MSTP技術(shù)及其應(yīng)用

馬錦素

河北移動(dòng)通信有限公司廊坊分公司

　　摘要 本文介紹了如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)MSTP功能，在滿足用戶要求的前提下，降低運(yùn)營(yíng)成本。

　　關(guān)鍵詞 MSTP VLAN QoS

1 MSTP概念

　　MSTP（基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）是指，基于SDH 平臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)�；�于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)除應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)SDH傳送節(jié)點(diǎn)所具有的功能外，還具有以下主要功能特征。

　�。�1）具有TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入功能；

　　（2）具有TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送功能包括點(diǎn)到點(diǎn)的透明傳送功能；

　　（3）具有ATM業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能；

　�。�4）具有ATM業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)映射到SDH虛容器的指配功能。

　　基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求應(yīng)用在傳送網(wǎng)的接入層、匯聚層，應(yīng)用在骨干層的情況有待研究。

　　城域網(wǎng)是當(dāng)前電信運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，目前城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)種類繁多，大致包括基于SDH結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于ATM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)和基于DWDM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)。其實(shí)，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術(shù)也都在不斷吸取其他技術(shù)的長(zhǎng)處，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，即要實(shí)現(xiàn)快速傳輸，又要滿足多業(yè)務(wù)承載，另外還要提供電信級(jí)的QoS，各種城域網(wǎng)技術(shù)之間表現(xiàn)出一種融合的趨勢(shì)。

2 MSTP工作原理

　　MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉鏈接器（DXC）、WDM終端、網(wǎng)絡(luò)二層交換機(jī)和IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備集成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP），進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。基于SDH的MSTP最適合作為網(wǎng)絡(luò)邊緣的融合節(jié)點(diǎn)支持混合型業(yè)務(wù)，特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合業(yè)務(wù)。它不僅適合缺乏網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的新運(yùn)營(yíng)商，應(yīng)用于局間或POP間，還適合于大企事業(yè)用戶駐地。而且即便對(duì)于已敷設(shè)了大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)公司，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺(tái)可以更有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有助于實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過渡。所以，它將成為城域網(wǎng)近期的主流技術(shù)之一。

　　這就要求SDH必須從傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭魉途W(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)一體化的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，即融合的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。MSTP的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是充分利用SDH技術(shù)對(duì)傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流提供保護(hù)恢復(fù)能力和較小的延時(shí)性能，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐層加以改造，以適應(yīng)多業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)二層、三層的數(shù)據(jù)智能支持。即將傳送節(jié)點(diǎn)與各種業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)融合在一起，構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的SDH業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，稱為融合的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，主要定位于網(wǎng)絡(luò)邊緣。

　　下面以中興通信的MSTP業(yè)務(wù)板SFE8（智能自適應(yīng)以太網(wǎng)板）為例說明具體的工作原理。

　　SFE8板提供在SDH上傳輸以太網(wǎng)幀的接口板，它可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)幀映射進(jìn)VC12。單板的硬件核心是一塊以太網(wǎng)交換芯片，提供8個(gè)LAN 接口和8個(gè)廣域網(wǎng)方向（可擴(kuò)展為16個(gè)方向）, 每個(gè)廣域網(wǎng)方向由1~47個(gè)VC12實(shí)現(xiàn)任意綁定（采用虛級(jí)聯(lián)方式）來調(diào)整帶寬。8個(gè)LAN接口間可以經(jīng)該板進(jìn)行L2（OSI第二層）的線速交換。SDH側(cè)提供8個(gè)最小2Mbit/s，最大100Mbit/s的出口，帶寬總和最大為155Mbit/s；SFE8板的軟件對(duì)于每位客戶（每個(gè)客戶可包含多個(gè)VLAN）運(yùn)行獨(dú)立的生成樹協(xié)議，兼容IEEE 802.1D，避免成環(huán)業(yè)務(wù)；同時(shí)通過強(qiáng)大統(tǒng)一的SDH網(wǎng)管平臺(tái)完成所有管理功能。它能處理鏈路層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)向SDH數(shù)據(jù)的映射，實(shí)現(xiàn)IP over SDH的功能。

　　SFE8提供的用戶端口可以完成OSI二層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)需要通過系統(tǒng)下業(yè)務(wù)到SDH上時(shí)，將通過提供的包封裝方式將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為SDH幀，同樣如果有業(yè)務(wù)要從系統(tǒng)側(cè)下到用戶將會(huì)有一個(gè)逆過程完成。

3 MSTP的特點(diǎn)

　�。�1）業(yè)務(wù)的帶寬靈活配置，MSTP上提供的10/100/1000Mbit/s系列接口，通過VC的捆綁可以滿足各種用戶的需求；

　�。�2）可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，工作在端口組方式和VLAN方式，其中VLAN方式可以分為接入模式和干線模式：

　　· 端口組方式：?jiǎn)伟迳先�部的系統(tǒng)和用戶端口均在一個(gè)端口組內(nèi)。這種方式只能應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)開的業(yè)務(wù)。換句話說，也就是任何一個(gè)用戶端口和任何一個(gè)系統(tǒng)端口（因?yàn)橹挥幸粋�(gè)方向，所以沒有必要啟動(dòng)所有的系統(tǒng)端口，一個(gè)就足夠了）被啟用了，網(wǎng)線插在任何一個(gè)啟用的用戶端口上，那個(gè)用戶口就享有了所有帶寬，業(yè)務(wù)就可以開通。

　　· VLAN方式：分為接入模式和干線模式。

　　其中的接入模式，如果不設(shè)定VLAN ID，則端口處于端口組的工作方式下，單板上全部的系統(tǒng)和用戶端口均在一個(gè)端口組內(nèi)。

　　如果設(shè)定了VLAN ID，需要設(shè)定“端口VLAN標(biāo)記”。這是因?yàn)榻粨Q芯片會(huì)為收到的數(shù)據(jù)包增加VLAN ID，然后通過系統(tǒng)端口走光纖發(fā)到對(duì)端同樣VLAN ID的端口上。比如某個(gè)用戶口VLAN ID為2，則對(duì)應(yīng)站點(diǎn)的用戶端口的VLAN ID也應(yīng)該設(shè)定為2。這種模式可以應(yīng)用于多個(gè)方向的MSTP業(yè)務(wù)，這時(shí)每個(gè)方向的端口都要設(shè)置不同的VLAN ID。然后把該方向的用戶端口和系統(tǒng)端口放置到一個(gè)虛擬網(wǎng)橋中（該虛擬網(wǎng)橋的VLAN ID必須與“端口VLAN標(biāo)記”一樣）。

　�。�3）可以工作在全雙工、半雙工和自適應(yīng)模式下，具備MAC地址自學(xué)習(xí)功能；

　�。�4）QoS設(shè)置：

　　QoS實(shí)際上限制端口的發(fā)送，原理是發(fā)送端口根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)上有許多發(fā)送隊(duì)列，根據(jù)QoS的配置和一定的算法完成各類優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的發(fā)送。因此，當(dāng)一個(gè)端口可能發(fā)送來自多個(gè)來源的業(yè)務(wù)，而且總的流量可能超過發(fā)送端口的發(fā)送帶寬時(shí)，可以設(shè)置端口的QoS能力，并相應(yīng)地設(shè)置各種業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)配置。當(dāng)QoS不作配置時(shí)，帶寬平均分配，多個(gè)來源的業(yè)務(wù)盡力傳輸。

　　QoS的配置就是規(guī)定各端口在共享同一帶寬時(shí)的優(yōu)先級(jí)及所占用帶寬的額度。

　　（5）對(duì)每個(gè)客戶獨(dú)立運(yùn)行生成樹協(xié)議。

4 MSTP的優(yōu)勢(shì)

　　（1）現(xiàn)階段大量用戶的需求還是固定帶寬專線，主要是2Mbit/s、10/100Mbit/s、34Mbit/s、155M

bit/s。對(duì)于這些專線業(yè)務(wù)，大致可以劃分為固定帶寬業(yè)務(wù)和可變帶寬業(yè)務(wù)。對(duì)于固定帶寬業(yè)務(wù)，MSTP設(shè)備從SDH那里集成了優(yōu)秀的承載、調(diào)度能力，對(duì)于可變帶寬業(yè)務(wù)，可以直接在MSTP設(shè)備上提供端到端透明傳輸通道，充分保證服務(wù)質(zhì)量，可以充分利用MSTP的二層交換和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能共享帶寬，節(jié)約成本，同時(shí)使用其中的VLAN劃分功能隔離數(shù)據(jù)，用不同的業(yè)務(wù)質(zhì)量等級(jí)（CoS）來保障重點(diǎn)用戶的服務(wù)質(zhì)量。

　�。�2）在城域匯聚層，實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)到中心節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)匯聚，具有節(jié)點(diǎn)多、端口種類多、用戶連接分散和較多端口數(shù)量等特點(diǎn)。采用MSTP組網(wǎng), 可以實(shí)現(xiàn)IP 路由設(shè)備10M/100M/1000M

POS和2M/FR業(yè)務(wù)的匯聚或直接接入，支持業(yè)務(wù)匯聚調(diào)度，綜合承載，具有良好的生存性。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)容量需求，可以選擇不同速率等級(jí)的MSTP設(shè)備。

5 MSTP的應(yīng)用

　　MSTP技術(shù)在現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)絡(luò)中備受關(guān)注，得到了規(guī)模應(yīng)用，并且即將作為業(yè)界的一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而發(fā)布。它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與其他技術(shù)相比在于：解決了SDH技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載效率不高的問題；解決了ATM/IP 對(duì)于TDM業(yè)務(wù)承載效率低、成本高的問題；解決了IP QoS不高的問題；解決了RPR技術(shù)組網(wǎng)限制問題，實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，提高業(yè)務(wù)安全系數(shù)；增強(qiáng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)概念，提高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、維護(hù)能力；降低業(yè)務(wù)選型風(fēng)險(xiǎn)；實(shí)現(xiàn)降低投資、統(tǒng)一建網(wǎng)、按需建設(shè)的組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)；適應(yīng)全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)需求，快速提供業(yè)務(wù)。

　　MSTP使傳輸網(wǎng)絡(luò)由配套網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為具有獨(dú)立運(yùn)營(yíng)價(jià)值的帶寬運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)，利用自身成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)提供質(zhì)高價(jià)廉的帶寬資源，滿足城域帶寬需求。由于自身多業(yè)務(wù)的特性，利用B-ADM 設(shè)備構(gòu)建的城域傳輸網(wǎng)可以根據(jù)用戶的要求提供種類豐富的帶寬服務(wù)內(nèi)容，MSTP技術(shù)體制下的B-ADM設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、設(shè)備等一些方面融入運(yùn)營(yíng)理念、智能特性，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的方便、快捷的建立，從而進(jìn)一步保證帶寬運(yùn)營(yíng)的可實(shí)施性，滿足市場(chǎng)對(duì)于城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。

6 小結(jié)

　　綜上所述，由于MSTP廣泛應(yīng)用于城域傳輸網(wǎng)絡(luò)，激發(fā)了城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的活力，帶給運(yùn)營(yíng)商更大的利益空間。各大設(shè)備供應(yīng)商也在不斷地針對(duì)MSTP進(jìn)行研究與開發(fā)，MSTP的內(nèi)涵也在逐步得到豐富。相信MSTP的發(fā)展依然存在巨大的空間，本身技術(shù)的能量也同樣具有巨大的潛力等待挖掘。MSTP將在城域建設(shè)中起到?jīng)Q定性的作用，成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首選方案。

----《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》