Đồ án Tìm hiểu công nghệ NG-SDH và tình hình triển khai NG-SDH tại viễn thông Quảng Ngãi

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NG-SDH NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN SONET/SDH TRUYỀN THỐNG SONET/SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hóa để truyền tải các lưu lượng dịch vụ thoại. Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên dịch vụ IP, các mạng sử dụng công nghệ SONET/SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau: Liên kết cứng. Do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cố định, có băng tần không đổi, thậm chí khi không có lưu lượng đi qua hai điểm này thì băng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kết nối khác dẫn tới không sử dụng hiệu quả băng thông của mạng. Trong trường hợp kết nối điểm điểm (Hình 1.1a), mỗi kết nối giữa hai điểm chỉ sử dụng 1/4 băng thông của cả vòng ring. Cách xác lập kết nối cứng như vậy làm giới hạn băng thông tối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kết nối, đây là một hạn chế cơ bản của mạng SONET/SDH truyền thống khi truyền tải các dịch vụ IP, do các dịch vụ này có đặc điểm thường có sự bùng nổ về nhu cầu lưu lượng một cách ngẫu nhiên. Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình mesh. khi mạng SONET/SDH thiết lập các liên kết logic để tạo ra cấu trúc mesh như hình 1.1b, băng thông của vòng ring buộc phải chia thành 10 phần cho các liên kết logic. Việc định tuyến phân chia lưu lượng như vậy không những rất phức tạp mà còn làm lãng phí rất lớn băng thông của mạng. Khi nhu cầu lưu lượng truyền trong nội bộ mạng MAN tăng lên, việc thiết lập thêm các node, duy trì và nâng cấp mạng trở nên hết sức phức tạp. Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá. Trong các Ring SONET/SDH, việc truyền các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả các điểm thu đều đã được xác lập kết nối logic. Các gói tin quảng bá được sao chép lại thành nhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùng một gói tin trên vòng ring. Điều này gây lãng phí lớn đối với băng thông của mạng. Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng. Thông thường đối với các mạng SONET/SDH 50% băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng. Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SONET/SDH truyền thống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn lượng băng thông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố. Bảng 1.1: Hiệu suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ Ethernet qua mạng SONET/SDH. Ethenet  SONET  SDH  Tốc độ truyền  Hiệu suất sử dụng băng thông   10Mbps  STS-1  VC-3  48,4Mbps  21%   100Mbps  STS-3c  VC-4  150Mbps  67%   1Gbps  STS-28c  VC-4-16c  2,4Gbps  42%   a. Điểm nối điểm b.Cấu hình mesh Hình 1.1: Kết nối trong mạng SONET/SDH Ngoài ra, khi sử dụng mạng SONET/SDH truyền thống để truyền các lưu lượng Ethernet, ngoài các hạn chế trên thì còn có một yếu tố nữa là tốc độ của Ethenet không tương đương với SONET/SDH. Điều này dẫn đến phải thiết lập các tuyến kết nối của mạng SONET/SDH có tốc độ cao hơn so với của dịch vụ Ethenet, điều này lại là nguyên nhân làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông của mạng lưới. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NG-SDH. Cùng với nhu cầu sử dụng và sự phát triển công nghệ như vũ bão của ngành công nghiệp viễn thông buộc các nhà sản xuất, các nhà vận hành, các nhà khai thác và các tổ chức chuẩn hóa hướng đến một mạng mới cắt giảm chi phí trong khi vẫn mở rộng được dịch vụ. Công nghệ SDH được thiết kế tối ưu cho mục đích truyền tải các tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM). Với khuynh hướng truyền tải dữ liệu ngày càng tăng, hệ thống SDH truyền thống không thể đáp ứng được nhu cầu gia tăng của các dịch vụ số liệu nữa. Xu hướng phát triển của dịch vụ viễn thông là: Sự bùng nổ của các dịch vụ trên Internet. Sự tích hợp dịch vụ. Khả năng di động và chuyển vùng. Yêu cầu QoS theo nhiều mức độ khác nhau. Có thể phân chia thành bốn loại dịch vụ ứng dụng với các mức QoS khác nhau: - Nhạy cảm với trễ và tổn thất (video tương tác, game…). - Nhạy cảm với trễ nhưng tổn thất vừa phải (thoại). - Nhạy cảm về tổn thất nhưng yêu cầu trễ vừa phải (dữ liệu tương tác). - Yêu cầu đối với trễ và tổn hao đều không cao (truyền tệp). Độ an toàn cao. Tính linh hoạt, tiện dụng. Giá thành mang tính cạnh tranh cao. Từ sự dẫn nhập ở trên có thể thấy xu hướng sử dụng dịch vụ theo hướng tăng tính giải trí, tăng tính di động, tăng khả năng thích nghi giữa các mạng, tăng tính bảo mật, tăng tính tương tác nhóm, giảm chi phí… Chính xu hướng phát triển dịch vụ đó đã thúc đẩy sự phát triển các mạng viễn thông theo hướng: công nghệ hiện đại, dung lượng lớn, chất lượng cao, khai thác đơn giản, thuận tiện và mang lại hiệu quả kinh tế cao. SDH thế hệ sau (NG-SDH) được phát triển dựa trên nền mạng SDH hiện tại, là một cơ chế truyền tải cho phép truyền dữ liệu ở tốc độ cao, băng thông rộng và tồn tại đồng thời các dịch vụ truyền thống và các dịch vụ mới trên cùng một mạng mà không làm ảnh hưởng lẫn nhau. Điều quan trọng nhất là NG-SDH có thể thực hiện việc phân bố băng thông mà không làm ảnh hưởng tới lưu lượng hiện tại. Ngoài ra, NG-SDH còn có khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) thích hợp cho các dịch vụ mới và khả năng truyền tải đồng thời nhiều loại dịch vụ khác nhau trong cùng một môi trường.
Hình 1.2: Mô hình giao thức trong NG-SDH. Mô hình giao thức trong NG-SDH cho phép các nhà khai thác cung cấp nhiều dịch vụ chuyển tải dữ liệu để tăng hiệu quả của các trạm SDH đã lắp đặt bằng cách thêm vào các nút biên MSSP. Nghĩa là không cần lắp đặt một mạng chồng lấp hoặc thay đổi tất cả các nút hay sợi quang. Cắt giảm được chi phí trên 1 bit lưu chuyển, thu hút nhiều khách hàng mới và giữ được những dịch vụ kế thừa. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sẵn sàng chuyển các dịch vụ Ethernet/IP trong kinh doanh sang các mạng đô thị. Mặt khác, sự kết hợp Ethernet/IP có thể làm tăng lợi thế truyền tải đường dài của SDH bao gồm sự mềm dẻo, tin cậy, khả năng chuyển đổi, bảo vệ tích hợp, quản lý và định tuyến lại. NG-SDH cho nhiều hơn thế. Các node mới của nó được gọi là "Nền tảng cung cấp đa dịch vụ” MSSP cho phép kết hợp các giao tiếp dữ liệu như Ethernet, 8B/10B, MPLS hoặc RPR mà không cần bỏ các giao tiếp SDH/PDH. Ngoài ra, để dữ liệu chuyển tải hiệu quả hơn, SDH đã chấp nhận một tập các giao thức mới đã được cài đặt trong các nút MSSP. Các nút này được kết nối với các thiết bị cũ đang chạy trên mạng.
 Hình 1.3: Khả năng linh hoạt, mềm dẻo và hiệu quả của SDH thế hệ sau. Phần lớn các nhà vận hành, khai thác đã sử dụng SDH trong vài thập niên trở lại đây, chủ yếu để chuyển tải thoại và các giao thức dữ liệu định hướng kết nối. Do đó, truyền tải dữ liệu không hướng kết nối là một thách thức. Mặc dù nhiều kiến trúc được phát triển theo hướng này (POS, ATM, ...) nhưng chúng không được chấp nhận rộng rãi trong thương mại vì chi phí, sự phức tạp hoặc hiệu quả thấp. Hướng đến sự phát triển của SDH thế hệ sau, trước hết là mong muốn tìm ra một phương thức đơn giản có khả năng thích ứng với bất kỳ giao thức dữ liệu gói nào và thứ hai là cách sử dụng băng thông hiệu quả. Nghĩa là cần một lớp giao thức thích ứng và một cơ chế sắp xếp mới để điều khiển việc sử dụng băng thông. Cơ chế phải thực hiện được tất cả nhưng điều này và giữ được việc truyền tải SDH tin cậy và sự quản lý tập trung. Các hệ thống truyền dẫn đang ngắm vào SDH trong việc định tuyến các khối lưu lượng SDH tốc độ cao cho mục đích truyền tải đường dài. Để làm được việc này, SDH cần một số giao thức sau: Giao thức đóng khung chung (GFP). Được định nghĩa trong khuyến nghị G.7041 ITU-T. Đây là một giao thức ghép bất kỳ dịch vụ liên kết dữ liệu nào gồm Ethernet, quảng bá video số (DVB) và các mạng vùng lưu trữ (SAN). GFP được so sánh với các thủ tục đóng khung khác như gói qua SDH hay X.86 có mào đầu nhỏ đáp ứng yêu cầu phân tích, xử lý ít hơn. Ghép chuỗi ảo (VCAT). Được định nghĩa trong khuyến nghị G.707 ITU-T, tạo ra các ống lưu lượng có kích thước biết trước, đáp ứng sự linh hoạt và khả năng lớn với sự kế thừa các công nghệ trong SDH. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS). Được định nghĩa trong khuyến nghị G.7042 ITU-T, phân phối hoặc tập hợp các đơn vị băng thông phù hợp các yêu cầu truyền tải dữ liệu hoặc để bổ sung sự co giãn giữa hai điểm truyền tải. Những chức năng này được thực hiện trên các nút MSSP mới được đặt ở các biên của mạng. Chúng trao đổi các gói dữ liệu khách hàng được tổng hợp qua nền SDH mà tiếp tục không được thay đổi. Nghĩa là các nút MSSP đại diện cho NG-SDH và được hiểu là sự kế thừa mạng SDH. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA NG-SONET/SDH. Nhu cầu truyền tải các loại dịch vụ như IP, Ethernet, Fiber Channel, ESCON/FICON… qua mạng SONET/SDH đã xuất hiện từ rất lâu. Tuy nhiên chỉ đến khi lưu lượng số liệu bùng nổ trong những năm đầu thập kỷ 90 người ta mới thực hiện nghiên cứu các giao thức nhằm sắp xếp lưu lượng số liệu vào trong tải đồng bộ SONET/SDH. Từ đó cho đến nay đã có nhiều giao thức thực thi được công bố và chuẩn hóa trong các tổ chức tiêu chuẩn như ANSI, ETSI, ITU-T và tổ chức công nghiệp như EITF, IOF,... POS ( Packet Over SONET/SDH). Mạng truyền tải gói IP được đóng trong khung SONET/SDH được biểu diễn trong hình 1.4.
Hình 1.4: Mô hình mạng truyền dữ liệu IP trên SONET/SDH. Có hai kiểu giao diện IP/SDH: VC4 hoặc “ống” kết chuỗi VC4 cung cấp băng tần tổng hợp, không có bất cứ sự phân chia nào giữa các dịch vụ IP hiện diện trong luồng sợi. Giao diện kênh hóa, ở đây đầu ra quang STM-16 có thể chứa 16 VC4 riêng rẽ với dịch vụ phân biệt cho từng VC4. VC4 khác nhau cũng có thể được định tuyến qua mạng SDH tới các bộ định tuyến đích khác nhau. Bảng 1.2: Các giao thức sử dụng cho IP/SDH. IP  Gói số liệu có độ dài cực đại 65535 byte   PPP  Đóng khung gói theo PPP (RFC 1661). Thêm “trường giao thức” 1 hoặc 2 byte và thực hiện nhồi theo tuỳ lựa. PPP cũng cung cấp giao thức thiết lập tuyến nhưng không phải là quyết định trong IP/SDH.   HDLC  Tạo khung (RFC 1662). Thêm 1 byte cờ để chỉ thị điểm bắt đầu của khung, hơn 2 byte cho mào đầu và 2 byte kiểm tra khung (FCS) tạo ra khung có độ dài tới 1500 byte. Cùng với PPP, HDLC tạo thành 7 hoặc 8 byte mào đầu thêm vào gói IP.   SDH  Đặt các khung HDLC trong tải VC4 hoặc VC4 kết chuỗi (RFC 1619). Thêm mào đầu đoạn SDH (81 byte gồm cả con trỏ AU) và 9 VC4 byte Mào đầu luồng vào 2340 byte tải VC4 SDH. Đối với VC4 kết chuỗi, tải V4-Xc có độ dài X*2340. Các khung được phép vắt ngang qua ranh giới của các VC4. Giống như ATM, đa thức 1+x43 được sử dụng cho trộn tín hiệu để giảm thiểu rủi ro người sử dụng truy nhập với mục đích xấu mà có thể gây mất đồng bộ mạng.   Phiên bản IP/SDH được xem xét ở đây sử dụng giao thức PPP và khung HDLC. Phiên bản này cũng được biết đến với tên gọi khác là POS. PPP là một phương pháp chuẩn để đóng gói các gói IP và các kiểu gói khác cho truyền dẫn qua nhiều môi trường từ đường điện thoại tương tự tới SDH, và cũng bao gồm chức năng thiết lập và giải phóng các tuyến (LCP). HDLC là phiên bản chuẩn hóa của SDLC theo ISO, giao thức này được IBM phát triển trong những năm 1970. Khung HDLC chứa dãy cờ phân định ranh giới ở điểm đầu và điểm cuối của khung cùng một trường kiểm tra CRC để kiểm soát lỗi. MAPOS (Giao thức đa truy nhập qua SONET/SDH). Giao thức MAPOS là giao thức lớp tuyến số liệu hỗ trợ IP trên SDH. Giao thức MAPOS cũng được gọi dưới một tên khác là POL. Đây là một giao thức chuyển mạch gói phi kết nối dựa trên việc mở rộng khung POS (PPP-HDLC) được NTT phát triển (xem bảng 1.3). Trước đây MAPOS được phát triển với mục đích mở rộng dung lượng tốc độ cao SONET cho LAN nhưng hiện nay sự hiện diện của Gigabit Ethernet dường như đã làm cho người ta lãng quên nó. Trong bảng 1.3 biểu diễn khung MAPOS thế hệ 1 và 2. Giao thức MAPOS/POL được xem như sự mở rộng thành phần khung HDLC. Các trường được truyền trong MAPOS là: Dãy cờ, sử dụng cho đồng bộ khung. Địa chỉ, chứa địa chỉ đích HDLC (8 bit trong phiên bản 1 và 16 bit trong phiên bản 2). Điều khiển, là trường điều khiển có giá trị 0x03, thuật ngữ chuyên môn trong HDLC nghĩa là khung thông tin không đánh số với bit Poll/Final được thiết lập bằng 0. Giao thức, xác định giao thức cho việc bao gói số liệu trong trường thông tin của nó. Thông tin, chứa gói số liệu tối đa 64Kbyte. Dãy kiểm tra khung, được tính trên khắp các bit mào đầu, giao thức và trường tin. Bảng 1.3: Khung MAPOS phiên bản 1 và phiên bản 2. Cờ  Địa chỉ đích  Điều khiển  Giao thức  Trường thông tin  FCS   0x7E  8 bit  0x03  (16bit)  (0-65280 bytes)  (16/32 bit)   Cờ  Địa chỉ đích  Giao thức  Trường thông tin  FCS   0x7E  16 bit  (16bit)  (0-65280 bytes)  (16/32 bit)   Việc thực hiện giao thức MAPOS trong bộ định tuyến IP chuẩn với các giao diện POS đã được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn. chỉ có hai chức năng mới (Giao thức chuyển mạch nút-NSP và giao thức phân chia địa chỉ-ARP) được thêm vào giao thức MAPOS. LAPS ( LAN Adapter protocol Support Program). Giao thức truy nhập tuyến SDH (LAPS) là một giao thức tuyến số liệu được thiết kế cho mục đích IP/SDH và Ethernet/SDH được ITU-T chuẩn hóa lần lượt trong khuyến nghị X.85 và X.86. LAPS hoạt động như khung HDLC bao gồm dịch vụ liên kết số liệu và chỉ tiêu giao thức để thực hiện việc sắp xếp gói IP vào tải SDH. Hình 1.5: Ngăn giao thức/lớp cho IP trên STM-n sử dụng LAPS X.85 (Ngăn TCP/UDP/IP được thay bằng Ethernet đối với X.86). IP/SDH sử dụng LAPS như một sự kết hợp kiến trúc thông tin số liệu giao thức IP (hoặc các giao thức khác) với mạng SDH. Lớp vật lý, lớp tuyến số liệu và lớp mạng hoặc các giao thức khác được hiện diện tuần tự gồm SDH, LAPS, và IP hoặc PPP. Mối liên hệ này được biểu diễn như ngăn giao thức/lớp cho IP trên STM-n. Hình 1.5 mô tả IP/SDH như ngăn giao thức/lớp. Định dạng khung của LAPS bao gồm (Bảng 1.4): Trường cờ: chỉ điểm bắt đầu và kết thúc khung (từ mã cố định 01111110). Trường địa chỉ: liền ngay sau trường cờ được gán giá trị cố định để biểu thị trường cờ. Trường điều khiển và SAPI: Trường điều khiển có giá trị hexa 0x03 và lệnh thông tin không đánh số với giá trị Poll/Final là 0. SAPI chỉ ra điểm đó dịch vụ tuyến số liệu cung cấp cho giao thức lớp 3. Trường thông tin: chứa thông tin số liệu có độ dài tối đa 1600 byte. Dãy kiểm tra khung (FCS-32): đảm bảo tính nguyên dạng của thông tin truyền tải. Bảng 1.4: Định dạng khung LAPS theo X.85. Cờ  Địa chỉ  Điều khiển  Giao thức  Thông tin  Nhồi  Cờ   0x7e  0x04  0x03  SAPI  Thông tin LAPS, gói IP  32bit  0x7e   ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA NG-SDH. Gói trên SONET/SDH (POS). Gói trên SONET/SDH (POS) sử dụng sắp xếp IP trong SDH hoặc SONET chuẩn hoá nhờ giao thức điểm-điểm (PPP) hoặc điều khiển tuyến số liệu tốc độ cao (HDLC) như định nghĩa trong IETF [RFC1619]. Gói trên SONET/SDH hoặc IP trên SONET/SDH nhất thiết liên quan đến việc thêm các giao diện SONET/SDH cho bộ định tuyến mà kết cuối PPP. PPP cung cấp bao gói đa giao thức, kiểm soát lỗi và các đặc tính điều khiển khởi tạo tuyến. Các gói số liệu IP tạo bởi PPP được lập thành khung nhờ giao thức HDLC [RFC 1662] và sắp xếp trong tải SDH (SPE). Chức năng chính của HDLC là chỉ ra các gói số liệu IP được bao bởi PPP qua tuyến truyền dẫn đồng bộ. FCS (Dãy kiểm tra khung) khung HDLC tính toán để xác định lỗi và gói tạo ra là các byte nhồi. Sau đó khung HDLC được trộn để đảm bảo có số lượng chuyển tiếp thích hợp trước khi tạo thành khung SDH cuối cùng. Khung SDH thêm 36 byte mào đầu ngoài tổng kích thước 810 byte. Ngoài ra, giao thức PPP dùng nhồi byte làm tăng đáng kể kích thước tải tin. Điều này có thể gây nguy hại đến việc phân bổ băng tần kết nối với sự quản lý QoS.
 Hình 1.6: Ngăn giao thức và khung POS. POS không sử dụng chức năng ghép kênh của SDH. Kết nối nhiều container với nhau tạo ra một container đơn và tốc độ giao diện cao. Sự sắp xếp này cũng được biết dưới một tên gọi khác, đó là “ghép chuỗi” tải SDH. LAPS. LAPS là một phiên bản PPP đã được thay đổi một chút. Về cơ bản, LAPS vẫn giữ những đặc tính sau của PPP: Sử dụng khung như HDLC. Sử dụng nhồi byte/cơ chế phân định khung bằng mẫu cờ. Chỉ hỗ trợ topo Lớp 2 điểm - điểm (nghĩa là không sử dụng trường nhãn/địa chỉ). Điểm khác biệt: Sử dụng phiên bản giao thức tuyến số liệu rất đơn giản (không có trường giao thức, cho nên không có khung LCP. Sử dụng trường địa chỉ để nhận dạng IPv4 và IPv6. Giao thức này hiện vẫn được sử dụng để truy nhập vào tài nguyên mạng truyền tải vốn không được thiết kế tối ưu cho việc mang lưu lượng số liệu. Các hệ thống thiết bị SONET/SDH thế hệ cũ thường vẫn sử dụng giao thức này. Những thảo luận về LAPS là hoàn toàn tương tự như POS. Điểm khác biệt nằm ở chỗ POS có khả năng kết chuỗi tải của SONET/SDH để tạo nên tuyến có dung lượng thích ứng với dung lượng giữa hai bộ định tuyến, trong khi đó LAPS chỉ thuần tuý cung cấp tải SONET/SDH cố định như thiết lập cấu hình ban đầu. MAPOS. Trong mạng MAPOS, các gói IP được bao trong những khung MAPOS. Khung MAPOS là một khung HDLC được thay đổi một chút bằng cách thêm địa chỉ MAPOS trước HDLC. Mạng này thực hiện chuyển mạch gói tới tốc độ 10 Gbit/s. Mạng MAPOS dựa trên truyền dẫn SDH sử dụng thủ tục POS PPP/HDLC. Mạng này được hỗ trợ bởi mạng truyền tải quang (WDM). Hỗ trợ VPN và QoS. MAPOS phiên bản 1 (V1) có địa chỉ 8 bit và MAPOS phiên bản 2 có địa chỉ 16 bit được thiết kế tương thích với định dạng PPP/HDLC trên khung POS SDH. MAPOS phiên bản 3 hội tụ nhiều chức năng mới rất hữu ích như QoS, MPLS và tối ưu việc phát chuyển quảng bá (broadcast và multicast). VPN được cung cấp trực tiếp bởi năng lực của MAPOS để truyền tải nhãn MPLS. Bảo vệ và khôi phục. Không có chức năng bảo vệ và khôi phục giống như trong giao thức MPOA. Chỉ một số chức năng chuẩn đoán hạn chế được xây dựng trong thực thi hiện thời, đó là: Trạng thái giao diện ( = tăng/giảm/diag). Trạng thái đường truyền (= sóng mang/không sóng mang). Trạng thái cổng. Cảnh bảo thay đổi (chủ yếu cho nhà khai thác). Do đó, MAPOS chỉ có thể khởi tạo cảnh báo khi có chức năng hoạt động sai và thông tin trạng thái từ các lớp giao thức khác cho mục đích bảo vệ và khôi phục mạng. GFP/SDH trên WDM. Một cơ chế bao gói IP trong khung SONET/SDH (DoS) hoặc khung G.709 (Digital Wrapper) được ưa chuộng đó là Giao thức lập khung tổng quát (GFP). Giao thức này giải phóng dòng lưu lượng khỏi yêu cầu bắt buộc của tốc độ số liệu đồng bộ cố định và sự lãng phí băng tần quang khi lưu lượng số liệu bùng nổ không lấp đầy phần dung lượng truyền tải cố định được cấp cho nó.
Hình 1.7: Giao thức lập khung tổng quát và quá trình bao gói IP trong khung SONET/SDH. GFP có thể phục vụ bất cứ kiểu lưu lượng khách hàng nào như khung Ethernet và các gói IP có độ dài biến thiên, và bao chúng trong khung để truyền tải qua mạng. Nó đặc biệt phù hợp với kiểu lưu lượng IP không thể dự báo trước (không theo qui luật nào). GFP cũng cho phép thực hiện ghép kênh nhiều dòng số liệu để truyền dẫn qua một tuyến và có thể sử dụng để mở rộng mạng LAN hướng đến mạng WAN hoàn toàn trong suốt. Trong hình 1.7, bộ định tuyến gói tập hợp lưu lượng và định tuyến nó tới phần sắp xếp SONET/SDH có kích thước phù hợp. Phần sắp xếp SONET/SDH bao gói trong khung GFP sử dụng giao thức PPP [RFC 1548] (PPP trên GFP và sắp xếp các khung GFP trong tải SONET/SDH). Quá trình sắp xếp bao gồm biến đổi 8B/10B giữa 8 bit ký hiệu sử dụng trong Ethernet và 10 bit ký hiệu sử dụng trong SONET/SDH, và cũng nhân thể làm mất thông tin điều khiển được truyền như ký hiệu trong kênh. Các khung SONET/SDH (mà trong đó có gắn các khung GFP) được gửi qua mạng quang tới bộ định tuyến kế tiếp. Do đó mạng quang đóng vai trò như nơi cung cấp tuyến kết nối dạng ống giữa các bộ định tuyến gói IP tốc độ cao. Khả năng mở rộng. GFP là một giao thức Lớp 2 thực hiện sắp xếp tín hiệu khách hàng vào khung GFP dưới sự hỗ trợ của VCAT và LCAS trước khi đưa vào tải SPE của SONET/SDH để truyền tải qua mạng. Sử dụng mào đầu nhỏ gồm 4 byte tron