYNC狀態(tài)。否則繼續(xù)進行HUNT狀態(tài)搜索；在HUNT中，核心頭的單個錯誤糾正不能進行。 GFP幀的邊界確定PRESYNC狀態(tài)： PRESYNC狀態(tài)，通過逐幀（frame-by-frame）搜索下一個候選幀核心頭的cHEC匹配，來進行幀定界；根據(jù)當前幀的PLI值可以確定下一候選幀的開始邊界； 如果連續(xù)N個GFP幀被正確檢測到，則進入SYNC狀態(tài)。如果GFP幀的cHEC檢測錯誤，則進入HUNT狀態(tài)；在PRESYNC態(tài)中，核心頭的單個錯誤糾正不能進行。 GFP幀的邊界確定SYNC狀態(tài)： SYNC狀態(tài)，通過檢驗下一個候選GFP幀的c

14、HEC匹配，來進行幀定界；根據(jù)當前幀的PLI值可以確定下一候選幀的開始邊界；在SYNC狀態(tài)中，單比特的核心頭錯誤糾正可以進行；當核心頭通過cHEC檢驗出多比特錯誤時，報告該幀丟失，并回到HUNT狀態(tài)，使用戶的SSF（Server Signal Failure）有效。GFP幀的邊界確定GFP索引GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異常處理GFP應用Ethernet GFP-F封裝格式 Ethernet GFP-F封裝在進行GFP封裝之前，要對MAC幀進行一幀的緩存，以獲取MAC幀的長度。計算2字節(jié)的PLI標識； 對PLI進行CRC16計算得到

15、2字節(jié)的cHEC值； PLI與cHEC值形成4字節(jié)的GFP核心頭。 Ethernet GFP-F封裝凈荷頭設置 凈荷頭類型設置 ：PTI配置000，表明該GFP幀為客戶數(shù)據(jù)幀； PFI配置0，表明該GFP幀沒有凈荷的FCS； EXI配置0000，表明該GFP幀沒有擴展頭； UPI配置0 x01，表明該GFP幀為以太網(wǎng)MAC幀的映射。 對凈荷頭類型進行CRC16計算，得到tHEC值； 如果沒有擴展頭，此時凈荷頭由payload type和tHEC 共4字節(jié)組成。否則還要進行擴展頭配置與eHEC計算。Ethernet GFP-F封裝凈荷信息域裝載 包含了從DA到FCS的所有字節(jié)；配置pFCS，要對

16、凈荷信息域進行CRC-32計算，在幀尾增加4字節(jié)的校驗值；在沒有有效的MAC幀發(fā)送時，直接發(fā)送GFP的空閑幀。GFP索引GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異常處理GFP應用 GFP-T封裝GFP-T封裝GFP-T封裝 GFP-T封裝無需緩存完整一幀才能封裝PLI固定71； 對PLI進行CRC16計算得到2字節(jié)的cHEC值； PLI與cHEC值形成4字節(jié)的GFP核心頭。 GFP-T封裝凈荷頭設置 凈荷頭類型設置 ：PTI配置000，表明該GFP幀為客戶數(shù)據(jù)幀； PFI配置1，表明該GFP幀包含凈荷FCS； EXI配置0000，表明該GFP幀

17、沒有擴展頭； UPI配置0 x06，表明該GFP幀為Ge的映射。 對凈荷頭類型進行CRC16計算，得到tHEC值； 無擴展頭，此時凈荷頭由payload type和tHEC 共4字節(jié)組成。否則還要進行擴展頭配置與eHEC計算。GFP-T封裝凈荷信息域裝載 將客戶數(shù)據(jù)進行8B10B解碼；64B65B編碼，封裝為一個superblock，每個GFP幀包含一個超塊配置pFCS，要對凈荷信息域進行CRC-32計算，在幀尾增加4字節(jié)的校驗值；在沒有有效的客戶數(shù)據(jù)幀發(fā)送請求時，直接發(fā)送GFP的空閑幀。GFP目錄結構GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗計算GFP異

18、常處理GFP應用HEC計算核心頭差錯校驗（cHEC）cHEC共2字節(jié)，采用CRC-16校驗來保護核心頭的完整性；cHEC生成多項式為G(x)=x16+x12+x5+1，初值為0，對2字節(jié)的PLI進行計算得出2字節(jié)的cHEC；cHEC處理可以糾正單一比特錯誤。當檢測到多位差錯時，GFP接收端將丟棄這些幀，同時更新相關系統(tǒng)記錄以達到性能監(jiān)視的目的。類型頭差錯校驗（tHEC）tHEC共2字節(jié)，采用CRC-16校驗，用來保護類型域的完整性。tHEC域生成過程和cHEC相同，只是對GFP的類型域進行計算。tHEC可以糾正單比特錯誤并檢測多比特錯誤。當多比特出錯時，GFP接收端將丟棄這些幀，更新相應的系統(tǒng)

19、記錄。擴展頭差錯校驗（eHEC）eHEC共2字節(jié)，采用CRC-16校驗。eHEC域生成過程和cHEC相同，只是對擴展頭域中所有字節(jié)進行計算，不包括eHEC本身。FCS計算凈荷幀校驗序列（pFCS）GFP的凈荷FCS是可選的，共4字節(jié)，為CRC-32序列，保護GFP凈荷信息域的內容；pFCS是否存在由PFI域指示；pFCS采用CRC-32生成的多項式G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1，對GFP的凈荷信息域進行校驗計算。GFP目錄結構GFP綜述GFP基本結構GFP幀的邊界確定GFP-F封裝GFP-T封裝FCS校驗處理GFP

20、異常處理GFP應用GFP客戶信號失效指示當源端檢測到客戶信號丟失或客戶信號同步字符丟失，發(fā)送客戶管理幀PTI=100UPI=h01 (loss of client signal)UPI=h02(loss of client character synchronization )每100ms1000ms發(fā)送一次 當宿端接收到客戶管理幀時，上報CSF(Client Signal Fail)CSF撤銷條件N x 1000ms內沒有繼續(xù)接收到CSF幀接收到有效的客戶數(shù)據(jù)幀接收到DCI幀(PTI=100,UPI=h03)GFP客戶鏈路故障狀態(tài)指示GFP客戶鏈路故障狀態(tài)指示檢測到RFI(client remote fault indication )，發(fā)送RDI檢測到LFI(client local fault indication )，發(fā)送FDI每100ms1000ms發(fā)送一次PTI=100UPI=h04 (FDI)UPI=h05(RDI) 當宿端接收到FDI/RDI時，將信息傳遞到near-end client signal sink(RDI :NE D /FDI :NE A)撤銷條件N x 1000ms內沒有繼續(xù)接收到FDI/RDI幀接收到有效的客戶數(shù)據(jù)幀接收到DCI幀(PTI=100,UPI=h03)GFP客戶鏈路故障狀態(tài)指示GFP客戶鏈路故障狀