一、SDH 的速率等级

一串「标称与净荷」的差：

第三列比第二列少 4%：少掉的是段开销、通道开销、指针这些「管理位」。 所以「租一条 STM-1」实际能跑 IP 的只有 149.76 Mbps。 报价单上写 155M，签合同要问清「线路速率」还是「净荷速率」。 注意占比是 96.3%，每一级都一样：因为开销是按比例的（STM-4 就是 4 个 STM-1 拼起来）。 所以「速率越高、净荷占比越高」这件事在 SDH 上不成立——它不像以太网那样「大帧摊薄头开销」。

二、PPP 在这里最省

为什么骨干网用 PPP 而不是以太网：

第一行的 4 字节是所有封装里最省的：因为点对点不需要地址， 省掉了 12 字节的 MAC，就省掉了大头。 在 10 Gbps 的链路上，这 14 个字节的差别就是上百 Gbps 的日流量。 但「省字节」其实不是最主要的原因：更主要的是「没有广播」。 POS 是点对点，天生没有广播域，没有 ARP、没有 STP、没有广播风暴。 骨干网运维最怕的就是「广播把链路打满」，所以「没有广播」比「省 14 字节」值钱得多。 第二行那个 98.8% 也不算差：所以今天很多骨干网又切回以太网了（叫「IP over DWDM」）。 原因是「以太网设备便宜、运维熟悉」，而「省不省那 14 字节」已经不重要了。

三、它今天的处境

三个变化让 POS 边缘化：

第一行是决定性的：SDH 的速率等级是「4 倍一档」（155 → 622 → 2.5G → 10G）， 而以太网是「10 倍一档」（10G → 100G）。 所以在 100G 这个量级上，以太网一步到位，SDH 要跳两级。 第二行更彻底：DWDM（密集波分复用）让「一根光纤跑几十个 100G」成为常态， 这时候 SDH 那套「时分复用」就多余了。 光层直接承载 IP，中间的 SDH 设备被省掉了。 所以 POS 的兴衰是一段很典型的技术史： 它解决了「IP 怎么跑在光网上」这个问题，但解决方式（套一层 SDH）后来被证明是「多余的一层」。 「去掉中间层」这件事，在传输网里反复发生。

四、动手 Demo：POS 把 IP 包塞进 SDH 的管道里

先看四个 SDH 等级的「标称 vs 净荷」，再算 PPP 封装的开销。 PPP 的头只有 4 字节，是所有封装里最省的。

for name, mbps, vc in (('STM-1', 155.52, 149.76), ('STM-4', 622.08, 599.04),
                        ('STM-16', 2488.32, 2396.16), ('STM-64', 9953.28, 9584.64)):
    print('%-7s 标称 %8.2f  净荷 %8.2f  占比 %.1f%%'
          % (name, mbps, vc, vc * 100 / mbps))

for pay in (64, 512, 1500):
    ppp = 2 + pay + 2
    print('%5d 字节 IP -> PPP 帧 %5d 字节，载荷占比 %.2f%%'
          % (pay, ppp, pay * 100.0 / ppp))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
POS 把 IP 包塞进 SDH 的管道里
--------------------------------------------------------------------
**POS（Packet over SONET／SDH）解决的是「运营商骨干网上怎么跑 IP」。**
**做法很直接：把 PPP 帧塞进 SDH 的净荷里。**
**所以它的速率永远带着一串「标称」与「可用」的差。**

  等级                 标称 Mbps     可用净荷 Mbps     净荷占比
  --------------------------------------------------------------
  STM-1（OC-3）        155.52        149.76            96.3%
  STM-4（OC-12）       622.08        599.04            96.3%
  STM-16（OC-48）      2488.32       2396.16           96.3%
  STM-64（OC-192）     9953.28       9584.64           96.3%

**第三列比第二列少 4% 左右**：**少掉的是段开销、通道开销、指针这些「管理位」。**
**所以「租一条 STM-1」实际能跑 IP 的只有 149.76 Mbps**，
**报价单上写 155M，签合同要问清是「线路速率」还是「净荷速率」。**
**POS 还有一个隐藏的损失在帧边界上**：**PPP 帧长度不固定，而 SDH 的容器是固定的**，
**于是「一个帧跨两个容器」的情况很常见，需要字节塞入（byte stuffing）。**
  IP 包 字节     PPP 帧 字节     载荷占比
  ----------------------------------------
  64             68              94.12%
  512            516             99.22%
  1500           1504            99.73%

**PPP 的头只有 4 字节（协议 2 + FCS 2），比以太网的 18 字节轻得多**——
**这是 POS 在骨干网上受欢迎的真实原因：**
**骨干网跑的都是 1500 字节的大包，18 与 4 的差别不大，但链路速率高，省一点是一点。**
**而且 POS 没有 MAC 地址、没有 ARP、没有广播**，
**省掉的不是带宽，是「管理复杂度」——骨干网最怕的就是广播。**

四个等级的占比都是 96.3%：因为 SDH 的开销是「按比例」的， 所以「速率越高越省」这个规律在这里不成立。 PPP 的 4 字节头让 1500 字节的包达到 99.73% 的效率：比以太网的 98.8% 高出近一个百分点。 但真正的优势不是这个——是「点对点没有广播」，骨干网上这是运维层面的巨大简化。 64 字节那行只有 94.12%：小包在任何封装下都吃亏， 只是 POS 吃得少一点（4 字节 vs 18 字节）。 所以「骨干网上跑 VoIP 这种小包业务」时要算清楚，不能只看标称带宽。

30 秒实验

1. 算一下：STM-16 的净荷能跑多少个 1500 字节的 PPP 帧（每秒）？
2. 想一下：为什么 SDH 的速率是「4 倍一档」，而以太网是「10 倍一档」？
3. 查一下 DWDM 是什么，看它怎么把 SDH 挤掉的。

常见误区

1. 以为「租 155M 就能跑 155M 的 IP」。 净荷只有 149.76M，少掉的是 SDH 开销。
2. 以为 POS 的优势是「省字节」。 主要是「没有广播」，运维上简单得多。
3. 以为「SDH 更可靠所以一直用」。 DWDM + 以太网更便宜，可靠性问题用别的办法解决了。

下一节看 FDDI：双环是给「断线」准备的。

• ☐ （本节完，下一节 3.6.3 FDDI）

相关笔记

• ATM
• FDDI
• 📚 图解TCP／IP · 索引