POS/CPOS技术在铁路客票代售点中的应用

周 鹏 上海铁路局信息技术所

为了方便旅客购票，更好为旅客出行服务。上海铁路局近几年加大开展增设市内代售点工作。当然，随着代售点不断的增多，网络规模的逐渐扩大，对车站路由器链路汇聚能力的要求也就不断提高。高汇聚能力的路由器及模块技术在组网中的应用可以大幅节省用户投资、减小网络复杂度，并可通过简化网络层次来提高网络的可维护性。CPOS技术就是在这样的背景下被应用到铁路客票网络中来的，下面介绍其技术业务特点。

1 POS及CPOS技术介绍

通常我们将IPoverSDH又称为Packetover SDH，简称为POS。POS通过SDH提供的高速传输通道直接传送IP数据业务。它使用链路及点到点协议(Point to Point Protocol，PPP)对数据包进行封装，根据RFC 1662规范把IP分组简单地插入到PPP帧中的信息段。然后再由SDH通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SDH同步净荷中，然后经过SDH传输层和段层，加上相应的通道开销和段开销，把净荷装入一个SDH帧中，最后到达光网络，在光纤中传输，它保留了IP面向无连接的特征。POS主要用于提高网络设备对低速接入的汇聚能力，尤其适合汇聚多个 E1/T1。例如，当前很多政府机关、金融单位使用中低端路由器设备通过E1租用线路接入到ISP传输网；而一些数据中心，则同时租用几个E1/T1。所有这些用户的带宽经过传输网均聚到一个或多个通道化的 POS接口，CPOS接口通过时隙唯一识别各低端设备。

1.1 SDH传输体制

SDH/SONET技术是基于话音传输的体制，但是，近几年来，因特网发展十分迅速，各种基于IP的业务每年以50%～300%的速率增长，目前国际上IP骨干网要求每6～9个月翻番，是摩尔定律的2～3倍。在下一代网络中，以IP为代表的数据业务将超过话音业务成为主要业务，这就要求SDH/SONET技术要不断向前发展。尽管SDH/SONET技术并不会被完全取消，它在光电领域之中有强大的需求，在自我恢复能力、故障管理、广泛记帐支持和同步方面一直享有美誉，但是，为了适应将来网络得发展，除了继续完善其支持话音业务的功能之外，同时也正在向支持数据业务方向发展。目前已有支持数据业务的产品问世，并且今后在功能方面会更加全面。当前许多新型的SDH传输设备大都提供了GE（GigabitEthernet）接口。

1.2 IPover SDH技术

参考OSI7层网络模型，SDH/SONET协议是物理层协议(layerl)，主要负责在物理层介质上传送字节数据。IP协议是无连接的协议，属于网络层协议(layer3)。数据链路层（layer2)负责SDH/SONET协议与IP协议之间的接口，IETF定义PPP协议来执行此项功能，相应有PPPoverSONET/SDH草案，实现IP over SONET/SDH技术。IP over SONET/SDH技术通过PPP针数据包映射进SONET/SDH帧结构净负荷区。

PPP协议定义了点到点链路上传输多协议数据包的标准方法，是正式的Internet标准。PPP协议在OSI7层位于网络层之下，为了与网络层平滑地连接，PPP协议在规定了基本接口后还要为不同的网络层协议提供相应的封装控制协议(NCP)。再者，在PPP层下面承载业务的传输媒质也各不相同，如ISDN、FR、SDH/SONET等，这就需要PPP协议为它们提供相应的链路控制协议(LCP)。

1.3 IPover SDH为网络的发展开通道路

在数据业务占重要地位的网络中，人们对带宽的需求与日剧增。伴随着这种需求的猛增，也带来对提高带宽利用率、简化网络体系结构和降低网络扩建费用的要求。在市场需求的推动下，一些数据运营公司在网络厂家技术的支持下，开发IP在SONET/SDH上的传送业务。目前不少网络设备公司已推出基于IPoverSDH技术的交换路由器产品，如Cisco千兆位交换路由器GSR12000、Ascend千兆位路由转发器GRF、Lucent于1998年推出的Packetstar千兆位路由器等。这些设备在交换功能方面引入了ATM技术，与传统路由器相比，在技术方向有了重大突破，表现在吞吐量大(达60 Gb/s)和传送时延小(14～40 s)，为IP over SDH的实现奠定了基础。但是，千兆比特高速路由器在实现第2层交换与第3层选路的综合的同时，也带来了设备的复杂性。此外，这种突破性技术尚不能广泛应用于普通路由器。因而除非网络上的全部路由器都能采用千兆比特速路由器技术，否则仍难以从整体上提高Internet的水平。所以，IP over SDH主要用于在干线上疏导高速率数据流。

2 POS及CPOS技术特点

2.1 POS及CPOS的优点

POS/CPOS的优点是：对IP路由的支持能力强，具有很高的IP传输效率；符合Internet业务的特点，如有利于实施多播方式；能利用SDH技术本身的环路和网络自愈合能力达到链路纠错的目的；利用OSPF协议防止链路故障造成网络停顿，提高网络的稳定性；将IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容不同技术标准实施全球联网；省略了ATM层，简化了网络结构，降低了运行成本。

2.2 POS及CPOS的缺点

POS/CPOS的缺点是：IP over SDH尚不支持虚拟专用网VPN和电路仿真；在所有包交换技术中，ATM的QoS是最好的，它可以做到电路仿真，而IP over SDH技术只能进行业务分级，不能提供较好的QoS；对大规模的网络必须处理庞大、复杂的路由表，而且查找困难，路由信息占用比较大的带宽。

2.3 铁路客站代售点使用POS技术的目的

铁路运输车站机房采用POS/CPOS技术具有以下优点：①中心汇聚设备能够简洁的实现2 M的汇聚：避免中心堆叠一大堆传输设备，增加故障点；②网络设计具有良好的扩展性：能够实现未来网点的扩展，其主机性能能支持高速板卡的扩展；③提供有效的网络投资保护：网络建设既能有效的满足现有网络建设需求，不至于占用现有过多资源，又能很好的支撑未来网络的扩展。

3 铁路客票代售点网络中CPOS技术的应用

对于下联代售点较多的车站如南京站、杭州站等可以采用CPOS技术，下面就以南京站为例简述CPOS技术在铁路客票代售点中的应用。图1为南京站代售点组网技术案例。

在本组网方案中，中心路由器CISCO7206采用CPOS接口汇聚下级各单位的2 M业务数据；各代售网点路由器通过2 M线路方式接入中心节点。本方案的优点主要体现在：

(1)中心节点采用了155 M的CPOS板卡，一张板卡可汇接63个2 M网点，省掉了堆叠大量的传输设备（比如网桥），使得整个网络简洁易于维护，大大减少了故障点；

(2)中心节点两台CISCO7206核心路由器，最大可支持12张155 M的cPOS板卡，可汇接2 M网点达到756个，完全满足未来扩展2 M网点的需求；

(3)中心采用双设备冗余结构设计。同时思科7206系列路由器支持电源冗余备份，并支持业务板卡热插拔，最大程度的保证了网络的可靠和稳定性；

(4)此外思科 72 系列路由器支持 GE、ATM、FE、CPOS、POS等丰富的接口类型，支持丰富的QoS策略，保证关键业务的顺利运行，可以最大限度的减少用户投资，满足未来网络的发展需求。思科7206路由器CPOS配置信息见图2。

图1 南京站代售点组网技术案例

图2 思科路由器CPOS配置信息

4 结束语

从上面的案例中可以看出，大型铁路客站采用POS/CPOS技术，可以有效地解决车站机房线缆过多，设备维护不便的问题，大大减少了故障点，同时降低了用户的成本。近几年随着铁路加快发展速度，上海路局领导对铁路信息系统发展高度重视，新技术、新设备不断投入使用，铁路信息化建设也取得了长足的进步。铁路信息部门也要为铁路运输、方便旅客出行作出更大的贡献。