1.6　不得不说的一些事

1.6.1　层面很重要

这一节我们将分层的概念单独拿出来介绍，因为层面很重要，传送网乃至整个通信网中，很多概念的掌握、理解首先就基于对“层”的理解。我们前面讲过接口分逻辑的和物理的，逻辑在上层、物理在下层；我们讲过业务网通过传送网去承载，业务网在上层，传送网在下层；我们后面讲到每一项技术的时候，都会有其相对应的分层方式，每一个层面又对应着不同的功能单元和模块去处理，层面的概念可以说是无处不在，又至关重要。

作为整个地球上最聪明的动物，我们人类每天接触到来自方方面面的很多的信息，又处理着不同角度、不同层面的很多事情，扮演着不同角色，但我们并没有搞得一团糟。相反，我们对这个层面和单元已经掌握得炉火纯青，只是我们一般不会这么系统地把大脑分成一个一个的单元模块，所有的处理都是潜意识的反应，如图1-36所示。

比如对于一个问题：最近工作忙不忙？我们可以有很多版本的回答。

如果是领导问，我们回答：最近在忙几个活动，昨天在小寨组织的促销效果不错，再搞几次我们争取拿个团队奖！

如果是朋友问，我们回答：还行，不算太忙，啥时候一起喝两杯，别只顾着挣钱忘了兄弟！

如果是父母问，我们回答：工作挺好的，不用老惦记我们，注意身体，你孙女最近可想你们了，下个月准备带她回家看看。

如果是孩子问，我们回答：爸爸很努力工作，你也要好好上学，等放暑假了爸爸带你去看大海。

图1-36　人脑中的层面

同样一个问题有这么多种回答我们一点都不稀奇，这是人的本能，我们怎么回答完全取决于是谁问的这个问题，大脑会根据问问题者的身份迅速地搜集和这个问题层面相关的信息，立刻组织语言去回答，可能只要一瞬间就完成了整个过程。这些回答互相调换一下就会很莫名其妙，但我们每个人不可能把这些关系搞混、搞错。

可是设备不是人，简单的事情对于设备来说就不再简单，必须要人为地去把这些概念分清楚。和人相比，设备的优点是一定会保质保量，完成你交给它的任务，不会像人一样偷懒、打折扣；但是设备也有个缺点，它不会自己“看着办”，它不懂得变通，不会脑筋急转弯，所有要处理的事和会碰见的情况，都必须一五一十地提前交代清楚，这么多的0和1，哪些是信令、哪些是信息、哪些又是地址和校验码，等等，一点点都不能遗漏，设备才可以把这些不同的码字提取出来，送给能够看懂并知道如何处理这些信息的单元，这也是通信网有那么多的体制、技术、协议、标准，每一块里面又分那么多层次、单元的原因。

对于通信网分层的这些事，我们来举个例子。

A公司和B公司是密切的贸易合作伙伴，某天，A公司总经理（简称A总）很高兴，大笔一挥，签了个合同，要寄给B公司的总经理（简称B总）。

这时，A总将合同装在文件袋中，他叫来秘书（简称A秘），将袋子交给秘书，吩咐其将袋子寄给B公司。

A秘叫来快递公司，填上B公司的电话地址，将快递寄出。

快递公司将文件袋包装之后，包裹通过物流系统N次中转，最终送达B公司。B公司秘书（简称B秘）收到以后，将包裹拆开之后，把文件袋转交给B总。

图1-37是我们生活中容易接触到的实例，基于此例我们来类比一些概念。

图1-37　生活中的分层

1.逻辑连接和物理连接

A总并没有把合同直接交到B总手中，而是交给了秘书，通过层层转交，流经整个“网络”最终到了B总那儿，这样效果和直接交给B总是一样的，B总不可能说“A总你没有给我合同，合同是我的秘书给我的”。

实际生活中，我们也更关注起到实质性交流关系的对等体，说“A总将合同给了B总”符合我们的语言习惯，因为其他的“A秘、B秘”和“X通快递”并不是重点。

A总和B总之间发生了间接的联系，我们可以换种说法，A总和B总之间建立一个逻辑连接，站在网络的角度，我们往往更关心的是逻辑关系，否则任何一个专业讲方案、规划，可能都要将传送网牵扯进来，在研究一个问题时，对于这么多不相干的概念我们需要简化或者忽略。

而图中A总—A秘—物流、物流—B秘—B总之间是有实际接触的，在通信网中来讲，就是有物理接口的，所以叫作物理连接。

在图1-37中，虚线表示逻辑连接，而实线表示物理连接。

一般A总和A秘是一个站点，B总和B秘是一个站点，也就是上下层对接一般是在同一站点中进行的。对于通信网，上下层接口有可能是同一专业的内部接口，也有可能是不同专业之间的接口。

2.层级的对等关系

例子中A总和B总是一个层面，叫作老总层；A秘和B秘是一个层面，叫作秘书层；而负责收和发快递的两个快递员是一个层面，我们叫作快递层。

A总可以给B总打个电话，我给你发的合同你收到了没？

A秘可以给B秘打个电话，我给你发的物品你收到了没？

只有一个层面的两个实体（网元）之间才可以对话，A秘不会给B总打电话，因为这不在一个层面上，在通信网里，B总根本就不认识A秘。

同一个层面之间的网元组成这一层的网络，比如老总层还有C总、D总等，如果画一个各公司总经理层的关系图，上面就都是总经理没有秘书，他们之间沟通的也都是公司层面的事。

同样，A秘的电话本里也有B秘、C秘、D秘，这些都是他们工作中的接口人，他们做秘书的又是一个层面，就像《二号首长》中写的一样，领导在里面开大会，秘书在外面开小会，这两个会就是不同层面各自的会话。

如果快递在送包裹途中耽搁了，东西没有送到，这是快递层出现了问题；如果是快递到了之后被门卫签收了，而B秘不知情，这是秘书层出现了问题，具体地说是快递和B秘之间的接口没通；如果是B秘收到了合同之后忘了给老总，那么秘书层是通的，老总层是断的，问题出现在B秘和B总的接口那里。

通信网也会出现各种故障，故障的排查就按照这个道理去检测是哪段光缆还是哪块单板出现了问题，找到问题点之后才能快速地将故障恢复。

可能有人会问，像OSI协议都是7层结构，为什么搞那么复杂？这老总、秘书、快递三层结构不是挺好吗？这只是举个简单的例子，具体多少层根据需要确定，一个大公司的层面也许都不止7层，为什么搞这么多层面呢？我们再来举个例子。

比如一个市长发表讲话：旧城改造还得抓紧啦！

于是下面分管副市长发出指示：张家村的拆迁务必年底要完成！

分管张家村的城改办领导指示：两个月内必须完成谈判，抓紧动工，尽快落实上级领导指示！

城改办工作人员去落实具体方案，马上开展工作。

这下面还有施工队、拆迁户等不同的角色，每个人都有各自的角度和层面，每一层的会话都不在一个层面上。

我们经常听到这样的对话：“你是哪位，请让你们部长接电话”，这就是层面的对等，两个市长谈话，不可能问对方，你们那拆迁运渣土多少钱一车？“钉子户”问题你们最后是怎么解决的？他们会谈今年的方针政策和工作开展的重点方向。在其位谋其政，其实也是层面的一种体现。

3.不同层的信息单元

老总层的信息单元是合同，秘书层的信息单元是文件袋，物流层的信息单元是包裹，老总只面对合同，他发出、收到、处理的只能是合同，包裹和袋子会在老总发出合同之后加上，在秘书收到交给老总之前被拆掉。这就像通信中不同层的信息单元一样，有帧、包、比特流，一个层的网元只会收、发、处理这个层的信息单元。A秘书和B秘书并不知道文件袋中装的是合同。

在通信网中，这叫作上层信息对下层来说是透明的，或者说下层将上层信息透传。GSM网里网元之间处理的信息是话路和信令，而不知道里面说的是什么话，传送网处理的最小的单元是E1，还有高级别的单元比如VC-4、ODUk，里面装的是语音还是数据、信令，传送网不知道，也不想知道。

4.传送网和业务网的关系

老总层和秘书层是什么关系？物流层和秘书层是什么关系？我们说下层是为上层服务的，我们可以把老总层想象成业务网，把秘书层想象成传输系统，把快递层对应成光缆，传输系统+光缆就是传送网。

传送网和业务网是什么关系？传送网是给业务网服务的，业务网A点到B点要一个100Mbit/s，传送网分别在A点和B点与业务网对接，线路侧再分配给这条业务100Mbit/s的带宽，业务配置好之后这100Mbit/s就传过去了，传输永远是在最下层，就是跑腿的。而在传送网内部，传输系统（设备）在上层，光缆在下层，传输系统建立在光缆的基础之上，光缆为传输系统服务。

老总不管秘书怎么将合同送达，他只提要求，你要在明天下午两点之前送到；业务网也不关心传送网是怎么组网、怎么保护、怎么管理，业务网也只提要求，比如业务的开通时间要求、起止站点、电路带宽、最大延时等，而我们的各种传输技术的演进、发展也就是为了满足业务的要求，去绞尽脑汁地提高我们传送网各方面的性能。

1.6.2　标准和协议

标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，标准在生活中无处不在，比如我们常用的A4纸是多大，灯泡的接口直径是多少厘米，等等。标准就是对一些经常会遇到、用到的事物做一个约定，而对于一些出现频率很低的事物则可以“私人订制”，比如商店里的衣服要有编码，而一件量身定做的礼服则不需要。

对于出现频率高的事物，大家遵循同样的做法，能够彼此兼容，让我们的生活更加方便，我们不需要拿着坏掉的灯泡去买新灯泡，可以根据一个物品的型号和参数去网上商城购物，难以想象，如果没有标准这个世界会是多么糟糕。

我们经常听到的“协议”和“标准”是近义词，协议是标准的一个子集，那么什么是协议？协议是指两个或两个以上实体为了开展某项活动，经过协商后双方达成的一致意见。协议是和信息交互相伴，交互不是某个实体单方面的事。

两个人要谈话，两个公司或者国家要开展贸易合作，两个设备之间要通信，都需要协议，通信的协议是指两个对等的网元之间对于相互发现、通告、发送消息、故障诊断等一系列事情的一套沟通方法。

我们人类的各种语言（包括手语）、信号灯等都是一种协议。为什么是红灯停，绿灯行？为什么交警向你敬礼是让你停车而不是说“首长好”？这些就是协议，而且已经深入我们大脑，成为一种准则。

生活中的协议都很好理解，为什么通信的协议那么复杂，那么难懂？我们试着来做一件事情：两个人，即将被关到两个相邻的隔音非常好的屋子里，彼此都听不到对方说话，但是两个屋子之间有一根水管，两个人可以通过敲水管传递任何信息，在关进屋子之前，两个人可以提前商量敲水管的方式对应表达的意思，这就是标准的制订过程，是交互的前提，如图1-38所示。

图1-38　复杂的协议

那么试问一下，第一，我们需要商量多久？第二，商量的结果如果记下来要记多厚的本子？其实不用第一、第二，甚至说我们可能从哪里开始商量都是一头雾水。如果不能说话，事情一下子就变难了很多；同理，设备之间也不能说话，只能通过“0”和“1”去传递信息，还不能有任何的歧义和遗漏。

协议分私有协议和公共协议两种。私有协议就是相对较小范围使用的协议，相对的公共协议就是被广大群众所接收的协议。要交互至少要有私有协议，而公共协议是为了更多的实体之间可以畅通无阻地交流，是为了扩大交互的群体。比如，方言就是一种私有协议，而普通话就是公共协议。私有协议的必要性很好理解，而对于公共协议，我们再来看一看历史。

春秋战国时期，群雄并立，各国度量衡大小不一，秦始皇统一全国后，推行“一法度衡石丈尺，车同轨，书同文字”，颁发统一度量衡诏书，制定了一套严格的管理制度。

秦始皇为什么要统一度量衡？就是要把这些尺寸、重量、容积文字都很明了、唯一地确定下来，为了大家都方便。如果没有公共协议，使用不同私有协议的实体之间如何交流？我们出国旅游有时候需要换当地的货币，语言不通还得找翻译。虽然还可以交流，但是却带来了不少的麻烦。要是全球普及汉语，再统一货币，那我们就可以带上一张卡走遍全世界，协议统一的道理也是一样。

对于通信网，如果使用不同的私有协议的网络之间需要互通怎么办？只能落地转接。还记得PCM里有E1和T1两种标准吗，E1和T1之间要想互通怎么办呢？全部还原成64kbit/s的信号就可以实现。要是连语音信号的协议都不通怎么办？比如中国用64kbit/s而日本用48kbit/s，那就只能将64kbit/s还原成声音信号，把声波原始信号直接发过去，日本那边再重新抽样、量化、编码，要是连声波信号都不能互通，那我用音箱放出来日本那边再重新录总可以了吧，将信号还原成最原始的状态实现互通，这就是落地转接。

公共协议就是为了避免落地转接，为了能够实现无缝对接而产生的一系列规定。不同厂商设备之间、不同电信运营商之间、不同国家之间，都不想这么麻烦。而私有协议在通信网里也很常见，要么纯粹就是内部的事情，没有必要公共化，要么想搞垄断，我们手机用的安卓系统和iOS系统就是“公共”和“私有”很典型的例子。