择路绕行——复用段保护

复用段保护原理概括一下就是：此路不通，择路绕行。

复用段保护需要启用APS协议去实现切换。

为什么通道保护不需要协议？协议就是设备间互相商量、协调一件事情，通道保护是单端切换，不管你从哪路接收，反正我是一厢情愿地发送两路信号，到了接收端你从哪边接收也没必要和我发送端商量，所以倒换完全在于接收端，所以用不到协议。而复用段保护的发送端从主用路径发送信号，如果前方此路不通，需要通知接收方我切换了发送路径，倒换到备用通道接收，所以就需要各站点之间对于线路的“通”与“断”互相通个气。

复用段保护是利用段开销的K1和K2字节实现的。复用段保护顾名思义是工作在复用段层，复用段层看不到通道层的情况，所以只能以VC-4为单位进行倒换，这一点和通道保护有所区别。复用段保护分为二纤单向、二纤双向、四纤双向，下面重点对常用的二纤双向复用段保护进行介绍。

二纤双向复用段保护需要预留一半的带宽作为备用通道，所以复用段保护需要系统速率至少是STM-4，因为STM-1就只有一个VC-4没办法再分割主备用通道。复用段保护由于需要启用保护协议，设备间商量需要一定的时间，所以保护时间要比通道保护稍微长一些。

以STM-16环路为例，容量为16个VC-4，复用段保护将1-8#VC-4用作传送业务，其余9-16#VC-4留作备用。当线路发生中断时，设备检测到故障之后，在故障点两端的设备内部进行倒换，将中断的业务倒换到反向的9-16#VC-4中传送。

图1  二纤双向复用段保护

图中的BC站点间发生了中断，A—B、C—D、D—A之间的业务均不受影响，而B—C间的业务则由备用通道从B—A—D—C反向传送过去。复用段保护的备用通道在正常情况下是空闲的，所以可以用来传送一些额外的业务，当遇到故障需要切换到备用通道时，额外的业务就直接丢弃。

复用段保护的优势在于理论容量大于通道保护，二纤双向复用段保护的理论容量=M/2×STM-N，其中M为节点数。这个容量是怎么计算得来的呢？

首先，由于复用段环要预留一半通道，所以可用的通道数量为1/2STM-N；然后剩余的一半通道可以传送任意两点之间的业务，就像《公交车和机场巴士》一文中介绍的承载分散业务那样，在极端情况下任意相邻节点之间均有业务需求，这种情况下M个站点组成的环路的一个通道就可以传送M条业务，因此STM-N的复用段环就可以达到M/2×STM-N的容量。如图2所示，一个4节点的STM-4复用段环最大可以传送8条VC-4，也就是4/2×STM-4。

图2 复用段环最大容量

一般来讲，接入层的业务通常为集中型业务，业务往往都集中于汇聚节点，这种情况下两种保护容量相同，通道保护的倒换时间较短，所以在接入层一般选用通道保护。而核心汇聚层的业务通常为分散型业务，各节点都可能承担某个业务网的核心节点功能，业务流向比接入层复杂一些，这种情况下复用段保护的容量优势比较突出，所以核心汇聚层一般选用复用段保护。