以太网业务配置

任务四：SDH/MSTP设备以太网业务配置1任务描述•某县电信分公司组建网络如图所示。位于NE1的A、B两个公司需要通过MSTP设备传输数据业务到NE3，要求A、B公司的业务完全隔离，A公司和B公司均可提供100Mbit/s以太网电接口，A公司和B公司均需要10Mbit/s的带宽。2NE1NE2NE3任务资讯•MSTP的基本概念及发展进程•MSTP的基本原理•MSTP关键技术•MSTP的业务3MSTP的概念及发展进程•基本概念：•MSTP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。4MSTP的发展进程•第一阶段：在SDH设备上增加支持以太网业务处理板卡，仅解决了数据业务在MSTP中“传起来”问题。引入PPP和ML—PPP映射方式，实现点对点的数据传输，没有数据带宽共享和统计复用，所以分组数据业务的传送效率还是低，导致资源浪费；不支持以太环网，数据的保护倒换时间长。MSTP的发展进程•第二阶段：支持以太网二层交换为主要特征。以太网二层交换功能是指在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立系统侧VC通道之间,实现基于以太网链路层的数据包交换。MSTP的发展进程•第三阶段：支持以太网业务QoS为特色，在以太网和SDH中引入智能的中间适配层如RPR（弹性分组环）、MPLS(多协议标记交换)技术，并结合多种先进技术提高设备的数据处理与QoS支持能力，克服了第二阶段MSTP所存在的缺陷。再生段开销处理交叉连接再生段开销处理VC映射STM-N接口STM-N接口PDH接口ATM接口以太网接口STM-N接口ATM层处理复用段开销处理复用段开销处理二层交换RPRGFP/PPP/LAPSMSTP基本原理MSTP功能模型•利用SDH的网络体系，支持多种物理接口•简化网络结构，支持多协议处理•提高光传输容量利用率，降低了成本•高可靠性•多网元功能集成，有效带宽管理MSTP主要特点MSTP实现以太网业务实现方式（1）以太网业务在MSTP上的透传以太网接口PPP/LAPSVC映射复用段开销处理交叉连接STM-N接口再生段开销处理来自以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装和速率适配，然后映射到SDH的虚容器中，再通过SDH节点进行点到点传送。特点：透明传送，独占带宽。MSTP实现以太网业务实现方式（2）二层交换以太网接口二层交换PPP/LAPSVC映射交叉连接复用段开销处理再生段开销处理STM-N接口一个或多个用户侧以太网物理接口与一个或多个独立的系统侧的VC通道之间实现基于以太网链路层的数据包交换。特点：多端口的带宽共享，及业务汇聚。（3）以太环网功能MSTP实现以太网业务的实现方式主要应用于环行组网结构下，通过在SDH的环路中共享指定的环路带宽，实现所有环路节点带宽动态分配、共享。MSTP传输以太网信号的三种方式分析点到点透传二层交换（汇聚+透传）共享环灵活性不灵活，每个业务要一一配置，每个用户全部一样待遇，无法分等级独享、共享业务一定程度上节省汇聚节点端口和网络资源灵活，可通过软件来增加用户，调整用户服务等级带宽利用率低独享带宽中同一节点业务可共享带宽高全网共享带宽保护功能低，100%依赖SDH传送网中，SDH传送网、生成树高，提供保护，二层快速生成树，加SDH保护安全性高，物理隔离中，汇聚节点L2交换时数据不很安全高，双重VLAN标签成本高中低可升级性低中高MSTP的关键技术•以太网业务的封装技术——以太网业务的封装，是指以太网信号在映射进SDH的虚容器VC之前所进行的处理。以太网业务的封装技术•1.PPP协议点到点协议PPP（PointtoPointProtocol）是最早的封装协议，技术成熟，已经获得了广泛应用。•2.LAPS（链路接入SDH规程）协议LAPS协议主要针对大颗粒业务的映射，用于提高封装效率，尤其适用于GEoverSDH的封装以太网业务的封装技术•3.通用成帧规程GFP是目前流行的一种比较标准的封装协议，它提供了一种把信号适配到传送网的通用方法，是在ITU-TG.7041中定义的一种链路层标准。优点:更强的检测和纠错能力,更高的带宽效率,实现不同厂家映射方式的互通,提高网络的经济效益。关键技术之二：虚级联技术VC级联技术就是把多个VC按一定规则组合在一起，使之成为一个传送整体以适应不同带宽业务的需求。关键技术之二：虚级联技术•1.相邻级联相邻级联又称连续级联，就是将同一个STM-N中的X个相邻的VC首尾依次连接成为一个整体结构即虚容器级联组VCG（VCGroup）进行传送。相邻级联可写为VC4-Xc、VC12-Xc等，其中X为级联的VC个数，且X取值范围只能是4、16、64、256四个数字。虚级联技术•2.虚级联•——就是将分布在不同STM-N中的X个VC（可以同一路由，也可不同路由）用字节间插复用方式级联成一个虚拟结构的VCG进行传送。也就是把连续的带宽分散在几个独立的VC中，到达接收端再将这些VC合并在一起。以太网典型业务信号的映射方式以太网信号虚容器级联组（VCG）10Mb/s、100Mb/sVC12-XvVC3VC3-2vVC41Gb/sVC4-7v采用VC虚级联的效率比较业务不采用VC虚级联的传送效率采用VC虚级联的传送效率10Mbit/s以太网VC-3(20%)VC-12-5V(92%)100Mbit/s快速以太网VC-4(67%)VC-12-48V(100%)1000Mbit/s千兆以太网VC-4-16(42%)VC-4-7V(95%)关键技术之三:LCAS方案•链路容量调整机制LCAS（LinkCapacityAdjustmentScheme），是由朗讯公司提出的可变带宽分配（VBA）技术发展而来的，目前已形成ITU-T.7042建议，是一种收发双方握手的传送层信令协议。•LCAS意义：一是可以自动删除VCG中失效的VC或把正常的VC添加到VCG之中。二是自动调整VCG的容量，即根据实际应用中被映射业务流量大小和所需带宽来调整VCG的容量链路容量调整方案LCAS关键技术之四:智能适配层•弹性分组环(RPR)弹性分组环（RPR，ResilientPacketRing）是IEEE802.17工作组制定的一种第2层媒介访问控制（MAC）技术，是一种专门为环形拓扑结构构造的新型MAC协议，它的内容是如何在环形拓扑结构上优化数据交换，其目的在于更好地处理环形拓扑上数据流的问题。RPR（ResilientPacketRing）弹性分组环网技术RPR弹性分组网技术是在吸取SDH和Ethernet技术的基础上发展起来的一种新的传输技术，可以把它理解为一种新的MAC层协议，主要运用在环形网络中。它独立于下面的一层技术和上面的三层技术，属于中间层增强技术，在MSTP设备中又可称为内嵌智能适配层。RPR弹性分组网技术技术简介外环控制信息外环业务内环控制信息内环业务RPR弹性分组环RPR弹性分组环型组网结构•RPR为逆向双环拓扑结构，外环为OuterRing（也称0环）、内环为InnerRing（也称1环），外环和内环都传送数据包和控制包，内环的控制包携带外环数据包的控制信息，反之亦然。最大255个节点，网径最大为2000公里。关键技术之四:智能适配层•多协议标签交换(MPLS)MPLS是1999年由思科公司提出，并由IETF制定的一种多协议标签交换标准协议，它利用2.5层交换技术将第三层技术(如IP路由等)与第二层技术(如ATM、帧中继等)有机地结合起来，从而使得在同一个网络上既能提供点到点传送，也可以提供多点传送；既能提供原来以太网尽力而为的服务，又能提供具有很高QoS要求的实时交换服务。MSTP设备28MSTP（TM设备）E1/E3STM-M10M/100MGEATMSTM-NMSTP设备29MSTP（ADM设备）E1/E3STM-M10M/100MATMGESTM-NSTM-NMSTP设备30MSTP（DXC设备）E1/E3STM-M10M/100MATMGESTM-NSTM-NSTM-NSTM-N以太网板卡的功能31以太网单元映射VC-12，VC-4，VC-12-Xv,VC-12-XvFE接口FE接口FE接口…...VCTRUNK交叉连接单元华为以太网板卡分析•ET1（8路10M/100M以太网电接口板）•EF1O(在ET1基础上增加二层交换功能)•ET1D（2路10M/100M以太网电接口板）、•EF1（4路10M/100M以太网电接口、2路100M以太网光接口板）•EFSC（12路10M/100M以太网电接口板）•EGS（1路1000M以太网光接口板）、•EFSO（快速以太网交换处理板）•EFS4（4路以太网交换处理板）以太网板卡分析单板特性ET1ET1DEF1EFSCEGSEFSOFE电接口数量82412—8FE光接口数量——2———GE光接口数量————1—可插槽位IU4IU1-IU3IU4IU4IU1-IU3IU1-IU4IU9-IU12工作模式FE电接口自协商全双工半双工自协商全双工半双工自协商全双工半双工自协商全双工半双工—自协商全双工半双工FE光接口——全双工———GE光接口————全双工—SDH侧VC4带宽111444绑定带宽48×E148×E148×E112×VC3或126×VC12+6×VC312×VC3或126×VC12+6×VC312×VC3或126×VC12+6×VC3VCTRUNK数量161616242424二层交换—支持支持支持支持支持VLAN—支持支持支持支持支持EVPL———支持支持支持EPL支持支持支持支持支持支持EPLAN—支持支持支持支持支持EVPLAN———支持支持支持生成树—支持支持支持支持支持封装协议ML-PPPML-PPPML-PPPGFPGFPGFPMSTP网络中以太网业务实现模式•EPL业务（以太网专线）•EVPL业务（以太网虚拟专线）•EPLAN业务（以太网专用局域网业务）•EVPLAN业务（以太网虚拟专用局域网业务）EPL（以太网专线）业务•即以太网专线，可采用点到点的透传其中点到点的透传方式，EPL业务有两个业务接入点，实现对用户MAC帧点到点的透传，在线路上独享带宽，业务延迟小，且和其它业务完全隔离，安全性高，这种业务适合于对价格不太敏感、对QoS十分关注的重要客户（如政府机关、金融、证券、公安等大客户）的专线应用。EVPL业务（以太网虚拟专线）•EVPL业务–不同用户可共享VCTRUNK通道带宽，通过使用VLAN嵌套MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）标签等实现通道共享技术，提供带宽共享，对共享通道中的相同VLAN数据进行标识、区分，实现点到点或点到多点的业务。以太网虚拟专线(EVPL)LANNetworkALANNetworkAServiceProviderDomainVCn-XvpipesharedbetweencustomersLANNetworkBLANNetworkBSDH特点：•传输带宽共享，运营商的利益最大化•TransLANQos保证机制确保每个用户都会获得合理的带宽•802.1qVLAN或双标签机制(QinQ)确保用户数据的安全•任意配置用户带宽•可以使用SDH保护•EPLAN业务–即以太网专用局域网业务，该业务由多条EPL专线组成，实现多点之间的业务连接。通过虚拟网桥（VB）可以实现以太网数据的二层交换，并可以实现以太网业务的多点动态共享，符合数据业务的动态特性，节省了带宽资源。EPLAN业务专用局域网(PLAN)LANNetworkBLANNetworkBLANNetworkBLANNetworkALANNetworkALANNetworkASDHServiceProviderDomainSingleVCn-Xvpipepercustomer专用局域网(PLAN)E1100BaseTLANsPBXPBXE1PBXOpticalNetwork(STMring)AM1PlusAM1PlusDept.A100BaseTLA