MSTP技術及組網應用

江蘇電信城域傳輸網技術研討MSTP技術及組網應用MSTP技術簡介MSTP在大客戶專網中的組網應用江蘇電信省內傳輸網絡介紹MSTP組網應用案例介紹MSTP技術簡介SDH技術及其發(fā)展MSTP的概念及模型MSTP的關鍵技術SDH技術及其發(fā)展SDH（synchronousdigitalhierarchy)的特點兩大數字體系在STM-1等級獲得統(tǒng)一同步（STM-N，N＝1,4,16,64,256）靈活的復用映射結構標準的光接口標準其幀結構中安排豐富的開銷比特，強大的OAM能力信息凈負荷的透明性歸納為：同步復用、標準光接口、強大網管能力三大速率體制歐洲（我國）北美日本SDH的速率等級SDH幀結構(STM-N)我國SDH映射復用方式STM-NAU-4VC-4VC-3TU-3C-3C-4C-12VC-12TU-12139264kb/s34368kb/s2048kb/s

Pointerprocessing指針處理Multiplexing復用Aligning定位調整Mapping映射N13731AUGTUG-3NTUG-2SDH中的維護開銷中繼段開銷（RSOH），終結于中繼設備，占段開銷的第1到第3行。復用段開銷（MSOH），透明地通過中繼設備，并終結于AUG組裝和拆卸處，占段開銷的第5到第9行虛容器通道開銷（VCPOH），終結在虛容器的組裝和拆卸點，用以確保高、低階通道通信的完整性。又分為：低階VCPOH（VC-1/VC-2POH）高階VCPOH（VC-3/VC-4POH）VC4SDH映射復用圖解A1A1A1A2A2A2J0

凈負荷B1E1F1D1D2D3H1YYH21*1*H3H3H3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2與傳輸媒質有關的字節(jié)國內使用字節(jié)不擾碼國內使用字節(jié)STM-1的段開銷J1B3C2G1F2H4F3K3N1C–4/C-3POHVC-4/VC-3/VC-12的結構VC-4/VC-3

V5J2N2K4

9columns4rowsVC-12140MSTM-NAU4VC4TU3VC3VC12TU12TUG3VC4AUG-N34M2MSTESTADMSTESTE140MSTM-NAU4VC4TU3VC3VC12TU12TUG3VC4AUG-N34M2MlowVChighVChighVClowVCpathpath復用段復用段再生段再生段再生段再生段再生段再生段中繼站中繼站復用站復用站復用站段層通道層業(yè)務電路層為了提高系統(tǒng)可靠性,我們希望通過提供部分冗余,使得系統(tǒng)障礙時無需人為干預網絡自動地在極短的時間內使業(yè)務自動從故障中恢復傳輸，使用戶幾乎感覺不到網絡出了故障。通常將冗余分為兩類:單元盤的備份、線路通道的備份。單元盤的1+1保護工作盤和保護盤有著相同的輸入信號，工作狀態(tài)相同，工作盤輸出，保護盤不輸出，當工作盤故障時，輸出立即切換到保護盤。單元盤的1：n保護工作盤n塊，保護盤1塊；當其中一塊工作盤出現故障時，主控系統(tǒng)將故障盤輸出關閉，同時將該故障盤的配置信息配置到保護盤，啟動保護盤工作。SDH系統(tǒng)的保護方式InterconnectionPanelAccesstoDCCoverheadbytes(F1/2,E1/2,)StationalarmsQ-LANClockSyst.Ctl.SystemControllercircuitpackManagement/provisioningofsubrackSystemdatabaseInterfacetoITMIntegratedPacketswitchforDCCCrossConnectCrossConnectcircuitpackHOandLOcrossconnectDuplicationofcircuitpackP&T.PowerandTimingCircuitpackFilteringof48VvoltageTimingfunctionalityAccuracy:4.6ppmor0.37ppmDuplicationofunitSTM-16aggr.STM-16OpticalLinePortunitStandardversions: 10-24dB(1300nm) 10-25dB(1550nm)Specialversions: 10-29dB(1550nm) EMLforbooster/pre-amp. EMLforWDMsystemTrib.card支路單元盤Versions: No./card.2Mbit/s 6334/45Mbit/s 6+645Mbit/s 12140Mbit/s 4STM-1elec. 4STM-1opt.(S-1.1) 2STM-0opt. 6Tributaryprotection(1:n,1+1)Booster/preamp(33-45dB) 1 背板:含下列導板:1+1MSP75/120阻抗轉換板位保護Syst.Ctl.CrossConnectSTM-16aggr.Trib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.cardTrib.card(p)CrossConnectSTM-16aggr.P&T.P&T.簡單卻與眾不同復用段點對點保護復用段1+1保護復用段1:n保護K1Noopticalsignalinreceiver,switchreceivertoprotectionfiber,andsendK1toA,askAtoswitchtransmittertoprotectionfiberWorkingfiberprotectionfiberE/OE/OO/EO/EO/EE/OO/EE/OABK1,K2WhenAreceivedK1,switchtransmitterandreceivertoprotectionfibers,andsendK1(askBtoswitchtransmittertoprotectionfiber)andK2(acknowledgement)toB環(huán)網自愈環(huán)保護根據業(yè)務流的方向和保護的基礎(復用段還是通道),可分為以下幾種:

二纖單向通道倒換環(huán)

二纖單向復用段環(huán)

二纖雙向復用段環(huán)

四纖雙向復用段保護環(huán)SDH組網應用實例

常平

石碣

清溪

鳳崗

黃江

虎門

石鼓

火車站

四甲

新塘

新基

寮廈

供電局

三屯

厚街

沙田

涌口

白沙

北

柵

煤氣大廈

海濱花園

大嶺山

供電大樓

楊屋

霄邊

樟木頭

樟洋

林村

廈坭

宮井頭

雁田

龍見田

石新

銀湖

新圍

大龍

謝崗

四水口

徑聯

橋頭

橋頭供銷社

上截

橫瀝

東坑

村尾

火車站

袁山貝

萬江供銷社

萬江

中堂

中國銀行

新洲

宜家花園

南柵

上角

居歧

廈崗

烏沙

長安

鹿乙埔

火車站

塘廈

竹尾田

竹山

大朗

田美

元江元

東站

九江水

湖濱花園

寮步

嶺廈

石井

福隆

企石

寶石中學

高步

西南管理區(qū)

石龍

增步

茶山

新區(qū)

塘尾

上沙

浮崗

石排

東泰花園

明怡苑

MJ

ID

KXG

理工

OL

SDH的發(fā)展方向1、智能化、大容量、集成化發(fā)展ASON智能傳輸光網絡2、多業(yè)務接入，具有多業(yè)務數據交換處理能力（LAN，ATM，PDH等）

MSTP多業(yè)務傳輸網絡智能光網絡體系結構控制平面業(yè)務平面OCC光連接控制OSPF開放的最短路徑優(yōu)先Switch業(yè)務交叉CSPF基于約束最短路徑優(yōu)先CCI連接控制接口NMI網絡管理接口OCCOCCOCCOCCOCCSwitchSwitchSwitchSwitchSwitch管理平面NMINMICCIGMPLSOSPFCSPF鉆石業(yè)務：1+1保護，倒換時間：0-20ms金級業(yè)務：虛擬復用段環(huán)保護，倒換時間：0-50msT1T2T3T4MSP環(huán)銀級業(yè)務：重路由保護，實時計算保護路徑，倒換時間：幾百ms-幾秒銅級業(yè)務：無保護鐵級業(yè)務：可搶占業(yè)務（額外業(yè)務）ABGHIFCDEOSN設備用戶設備差異化服務SLAMSTP：Multi-ServiceTransportPlatform

基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點（MSTP）是指，基于SDH平臺，同時實現TDM、ATM、以太網等業(yè)務的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網管的多業(yè)務節(jié)點?；赟DH的多業(yè)務傳送節(jié)點除應具有標準SDH傳送節(jié)點所具有的功能外，還具有以下主要功能特征：

1、具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網業(yè)務的接入功能。

2、具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網業(yè)務的傳送功能，包括點到點的透明傳送功能。

3、具有ATM業(yè)務或以太網業(yè)務的帶寬統(tǒng)計復用功能。

4、具有ATM業(yè)務或以太網業(yè)務映射到SDH虛容器的指配功能MSTP的概念以太網交換機100M100MVLAN1VLAN2VLAN3DSLAMATM交換機DSLAMDSLAM路由器傳統(tǒng)語音交換機100MGE155M2M/45M/155M2M/155M155M100MFE2M/155M基于SDH的MSTP環(huán)網統(tǒng)一的平臺，傳送層與業(yè)務層合一；簡化了節(jié)點結構，網絡結構扁平化；統(tǒng)一網管，節(jié)省投資。融合了SDH優(yōu)良的實時業(yè)務傳送能力，并具有ATM、IP的統(tǒng)計復用及動態(tài)帶寬管理能力組網靈活，單獨組網，或采用MSTP+IP/ATM/RPR混合組網方式（POS/FE/GE/ATM)繼承原有SDH設備的同時兼顧技術革命，保持網絡演進的平衡

——適用于城域網的核心層、匯聚層和接入層MSTP多業(yè)務傳輸平臺MSTP系統(tǒng)結構參考時鐘輔助接口MNUnitOAM&P線路接口線路接口支路接口支路接口支路接口ATM信元交換SDH/PDH映射SDH交叉連接以太網接口ATM/IP接口SDH/PDH接口以太網交換/ML-PPPSDH光接口SDH光接口時鐘單元主控單元以SDH2.5GMADM為基礎，保留原有SDH的交叉調度和各種接口。增加ATM和IP處理單元，對于ATM完成基于VP的業(yè)務匯聚和流控、保護；對于IP，采用SDH透傳、二層交換、

IPOVERATM等多種技術接口單元與處理單元分離，以太網接口可以使用多種處理方式1、端口拉遠2、光口/電口1、VLAN2、用戶隔離3、CAR4、LPT5、組播1、透傳2、二層交換STP生成樹1、GFP2、PPP3、ML-PPP4、LAPS1、相鄰級聯2、虛級聯3、LCAS4、多徑傳輸5、穿通網絡無關性SDH特性LPT：

LPT鏈路狀態(tài)穿通技術:

原理：在SDH網絡中增加鏈路狀態(tài)穿通機制，以配合客戶設備的鏈路保護。特點:保證了數據設備能夠正確地啟動原有鏈路保護，使得SDH網絡、數據網絡完美結合。MSTP微波網絡備用通道RS-ARS-BLINK-DOWN信息業(yè)務處理二層交換環(huán)路控制封裝映射SDH交叉連接Eth端口EOS的功能模型SONET/SDH/OTNSONETMUX/DEMUX

NativeInterfaces?VCVirtualConcatenationLCASLinkCapacityAdjustmentSchemeGFPGenericFrameProcedureLAPSEthernetFiconEsconFibreChannelEdgeCore接入過程客戶端網絡側MSTP的關鍵技術MSTP的關鍵技術

關鍵技術之一：GFP封裝協議封裝協議棧實現將分組的數據信號適配到SDH的VC時隙通道，實現數據鏈路控制、速率適配和幀定界功能。MSTP的封裝協議主要有PPP（HDLC）、LAPS和GFP三種。GFP是一種能夠支持以太網、RPR環(huán)、Fibelchannel等多種業(yè)務接入的封裝協議，是ITU-T國際標準，目前被絕大多數廠家所采用。GFP算法簡單，容易實現，不存在幀定位0X7E的問題。PPP和LAPS幀開銷比較高，封裝效率與凈荷內容有關，封裝效率低。GFP–

層模型GFP–針對業(yè)務部分(與凈荷有關)GFP–通用部分(與凈荷無關)SONET/SDHVC-nPathOTNODUkPathOthers

(e.g.Fiber)EthernetIP/PPPFibre

ChannelOthers業(yè)務GFP傳輸GFP-F(按幀映射)GFP-T(透明映射)ESCON它能將任何數據類型轉換成SDH同步信道字節(jié)。

SourceAddressDestinationAddressPreambleStartofFrameDelimeterLength/TypeMACClientPadFrameCheckSequenceBytes71266446-1500tHECTypePLIcHECGFPExtensionHeaderGFPPayload22220-60AsClientEthernetMACFrameGFP-FFrameSourceAddressDestinationAddressLength/TypeMACClientPadFrameCheckSequenceGFP協議處理PTIPFIEXIUPItHECtHEC12345678PTI-PayloadTypeIdentifierPFI-PayloadFCSIndicatorEXI-ExtensionHeaderIdentifierGFP核心頭負荷頭負荷信息域GFP負荷區(qū)GFP操作模式GFP-T1GigEIDLELEEthEth.FrameIDLEEthernetFrameGFP-F一幀一幀GFPEthernetFrameGFPGFPGFPEthGFPGFPEth.FrameTransparentGFPTransparentGFPTransparentGFPGFPGFPGFP幀頭or空閑幀一塊一塊不變可變GFPVC12VC12VC12VC12VC12MACMACPPP協議域CRC16/32MACMACPPP協議域CRC16/32MACPPP協議域CRC16/32MACPPP協議域CRC16/320x7e0x7e0x7eMAC幀PPP幀RFC1662地址域：0xff控制域：0x03協議域：8/16比特定界標識HDLC處理4字節(jié)2字節(jié)映射到VC12虛級聯PPP/HDLC協議處理GFP封裝的優(yōu)點

GFP封裝效率比PPP/LAPS高，可以實現與凈荷內容無關的封裝效率。GFP算法簡單，容易實現，不存在幀定位0X7E的問題。GFP可以利用信道標識符可以適應不同的網絡拓撲，可以將多個物理端口復用到一個通道，支持RPR彈性分組環(huán).而PPP/LAPS是一個物理端口對應一個通道。除了支持點到點方式，還支持環(huán)網結構。被ITU－T選為國際標準，絕大多數廠家均支持該標準。MSTP的關鍵技術關鍵技術之二：VC12&VC4虛級聯映射級聯技術：SDH的帶寬顆粒為VC12、VC3、VC4，而用戶需要的帶寬是多樣的（10M、100M、1000M）。為了承載用戶業(yè)務，同時帶寬利用率高，需要將幾個相同顆粒的VC級聯起來。級聯分為：連續(xù)級聯、虛級聯。C-12-5vC-12-12vC-12-46vC-3-2vC-3-4vC-3-8vC-4-6vC-4-7vSDH92%98%100%100%100%100%89%95%C-4-64v100%EthernetATMESCONFibreChannelFastEthernetGigabitEthernetdata10Mbit/s25Mbit/s200Mbit/s400Mbit/s800Mbit/s100Mbit/s1Gbit/s10GbEthernet10Gbit/sefficiencyAU-4PointersMSOHRSOHVC-4-5VC-4-6VC-4-7VC-4-8VC-4-9VC-4-10VC-4-11VC-4-12VC-4-13VC-4-14VC-4-15VC-4-16VC-4-1VC-4-2VC-4-3VC-4-4STM-16Contiguous

Concatenation

VC-4-4cAU-4PointersMSOHRSOHVC-4-1VC-4-2VC-4-3VC-4-4VC-4-5VC-4-6VC-4-7VC-4-8VC-4-9VC-4-10VC-4-11VC-4-12VC-4-13VC-4-14VC-4-15VC-4-16STM-16Virtual

Concatenation

VC-4-7vAU-4PointersMSOHRSOHVC-4-5VC-4-6VC-4-7VC-4-8VC-4-9VC-4-10VC-4-11VC-4-12VC-4-13VC-4-14VC-4-15VC-4-16VC-4-1VC-4-2VC-4-3VC-4-4PointersMSOHRSOHVC-4-1VC-4-2VC-4-3VC-4-4VC-4-5VC-4-6VC-4-7VC-4-8VC-4-9VC-4-10VC-4-11VC-4-12VC-4-13VC-4-14VC-4-15VC-4-16連續(xù)級聯虛級聯100MEthernetSTM-1=63xVC-12VC-12-5vVC-12-46v2x10MEthernetVC-12-5v8xE1ServicesExample:Moreservicesintegrated-byusingVC!穿通網絡無關性、多徑傳輸MSTP設備采用虛級聯技術，保證穿通網絡的無關性，充分利用原有網絡資源，并快速開展業(yè)務。MSTPRINGEPUEPUMSTPRINGA廠家SDH網絡B廠家SDH網絡MSTP設備采用延時補償技術，在保證穿通網絡無關性的同時，提供多徑傳輸，充分利用原有網絡資源。原有SDH網絡EPU新建SDH網絡EPUEPU：EthernetProcessUnit新建SDH網絡MSTP的關鍵技術關鍵技術之三：LCAS協議采用LCAS鏈路容量自動調整策略，可以靈活地根據情況增加和減少虛級聯通道數目。

LCAS(虛級聯基礎上實現)原理:利用SDH的保留開銷字節(jié)（H4，K4）來傳遞控制信息，動態(tài)地調整用來映射所需業(yè)務的虛容器數量。應用：在虛級聯的源端和目的端之間進行控制調整。調整的原因可以是鏈路狀態(tài)失效或配置發(fā)生變化。實現功能：1、實時動態(tài)調整帶寬：按需調整帶寬，并且調整帶寬時不會中斷業(yè)務。2、保護功能：當一部分成員失效時，其它成員仍正常傳輸數據；當失效成員被修復時，仍能自動恢復虛級聯組的帶寬，速度快。MSTP正常狀態(tài)部分鏈路失效狀態(tài)MSTPMSTP技術簡介MSTP在大客戶專網中的組網應用江蘇電信省內傳輸網絡介紹MSTP組網應用案例介紹大客戶專網需求分析

大客戶又稱集團用戶，通常是指大的行政事業(yè)單位、企業(yè)集團及其分支機構。大客戶雖然遍布各行各業(yè)，但在業(yè)務需求方面存在著明顯的共性，主要包括以下三方面的業(yè)務：傳統(tǒng)語音業(yè)務（虛擬網、遠端模塊，數字2M電路主）高速上網、信息平臺搭建業(yè)務（10M/100M或ADSL寬帶接入）大客戶組建自己的企業(yè)專網（局域網間互連，DDN，ATM，

MPLS－VPN，2M數字專線電路等)安全性，尤其是專網業(yè)務（物理、至少邏輯上隔離）可靠性，要求能夠提供電信級的業(yè)務可靠性；擴展性，隨著業(yè)務拓展，大客戶必然要求業(yè)務承載專網同時擴展；業(yè)務覆蓋面廣，如金融系統(tǒng)客戶，業(yè)務點多、分布范圍廣；帶寬需求高，一般都要求2M以上的帶寬，可演進的帶寬增長。大客戶對租用業(yè)務的要求大客戶專網組網現狀

大客戶專網中采用的主要技術有MPLS－VPN方式、DDN、FR/ATM專線、2M數字電路、MSTP以太網專線方式，這些方式基本上可以滿足不同類型大客戶專網的需求，各自的均有優(yōu)缺點。MPLS－VPN方式：是基于城域寬帶數據網絡來實現，由于采用了MPLS技術、VLAN隔離等技術，因此具有較好的安全性，還可以在骨干層面提供帶寬保證，另外由于用戶接口形式一般為10/100M，因此建網成本比較低。MPLS-VPN方式的缺點有專網業(yè)務帶寬在二層接入層面無法保證；城域數據網絡缺乏有效的業(yè)務保護手段，導致業(yè)務可靠性差；采用VLAN隔離，QoS不能保證，難以被大客戶接受；由于技術原因，跨城域組建客戶專網比較困難。FR/ATM專線：對于中國電信來講有較完善的DDN/幀中繼/ATM網絡，利用DDN/幀中繼/ATM方式組建大客戶專網。其組網核心可以是ATM或者是幀中繼網絡，并采用PVC在幀中繼和ATM網絡中建立連接虛擬電路專線來組建大客戶專網。該方式可提供大客戶專網的很好的QoS能力；采用虛擬電路方式可以保證大客戶專網的可擴充性。存在的問題：客戶帶寬擴展能力差，尤其是專線方式，業(yè)務接入速率基本在2M以下；與大客戶駐地網（以太網）融合比較困難，ATM的設備成本比較高，導致專網建設成本提高.MSTP專線：MSTP技術是基于SDH技術發(fā)展演變而來的，因而它天生具備了SDH技術的眾多優(yōu)點，可以直接向大客戶提供具有高安全性、可靠性和QOS保證的以太網專線。采用了虛級聯和LCAS技術，使其具備優(yōu)秀的帶寬升級擴容能力：業(yè)務接口為以太網口,對用戶端的設備要求比較低,帶寬可擴展能力強。存在的問題是，分支點均要MSTP方式接入，可能會帶寬利用率不夠高。三層的數據交換功能還很不強，限制了它的組網。分部（1）MSTP接入MSTP接入MSTP匯聚總部MSTPMSTPMSTPMSTP分部（3）VLAN3#VLAN3#MSTPVLAN1#LANSLANSLANSLANS分部（4）總部MSTP的以太網單板功能MSTP的以太網板將用戶側的LAN數據信號與傳輸側VCTRUNK的信號進行處理。其處理的主要功能有：端口Tag處理功能、MPLS處理功能、二層交換功能，根據不同功能可進行多種組網。多個VC虛級聯，實際租用帶寬MSTP的以太網端口的狀態(tài)及配置以太網端口類型：

10M,100M,10/100M自適應,1000M以太網工作狀態(tài)：全雙工、半雙工狀態(tài)以太網流控狀態(tài)：收發(fā)pause幀

端口的Tag處理功能以太網處理板可根據端口配置對用戶端口來的帶標簽（tag）和未帶標簽（untag

）數據進行處理，并根據設定的標簽轉發(fā)規(guī)則進行轉發(fā)處理分部（2）分部（3）總部FEFEFEFE以太網專線業(yè)務MSTP支持的透傳功能：1、保證以太網業(yè)務的透明性，包括以太網MAC幀，VLAN標記等的透明傳送。2、傳輸鏈路帶寬可配置。3、支持VLAN處理功能。4、支持流量控制應用：透傳業(yè)務模式：FE—>FE、GE—>GE多路匯聚的以太網專線MSTP支持的匯聚功能：1、保證以太網業(yè)務的透明性，包括以太網MAC幀，VLAN標記等的透明傳送。2、傳輸鏈路帶寬可配置。3、支持VLAN處理功能。4、支持流量控制應用：透傳業(yè)務模式：FE—>FE、GE—>GE以太網共享環(huán)技術分部（1）分部（2）總部FEFEFEFEET-RING分部（3）原理：通過MAC源地址的自學習，建立MAC地址－端口路由表項，根據目的地址查找路由表確定報文的轉發(fā)路由。華為MSTP支持的二層交換功能：1、保證以太網業(yè)務的透明性，包括以太網MAC幀，VLAN標記等的透明傳送。2、傳輸鏈路帶寬可配置。3、VLAN處理功能。4、環(huán)網帶寬統(tǒng)計復用功能。5、環(huán)網STP功能等。應用：透傳業(yè)務模式：FE—>FE、GE—>GE匯聚業(yè)務模式：FE—>GE、n*FE—>FE、n*GE—>GE環(huán)網共享業(yè)務模式：FE、GE基于VLAN方式虛擬專線以太網專線共享帶寬運營網交換機運營網交換機運營網路由器運營網交換機管理網交換機管理網交換機管理網交換機管理網路由器VLAN11VLAN13VLAN20VLAN21VLAN22VLAN23VLAN12VLAN10VLAN10——VLAN11VLAN10——VLAN12VLAN10——VLAN13VLAN20——VLAN21VLAN20——VLAN22VLAN20——VLAN23總部分部1分部2分部3以太網共享虛擬專線技術MSTP技術簡介MSTP在大客戶專網中的組網應用江蘇電信省內傳輸網絡介紹MSTP組網應用案例介紹江蘇電信省內SDH干線組網示意圖無錫

ADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADM蘇南環(huán)1-1