浅谈MSTP技术及应用.docx

浅谈MSTP技术及应用摘要本文讨论多业务传输平台（MSTP）技术及实际应用，详细介绍MSTP上怎样进行 第二层交换处理和封装、MSTP的虚级联、以及链路容量调整机制（LCAS）等关键技 术并且介绍了 MSTP在实际应用中的诸多优势和存在的一些缺点，最后对MSTP的 发展前景进行了展望关键词MSTP；虚级联；LCAS；封装协议；以太网AbstractThis article discusses the multi-service transport platform (MSTP) technology and the practical application, and the details of how the second layer on the MSTP switch processing and packaging, virtual concatenation of MSTR and link capacity adjustment scheme (LCAS) and other key technologies, and introduced some existing advantages and disadvantages in the practical MSTP application of, and finally give a development prospect of the MSTP.KeywordsMSTP; Virtual concatenation; LCAS; Encapsulation protocols; Ethernet目录1概述 11.1弓I言 11.2 MSTP的工作原理及特点 11.2.1 MSTP的工作原理 11.2.2 MSTP 的特点 21.2.3 MSTP 的优势 32 MSTP的关键技术 32」MSTP的核心技术 32.1.1封装协议 32」.2虚级联 42.1.3链路容量调整机制(LCAS) 52.2 MSTP承载和传送以太网业务的性能分析 63 MSTP的应用及前景 83」MSTP的应用 83.1.1 以太网(Ethernet)专线 83.1.2 TDM 专线 93.1.3波分专线 103.1.4 SAN 专线 103.2 MSTP承载和传送以太网业务的发展趋势 10参考文献 121概述1.1引言当前，数据业务特别是以太网业务正以异常迅猛的速度发展，因此网络必须要能够 支持多种业务类型，即不但耍能支持语音业务，还要能支持数拯业务。

多业务传输平台 (MSTP, Mu lti Serv ice T ransport Platform )是随着市场上对多利丨业务类型支持能力的需 求和网络技术的发展而产生的MSTP有机融合了传统的SDH、以太网、ATM等多种 技术，将多种业务汇聚并进行有效适配，实现多业务的综合接入与传送，使得SDH从 单纯的传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台从传输网络现状看，大部分 的城域传输网络仍以SDH设备为主，基于技术成熟性、可靠性和成本等方而综合考虑, MSTP在城域网M用领域扮演着十分重要的角色随着近年來数据、宽带等业务的迅猛 增长，MSTP技术的发展主要体现在对以太网业务的支持上，以太网业务推动着MSTP 技术的发展1.2 MSTP的工作原理及特点MSTP(Multi-Service Transfer Platform)(基 SDH 的多业务传送平台)是指基于 SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务 节点1.2.1 MSTP的工作原理MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器(DXC)、WDM终端、网络二 层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，即基于SDH技术的多 业务传送平台(MSTP),进行统一控制和管理。

基于SDH的MSTP最适合作为网络边缘 的融合节点支持混合型业务，特别是以TDM业务为主的混合业务它不仅适合缺乏网 络基础设施的新运营商，应用于局间或POP间，还适合于大企事业用户驻地而且即便 对于已敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台可以更有效地支持 分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡所以，它将成为城域网近期 的主流技术Z—这就耍求SDH必须从传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台，即 融合的多业务节点MSTP的实现基础是充分利用SDH技术对传输业务数据流提供保 护恢复能力和较小的延时性能，并对网络业务支撑层加以改造，以适应多业务应用，实 现对二层、三层的数据智能支持即将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成业务 层和传送层一体化的SDH业务节点，称为融合的网络节点或多业务节点，主耍定位于网 络边缘图1・1基于SDH的多业务传送节点基本功能模型1.2.2 MSTP的特点(1) 业务的带宽灵活配置，MSTP±提供的10/l()0/1000Mbit/s系列接口，通过VC 的捆绑可以满足各种用户的需求；(2) 可以根据业务的需要，工作在端口组方式和VLAN方式，其中VLAN方式可 以分为接入模式和十线模式：•端口组方式：单板上全部的系统和用户端口均在一个端口组内。

这种方式只能应用于点对点对开 的业务换句话说，也就是任何一个用户端口和任何一个系统端口(因为只有一个方向, 所以没有必耍启动所有的系统端口，一个就足够了)被启用了，网线插在任何一个启用 的用户端口上，那个用户口就享有了所有带宽，业务就可以开通•VLAN方式:分为接入模式和干线模式其中的接入模式，如果不设定VLAN ID,则端口处于 端口组的工作方式下，单板上全部的系统和用户端口均在一个端口组内如果设定了 VLAN ID,需要设定“端口 VLAN标记霍这是因为交换芯片会为收到的数抑包增加 VLAN ID,然后通过系统端口走光纤发到对端同样VLAN ID的端口上比如某个用户 口 VLAN ID为2,则对应站点的用户端口的VLAN ID也应该设定为2这种模式可以 应用于多个方向的MSTP业务，这时每个方向的端口都耍设置不同的VLAN IDo然后 把该方向的用户端口和系统端口放這到一个虚拟网桥中(该虚拟网桥的VLAN ID必须 与“端L1VLAN标记^诸)3) 可以工作在全双工、半双工和自适应模式下，具备MAC地址自学习功能；(4) QoS 设置：QoS实际上限制端口的发送，原理是发送端口根据业务优先级上有许多发送队列， 根据QoS的配置和一定的算法完成各类优先级业务的发送。

因此，当一个端口可能发送 来自多个来源的业务，而且总的流量可能超过发送端口的发送带宽时，可以设置端口的 QoS能力，并相应地设置各种业务的优先级配置当QoS不作配置时，带宽平均分配, 多个来源的业务尽力传输QoS的配置就是规定各端口在共享同一带宽时的优先级及所占用带宽的额度5) 对每个客户独立运行生成树协议1.2.3 MSTP的优势(1) 现阶段大量用户的需求还是固定带宽专线，主要是2Mbit/s、10/100Mbit/s、 34Mbit/s> 155Mbit/So对于这些专线业务，大致可以划分为固定带宽业务和可变带宽业 务对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH那里集成了优秀的承载、调度能力，对于 可变带宽业务，可以直接在MSTP设备上提供端到端透明传输通道，充分保证服务质量， 可以充分利用MSTP的二层交换和统计复用功能共享带宽，节约成木，同时使用其中的 VLAN划分功能隔离数据，用不同的业务质量等级(CoS)来保障重点用户的服务质量2) 在城域汇聚层，实现企业网络边缘节点到中心节点的业务汇聚，具有节点多、 端口种类多、用户连接分散和较多端口数量等特点采用MSTP组网，可以实现IP路 由设备10M/100M/1000M POS和2M/FR业务的汇聚或直接接入，支持业务汇聚调度， 综合承载，具有良好的生存性。

根据不同的网络容量需求，可以选择不同速率等级的MSTP 设备2 MSTP的关键技术2.1 MSTP的核心技术2.1.1封装协议MSTP在承载和传送以太网业务时首先要对以太网信号以某种协议进行封装，封装 协议可以有很多方式，最常用的有PPP、LAPS、GFP以及一些设备厂商的专有封装机 制PPP协议为点到点协议，它要利用HDLC(高速数据链路控制)协议来组帆分组/包组 成的HDLC帧利用字节同步方式映射入SDH的VC中；它在POS(PACKETOVERSDH) 系统中用来承载IP数据，在ETHERNETOVER SDH系统中用来承载以太帧LAPS为 链路接入协议，是由武汉邮科院余少华博士提出的，它被ITU-T接纳成为标准X.86,这 种方式特别用丁 SDH链路承载以太帧，它与HDLC十分相似GFP为通用帧协议，是 在ITU-TG.704标准中定义的一种链路层标准，这种方式可以承载所有的数据业务，是 一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的开放的通用的标准信号适配映射技 术，它可以替代众多不同的映射方法，有利于各厂商设备Z间的互联互通GFP采用不 同的业务数据封装方法对不同的业务数据进行封装，包括帧映射(GFP-F)和透明传输 (GFP-T)W种模式,GFP・F封装方式可以将业务信号帧完全地映射进一个可变长度的GFP 帧，对封装数据不做任何改动，支持包颗粒级别的速率适配和复用，这种方式是在收到 一个完整的数据帧后再处理，需耍有缓存和媒体接入控制，因此最适合于以太网业务等可 变长度的分组数® GFP-T采用透明映射的方式及时处理而不必等待整个帧的到达，适合 处理实时业务以及固定帧长的块状编码信号格式的业务。

2・1・2虚级联MSTP设备支持以太网业务在网络中的带宽可配置，这是通过VC级联的方式来实 现的，也就是利用多个VC容器组成一个更大的容器SDH中VC的级联分为连续级联 和虚级联两种连续级联就是用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是连 续的，公用相同的开销如果用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是独 立的，具位置可以灵活处理，那么这种情况称为虚级联通过虚级联技术可以实现对以 太网业务带宽和SDH虚容器Z间的速率适配，可以将VC・12到VC-4等不同速率的小 容器进行组合利用，能够做到很小颗粒的带宽调节，实现了有效的提供合适大小的信道 给以太网业务，实现了带宽的动态调整，它比连续级联更好地利用SDH的链路带宽， 提高了传送效率，避免了带宽的浪费虚级联的实现最重耍的是参与虚级联的VC容器 序列号的传送，以保证收端能够将业务信号的VC重新进行排序重组虚级联技术如下图交叉违接图2-1虚级联框图2.1.3链路容量调整机制(LCAS)在ITU-TG.7042标准中定义了 LCAS是一种可以在不中断业务的情况下动态调整虚 级联个数的功能，它可以灵活地改变虚级联信号的带宽以自动适应业务流量的变化，特 别适用丁以太网业务带宽动态变化的要求，它和虚级联是衡量MSTP带竟是否有效利用 的重耍指标。

LCAS利用SDH预留的开销字节来传递控制信息，控制信息包括固定、 增加、正常、VC结束、空闲和不使用六种；通过控制信息的传送来动态的调整VC的 个数，适应以太网业务带宽的需求LCAS可以将有效净负荷自动映射到可用的VC上, 避免了复杂的人工电路交叉连接配置，提高了带宽指配速度，对业务无损伤，而且在系 统出现故障时，可以自动动态调敝系统带宽，无须人工介入，在一个或儿个VC通路出 现故障时，数据传输也能够保持正常因此，LCAS为MSTP提供了端到端的动态带宽 调整机制，可以在保证QOS的前提下显著提高网络利用率。