MSTP技术介绍

MSTP(多业务传送平台)专辑(一)本专辑内容提要：随着城域数据业务的高速发展，电信城域网正面临深刻的变革—既要保证传统电信业务的实现，又要确保基于数据通信的多业务的承载。MSTP正是满足了电信宽带城域网迅猛发展的业务需求，才被电信运营商所认可。本专辑摘录了一组有关MSTP技术发展动态的文章，供读者参考。目录1、MSTP为城域网带来什么2、MSTP该用在哪里3、基于SDH的MSTP技术分析4、从城域传送网技术与组网策略看MSTP5、MSTP撑起城域数据业务的桥梁6、MSTP加速城域网盈利进程MSTP为城域网带来什么一、“城域裂缝”在过去的几年中，为了适应快速增长的宽带业务需求，人们投入大量的精力改造了用户侧的接入网，目前的各种宽带接入技术如xDSL接入、以太网接入、HFC接入、LMDS接入等，都能够比较好地疏通接入网的瓶颈，具备提供各种宽带数据、视频、音频业务的能力。另一方面，由于DWDM技术的广泛应用，长途干线网的容量正向着T比特级进军，核心路由器的处理能力也达到了T比特级，干线网的巨大传输容量已经成为网络发展的坚实基础。但是，在接入网和干线网高速发展的同时，传统的本地网的容量和接口能力都难以满足业务疏导、汇聚的要求，于是出现了所谓的“城域裂缝”。二、MSTP的使命人们提出了多种方案来解决上述的“城域裂缝”问题，总的称之为MSPP（多业务提供平台，Multi－ServiceProvisioningPlatform）。在目前来说，MSPP主要包含三个流派：WDM流派、SONET/SDH流派、纯数据流派。不论是哪一类的MSPP技术，总的来说都具有多种业务承载能力集于一身的特点，而且容量普遍比较大，还有就是可解决网络的可靠性问题。人们没有放弃目前的主流传输技术SDH，并对其作了各种改动，以期能够适应多业务的承载环境。改动SDH的方向有两个：一个是简化，另一个是增强。简化的SDH在这里姑且称之为SDHlite。SDHlite简化主要体现在两个方面：首先是简化SDH的开销处理，其次是修改APS协议，使单个的SDHlite环能够容纳更多的节点，而不是目前的16个。在国内，主要的SDH改进形式是增强其功能，主要是增加宽带业务的承载和处理能力，我国的行业标准称之为MSTP（基于SDH的多业务传送平台）。三、切实可行的建设方案那么到底选择哪一种MSPP技术作为城域网的传送平台呢？在对比各种MSPP技术之前，先对比较的标准进行大致解释。毫无疑问，多业务承载能力是比较各种MSPP技术的首要条件，其次是网络可靠性、网络容量、成本、技术成熟程度。无论现阶段在城域网中引入WDM是否在经济上可以承受，从总体趋势来看，WDM进入城域网领域是个方向。WDM作为基础传送平台，和其它两类的技术存在互补性。对于纯粹基于以太网方式组建城域网的，由于网络的保护机制所限，适用于必须严格控制成本的场合。需要注意的是，目前的电信网的主要收益来源于话音，因此组建城域网必须考虑传送平台对话音业务的支持能力。从这个角度来看，毫无疑问，基于SDH的方案是最合适的。其中，简化型的SDH缺乏标准，难以使国内的用户建立信心，由简化所带来的成本降低很可能会因为难以规模生产而抵消，而且很多改进用途有限，在国内的应用前景并不乐观。总体上来说，目前比较切合实际的技术是MSTP。MSTP是对SDH的增强，而且主要在多业务处理能力上下工夫。MSTP的关键就是在传统的SDH上增加了ATM和以太网的承载能力，其余部分的功能模型没有任何改变。MSTP设备不但可以直接提供各种速率的以太网口，而且支持以太网业务在网络中的带宽可配置，这是通过VC级联的方式实现的。也就是说，我们可以突破传统的限制，用若干个VC的带宽在逻辑上捆绑成为一个更大的容器，灵活地承载不同带宽的业务。MSTP上提供的10Mbps/100Mbps/1000Mbps系列接口，解决了以太网承载的瓶颈问题，给网络建设带来了充分的选择空间。四、现实的市场空间2001年，中国电信的固定电话增长率约5.5％，而电路出租和数据业务的增长率则高达60％。从发展的眼光来看，固定网的数据业务和电路出租业务仍有巨大的增长潜力。据美国Yahoo消息，2001年全球5000家大企业有90％的企业取消了所有不会直接增加利润的支出，但这些企业同时却投入了更大的资金用于构建企业IT网络，大幅度调整、改进、更新或创建企业网络基础架构。上述情况表明，城域网的运营和收益不仅仅来自于业务层面的提供和保障，基础传送网络也将成为基础运营商的重要收益来源。现阶段大量用户的需求还是固定带宽专线，主要是2M、10M/100M、34M、155M。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。固定带宽业务如2M、34M，可变带宽业务如10M/100M、ATM155M业务。对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH那里继承了优秀的承载、调度能力；对于可变带宽业务，既可以直接在MSTP设备上提供端到端透明传输通道，充分保证服务质量，也可以充分利用MSTP的二层交换和统计复用功能共享带宽、节约成本，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。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。技术可以革命，但网络只能演进。从严格意义上来说，MSTP并非技术革新而是对已有成熟技术的组合应用和优化。这正是MSTP的生命力根源。从技术层面上来看，SDH技术、以太网的二层交换技术、ATM技术都已经十分成熟了，有着广泛的市场基础。从业务层面上来看，话音业务、TDM专线业务是当前阶段运营商的主体收入来源，而数据业务将是未来网络的主导。这样看来，抛开现实去豪赌未来的技术选择倾向是不现实的。MSTP正好满足了“立足现状、放眼未来”的战略，在当前的各种城域传送网技术中是比较好的选择。摘自《人民邮电报》MSTP该用在哪里很多人现在一谈到城域网就会联想到MSTP，这似乎已经成为了思维定势。其实，MSTP最大的好处就是多提供了两块接口板，其本身对SDH的机制没有任何的改进，更何况还有一部分的交叉容量将被映射后的业务所占用。从某种意义上说，MSTP就是把传输设备和二层交换机做到了一起。既然牵涉到本地MAC地址和ATM业务的重新交换，注定MSTP无法成为城域核心网中高跨距、高容量的设备。可以注意到，高速率的数据信号一般从数据网GSR组建的RPR环上走，而纯10G的核心传输产品对数据信号不直接提供低速率接口。2002年5月移动总部MSTP的测试中还牵涉到一些二、三层交换的功能，部分厂家已做到二层交换(L2交换必须做在MSTP内，不能外接)。三层目前尚无厂家支持，因为大家都感觉路由器在三层的作用已经相当明显，不必再考虑将传输引入。由此可见，适宜MSTP使用的场合应该限于城域网的接入层和汇聚层。MSTP最核心的技术就是IP/ATMOVERSDH，其中Ethernet映射入SDH可细分为ML-PPP、HDLC、LAPS、GFP等等。这些技术中有很多其实并不是新技术，路由器的POS接口中很早就考虑到了这一点。ML-PPP是对PPP的多链路捆绑，并试图在多条链路上做负载均衡。这种方式适宜在不同厂家的产品间实现互通。IETF将PPP定义为RFC1661，由于PPP出现较早，大部分厂家均将PPP作为自己产品的主要映射技术。GFP是2001年10月在ITU-T上通过的新封装形式-G.7041，并专有的字节进行帧类型、长度和定界，以取代原来的Flag它对目前部分厂家对此项技术尚处于支持阶段，并不主推。但随着数据业务的增长以及带宽的限制，我们预计在不久的将来GFP会取代ML-PPP，与虚级联和LCAS(链路容量调整方案，G.7042)一起形成一个完善的EthernetOVERSDH的方案。LAPS由国内烽火公司提出，比PPP的多次LCP会话建立过程更节省时间，因此封装效率较高，但帧技术与PPP相比无太大变化。LAPS的关键问题主要在于各厂家的支持性，似乎别的厂家对LAPS封装并不太感冒。摘自《通信产业报》基于SDH的MSTP技术分析由于具有可靠的业务保护能力，SDH技术也正在成为城域传输网的一种选择。但是令人感到棘手的问题是：对于固定速率的业务(如传统话音业务)，SDH很容易将其适配到固定容量通道中，但对于可变速率VBR业务和任意速率业务，SDH则显得不够灵活，特别是传送效率不高。SDH的高市场占有率以及城域网的巨大增值潜力使SDH的倡导者们费尽心思，在原有SDH的基础上加入对数据业务层的处理，比如以太网的二层处理、ATM的统计复用等功能，使其更适合数据业务的传送。对于以太网业务，其在映射到VC之前需要经历处理的过程有：二层交换、协议封装、映射前的处理等。将以太网数据通过专用协议映射到SDH帧结构中，目前有三种方案：(1)通过点到点协议PPP转换成HDLC帧结构，再映射到SDH的虚容器VC中，简称POS。(2)将数据包转换成LAPS结构映射到SDH虚容器VC中，这是我国提出的IPoverSDH提案，已被正式批准作为国际电联标准，其标准号为X.85/Y.1321IPoverSDH。(3)将数据包通过简化数据链路协议SDL的方式映射到SDH虚容器VC中。POS技术比较成熟，适于多协议环境；但由于PPP并不是专为SDH运载设计的，POS效率并不理想；LAPS在HDLC净荷中省去填充字节PAD，因而对于短数据包，LAPS比PPP效率要高，并将扰码作为强制要求，而不像PPP那样是可选功能；SDL技术主要针对高容量的数据包及传输系统，效率很高。以太网端口在接收到数据业务之后，需经过二层交换处理(可选)，保障其高效传输。另外，为了增强承载业务的灵活性，级联(Concatenation)技术在数据业务进入VC之前得到应用。级联技术又分为连续(Contiguous)级联或虚(Virtual)级联两种。以100M以太网的VC-12级联为例说明其原理：该技术将n个VC-12捆绑在一起形成一个整体VC-12-n，在VC-12-n所支持的净负荷C-12-n中建立一个LAPS(或HDLC)链路在SDH网中传送。当N个VC-12连续排列时为连续级联，通常以VC-12-n中第一个VC-12的POH作为级联后整体的POH，其缺点是n个VC-12必须地址相邻，带宽分配不灵活。虚级联方式无需VC-12相邻，仅需通道终端设备提供级联功能即可。这种方式需要通道业务起始端和终止端各增加相应处理功能，接收端需引入一个缓存器以增加额外时延。对于ATM业务，系统提供统计复用功能，可对多个ATM业务流中的非空闲信元进行抽取，复用进一个ATM业务流，以提高其在SDH线路上的利用率，同时节约了ATM交换机的端口数。另外，还可以在SDH环路上形成一个ATM的虚拟通道环，这样ATM的业务层面可以实现环保护。摘自《通信产业报》从城域传送网技术与组网策略看MSTP一、城域网几种技术分析MSTP、RPR和城域WDM技术是城域网工程中的主流技术。MSTP比较适合已经敷设大量SDH网的运营公司，它可以方便有效地支持分组数据业务，实现从电路交换网到分组网的过渡。MSTP对二层的支持被许多人认为是传输设备重大变化，二层网络从单纯的局域(学校、企业内)可以扩展到整个城市甚至长途；但是二层缺少路由功能，必须采用MAC地址交换，而且广播风暴等问题决定了二层的网络不能无止境扩大，在网络规划达到一定程度后，必须引入三层以及路由器功能，MSTP并不能代替路由器，但在一定程度可以简化路由器要求，PoS接口改为GE/FE接口，MSTP与路由器的配合是一个很重要问题。二、城域网建设的几点考虑城域传送网的节点设置、网络布局应充分考虑IP网、话音、基站、ATM等业务的分布，进行合理的规划和设计，以