MSTP技術及其應用

2019-11-03 09:07:06

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供稿：網友

馬錦素
河北移動通信有限公司廊坊分公司

　　摘要本文介紹了如何在現有網絡的基礎上實現MSTP功能，在滿足用戶要求的前提下，降低運營成本。

　　關鍵詞 MSTP VLAN QoS

1 MSTP概念

　　MSTP（基于SDH 的多業務傳送平臺）是指，基于SDH 平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點?；赟DH的多業務傳送節點除應具有標準SDH傳送節點所具有的功能外，還具有以下主要功能特征。

　?。?）具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的接入功能；

　?。?）具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的傳送功能包括點到點的透明傳送功能；

　?。?）具有ATM業務或以太網業務的帶寬統計復用功能；

　?。?）具有ATM業務或以太網業務映射到SDH虛容器的指配功能。

　　基于SDH 的多業務傳送節點可根據網絡需求應用在傳送網的接入層、匯聚層，應用在骨干層的情況有待研究。

　　城域網是當前電信運營商爭奪的焦點，目前城域網組網技術種類繁多，大致包括基于SDH結構的城域網、基于以太網結構的城域網、基于ATM結構的城域網和基于DWDM結構的城域網。其實，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術也都在不斷吸取其他技術的長處，互相取長補短，即要實現快速傳輸，又要滿足多業務承載，另外還要提供電信級的QoS，各種城域網技術之間表現出一種融合的趨勢。

2 MSTP工作原理

　　MSTP可以將傳統的SDH復用器、數字交叉鏈接器（DXC）、WDM終端、網絡二層交換機和ip邊緣路由器等多個獨立的設備集成為一個網絡設備，即基于SDH技術的多業務傳送平臺（MSTP），進行統一控制和管理?；赟DH的MSTP最適合作為網絡邊緣的融合節點支持混合型業務，特別是以TDM業務為主的混合業務。它不僅適合缺乏網絡基礎設施的新運營商，應用于局間或POP間，還適合于大企事業用戶駐地。而且即便對于已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業務平臺可以更有效地支持分組數據業務，有助于實現從電路交換網向分組網的過渡。所以，它將成為城域網近期的主流技術之一。

　　這就要求SDH必須從傳送網轉變為傳送網和業務網一體化的多業務平臺，即融合的多業務節點。MSTP的實現基礎是充分利用SDH技術對傳輸業務數據流提供保護恢復能力和較小的延時性能，并對網絡業務支撐層加以改造，以適應多業務應用，實現對二層、三層的數據智能支持。即將傳送節點與各種業務節點融合在一起，構成業務層和傳送層一體化的SDH業務節點，稱為融合的網絡節點或多業務節點，主要定位于網絡邊緣。

　　下面以中興通信的MSTP業務板SFE8（智能自適應以太網板）為例說明具體的工作原理。

　　SFE8板提供在SDH上傳輸以太網幀的接口板，它可以實現以太網幀映射進VC12。單板的硬件核心是一塊以太網交換芯片，提供8個LAN 接口和8個廣域網方向（可擴展為16個方向）, 每個廣域網方向由1~47個VC12實現任意綁定（采用虛級聯方式）來調整帶寬。8個LAN接口間可以經該板進行L2（OSI第二層）的線速交換。SDH側提供8個最小2Mbit/s，最大100Mbit/s的出口，帶寬總和最大為155Mbit/s；SFE8板的軟件對于每位客戶（每個客戶可包含多個VLAN）運行獨立的生成樹協議，兼容IEEE 802.1D，避免成環業務；同時通過強大統一的SDH網管平臺完成所有管理功能。它能處理鏈路層的數據轉發，完成以太網數據向SDH數據的映射，實現IP over SDH的功能。

　　SFE8提供的用戶端口可以完成OSI二層的數據轉發，當需要通過系統下業務到SDH上時，將通過提供的包封裝方式將以太網數據包轉換為SDH幀，同樣如果有業務要從系統側下到用戶將會有一個逆過程完成。

3 MSTP的特點

　?。?）業務的帶寬靈活配置，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；

　?。?）可以根據業務的需要，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：單板上全部的系統和用戶端口均在一個端口組內。這種方式只能應用于點對點對開的業務。換句話說，也就是任何一個用戶端口和任何一個系統端口（因為只有一個方向，所以沒有必要啟動所有的系統端口，一個就足夠了）被啟用了，網線插在任何一個啟用的用戶端口上，那個用戶口就享有了所有帶寬，業務就可以開通。

　　· 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，單板上全部的系統和用戶端口均在一個端口組內。

　　如果設定了VLAN ID，需要設定“端口VLAN標記”。這是因為交換芯片會為收到的數據包增加VLAN ID，然后通過系統端口走光纖發到對端同樣VLAN ID的端口上。比如某個用戶口VLAN ID為2，則對應站點的用戶端口的VLAN ID也應該設定為2。這種模式可以應用于多個方向的MSTP業務，這時每個方向的端口都要設置不同的VLAN ID。然后把該方向的用戶端口和系統端口放置到一個虛擬網橋中（該虛擬網橋的VLAN ID必須與“端口VLAN標記”一樣）。

　?。?）可以工作在全雙工、半雙工和自適應模式下，具備MAC地址自學習功能；

　　（4）QoS設置：

　　QoS實際上限制端口的發送，原理是發送端口根據業務優先級上有許多發送隊列，根據QoS的配置和一定的算法完成各類優先級業務的發送。因此，當一個端口可能發送來自多個來源的業務，而且總的流量可能超過發送端口的發送帶寬時，可以設置端口的QoS能力，并相應地設置各種業務的優先級配置。當QoS不作配置時，帶寬平均分配，多個來源的業務盡力傳輸。

　　QoS的配置就是規定各端口在共享同一帶寬時的優先級及所占用帶寬的額度。

　?。?）對每個客戶獨立運行生成樹協議。

4 MSTP的優勢

　?。?）現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、155Mbit/s。對于這些專線業務，大致可以劃分為固定帶寬業務和可變帶寬業務。對于固定帶寬業務，MSTP設備從SDH那里集成了優秀的承載、調度能力，對于可變帶寬業務，可以直接在MSTP設備上提供端到端透明傳輸通道，充分保證服務質量，可以充分利用MSTP的二層交換和統計復用功能共享帶寬，節約成本，同時使用其中的VLAN劃分功能隔離數據，用不同的業務質量等級（CoS）來保障重點用戶的服務質量。

　?。?）在城域匯聚層，實現企業網絡邊緣節點到中心節點的業務匯聚，具有節點多、端口種類多、用戶連接分散和較多端口數量等特點。采用MSTP組網, 可以實現IP 路由設備10M/100M/1000MPOS和2M/FR業務的匯聚或直接接入，支持業務匯聚調度，綜合承載，具有良好的生存性。根據不同的網絡容量需求，可以選擇不同速率等級的MSTP設備。

5 MSTP的應用

　　MSTP技術在現有城域傳輸網絡中備受關注，得到了規模應用，并且即將作為業界的一項行業標準而發布。它的技術優勢與其他技術相比在于：解決了SDH技術對于數據業務承載效率不高的問題；解決了ATM/IP 對于TDM業務承載效率低、成本高的問題；解決了IP QoS不高的問題；解決了RPR技術組網限制問題，實現雙重保護，提高業務安全系數；增強數據業務的網絡概念，提高網絡監測、維護能力；降低業務選型風險；實現降低投資、統一建網、按需建設的組網優勢；適應全業務競爭需求，快速提供業務。

　　MSTP使傳輸網絡由配套網絡發展為具有獨立運營價值的帶寬運營網絡，利用自身成熟的技術優勢提供質高價廉的帶寬資源，滿足城域帶寬需求。由于自身多業務的特性，利用B-ADM 設備構建的城域傳輸網可以根據用戶的要求提供種類豐富的帶寬服務內容，MSTP技術體制下的B-ADM設備在網絡調度、設備等一些方面融入運營理念、智能特性，實現業務的方便、快捷的建立，從而進一步保證帶寬運營的可實施性，滿足市場對于城域傳輸網絡的需求。

6 小結

　　綜上所述，由于MSTP廣泛應用于城域傳輸網絡，激發了城域傳輸網絡的活力，帶給運營商更大的利益空間。各大設備供應商也在不斷地針對MSTP進行研究與開發，MSTP的內涵也在逐步得到豐富。相信MSTP的發展依然存在巨大的空間，本身技術的能量也同樣具有巨大的潛力等待挖掘。MSTP將在城域建設中起到決定性的作用，成為網絡建設的首選方案。

----《中國數據通信》