Vanguard設備基于TCP/IP傳輸的研究

陸毅杰

【摘要】 本文討論了關于Vanguard設備之間采用TCP協議作為中繼連接的方法和有效性，與目前Vanguard設備之間采用的幀中繼傳輸協議FRI做了類比。針對目前華東DDN網所采用的最為廣泛的接入協議——透明比特傳輸（TBOP）協議（雷達、甚高頻均采用此接入協議），做了大量實驗，探討其能否利用Vanguard上的以太網端口，用其專有的SoTCP作為中繼協議進行有效傳輸。為今后的實際工作如華東DDN網的擴容、基于TCP/IP技術的民航傳輸網的建設提供了一些想法和思考。

【關鍵字】 Vanguard SoTCP 幀中繼 TBOP 以太網

一、引言

Vanguard路由器作為網絡公司使用面最廣的設備，其重要性毋庸置疑。該設備自使用以來，運行情況良好、設備狀態穩定，能夠有效保障民航各項傳輸業務正常運轉。目前諸如華東DDN網、華東ATM—B路雷達接入網、上海至北京網控轉報幀中繼網等民航重要傳輸業務均使用Vanguard設備進行傳輸。但目前我們絕大多業務的中繼傳輸模式均應用的是Frame Relay（幀中繼）模式。其實Vanguard系列路由器也提供了一至兩個以太網口，而常常被閑置或用作于IP業務的接入端口（LCON的配置）。本文將會探討和研究能否運用SoTCP技術作為中繼進行各種業務的傳輸。DDN網在經歷了多次的擴容工程后，部分設備特別是匯接層的68系列路由器其傳統的中繼串口也已面臨消耗殆盡的局面，在今后的擴容改造工程中我們是否能嘗試開辟IP口作為中繼傳輸鏈路，亦或者在現有DDN網的傳輸結構中我們是否能用它來代替一條傳統的2M線路。本文旨在探討使用現有設備開辟一個新的方向和可能性。

二、SoTCP的原理及技術特點

SoTCP是Vanguard上的一個專有協議，該協議允許Vanguard封裝和傳輸串行協議在IP網絡上。這一特點允許終端和主機設備彼此間在IP網絡上運行串行協議進行連接和通訊。相比于古老的X.25連接，這提供了一個更具效益的解決方案。

傳輸控制協議（TCP）則提供了一個可靠的數據包傳送機制來傳送從串行接口中進入的數據，并且數據能在IP網絡中被路由。

SoTCP協議在從串行終端接收過來的終端數據里加入一個3字節或4字節的SoTCP報頭組成數據報，該報頭包含了目的地節點IP地址，并允許目的地節點在接收端重構數據包。

如同TCP協議一樣，SoTCP在進行數據傳輸之前也要進行握手連接，在數據傳輸中止之后要進行拆鏈。而相比于傳統的TCP協議三次握手四次分手的鏈路拆建過程，SoTCP需要更多的步驟來完成鏈路的拆建。

數據傳送階段：源IP節點將來自串行設備的數據分割，每2047字節組成一個數據包。SoTCP協議再在該包上加上三個或四個字節的報頭，將生成的新數據包傳送至TCP信道。

三、探討SoTCP對現有Vanguard設備組網的意義

3.1轉報X.25業務中繼傳輸的改變

現有轉報同步業務中繼傳輸（虹橋轉報中心與七大管局及浦東的業務）模式為各地至總局的幀中繼模式，幀中繼接入設備是Vanguard6455，由于現有幀中繼設備FRS800年限即將到期，更換設備或傳輸模式也將被提上議事日程。

如上圖所示，由于轉報幀中繼接入設備是Vanguard6455，而Vanguard接入協議為X.25協議，這樣，在幀中繼網的壽命到期后，我們依舊可以利用現有Vanguard設備。X.25同樣可以封裝進SoTCP協議進行中繼傳輸。需要特別指出的是，在本例中不同于之前所做的實驗沒有用到以太網方式的中繼傳輸，而是用SLIP（串行線路網際協議）傳輸協議，所以中繼端口也不是網口而是串口。由于用該協議封裝進TCP的配置較為繁瑣，在此不做具體贅述。通過本例希望大家了解在Vanguard上的諸多協議都可以封裝進TCP中繼，包括實驗中語音鏈路所用的FXS協議和CTP登陸中用到的ATPAD協議。也是在轉報幀中繼網即將淘汰之際，新傳輸網的建設方面提供一些自己的想法。

3.2有效緩解華東DDN網匯聚層路由器接入端口不足

以華東DDN網南京節點為例來論證SoTCP技術可以有效應對兩臺匯聚層路由器Vanguard6840接入端口不足的問題。

上圖為現有DDN網南京節點層拓撲，可以看到有眾多接入層路由器需要接入南京匯聚的兩臺VG6840路由器端口，而所有的這些接入層與匯聚層路由器的中繼協議無一例外都是FRI，兩臺匯聚層路由器的串行接口已經所剩無幾，如果將來需要新增業務，勢必要對南京匯聚層的設備進行擴容。而通過SoTCP技術則可以方便的解決這一問題。

如上圖，在南京的兩臺匯聚層VG6840上啟用各自網口（VG6840上有兩個10M/100M自適應以太網口，可分別配置IP地址進行通信），接入交換機，利用交換機的豐富端口可以應對將來南京的接入層所需的任何新增節點。現有的接入設備仍可按照現有的FRI方式進行傳輸。以上是結合本文所做實驗針對DDN網匯聚層擴容提供了一種方案。

四、結論

雖然VANGUARD設備與主流的網絡傳輸設備不同，并不是基于IP協議開發而來的，其基于X.25/Annex_G設計理念甚至可以說有些過時。但是它對多協議的支持做得非常完善，各種不同的協議基本上可以滿足所有種類的空管核心業務需求。通過近年來推出的新產品和新軟件來消除在IP方面的弱勢。

本文亦通過大量的實驗，查閱相關的資料，對Vanguard的TCP/IP技術進行了研究，證明Vanguard設備同樣可以適應于IP網絡的傳輸。結合目前中繼傳輸模式，提出了能否用Vanguard設備上的網口來進行TCP/IP組網或接入成熟IP網絡的假設，能否在不大規模更換現有設備的情況下啟用新的中繼傳輸模式，并通過一系列實驗證明了這種可能性確實存在。通過一些具體的構想來突出SoTCP的意義，指出了一個新的方向。

IP組網作為當下的趨勢，在民航傳輸網未來的建設和應用中也必將越來越廣泛。本文證明了Vanguard設備在今后的IP化過程中仍有用武之地，起碼可以作為IP網絡的接入設備來使用，極大拓展了Vanguard設備的可用性。

參 考 文 獻

[1] 劉四清龔建萍：《計算機網絡技術》[J]，計算機網絡技術，2008年

[2] Todd Lammle：《TCP/IP技術》[J]，今日電子，2009年

[3] 百度百科：《以太網》http：//baike.baidu.com/view/848.htm