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1、MSTP的产生和运用专题文档密级：内部公开资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本MSTP的产生和运用专题拟 制：日 期：审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究修 订 记 录日 期修订版本作 者描 述2006-02-22华为机密，未经许可不得扩散第3页, 共22页MSTP的产生和运用专题文档密级：内部公开目录1MSTP网络的应用51.1概述51.2以太务端口71.3业务处理能力71.4封装和映射82MSTP网络的业务类型82.1以太网专线业务EPL92.2以太网虚拟专线EVPL102.3以太专用本地网EPLan142.4EVPL
2、an142006-02-22华为机密，未经许可不得扩散第22页, 共22页关键词：MSTP 数据业务 背景摘 要：本文详细介绍了MSTP产生的背景以及发展方向，MSTP网络的各种业务类型。缩略语清单：无。参考资料清单：无。MSTP的产生和运用专题1 MSTP网络的应用1.1 概述在城域数据业务的迅速发展过程中，数据业务的传送技术和设备，运营商和设备商一直在不段地探讨、争论和研究的。在这过程中，基于SDH的多业务传送设备MSTP逐渐成为城域传送网的最主流技术。近两年来，各主要设备厂商在MSTP设备上不断推出新功能，满足了对2层交换、ATM处理的要求。而在MSTP的新功能规格中，以太网业务对MST
3、P设备形态影响最大，对以太网业务接入、传送和调度的技术发展最多，也是备受争议的。以太网业务有很好的应用发展前景，原因有三：1、大部分用户局域网设备上行接口都会提供FE。2、灵活性好，带宽调整方便，作为FE接口，可以从64K增加到100M，而不需要更换用户端、局端设备和线缆资源。3、性价比好，易用：可以充分利用现有的双绞线铜缆资源，不用重新铺设线路，远距离接入也可以利用光纤。所以MSTP最重要的特性是以太网业务的处理。按照实现技术划分，MSTP上以太网功能可以分为透传、二层交换，环网等。透传：最简单的一种，对于客户端的以太网信号不做任何二层处理，直接将数据包封装到SDH的VC容器中。由于功能相对
4、简单，成本也是各类实现技术中最低的。二层交换：利用IEEE 802.1D透明网桥的算法，根据数据包的MAC地址，实现以太网接口侧不同以太网端口与系统侧不同VC容器之间的包交换，当然也可以根据IEEE 802.1Q的VLAN Tag对数据包交换。同时可利用生成树协议（STP）实现对于以太网业务的二层保护。环网技术：利用SDH的VC容器作为虚拟环路，实现所有环路节点带宽动态分配、共享。通常意义上的说，环网技术应是二层交换的一种特殊应用，部分MSTP设备也利用二层交换实现了简单的以太环网，但这种方式的缺点是无法保证环路各个节点带宽的公平接入，对于环路业务的QoS也无法实现端到端的保证。针对这一问题，
5、有的MSTP设备采用了内置RPR技术，在SDH环网上开辟VC通道作为RPR虚拟环路。华为公司的Metro系列设备支持内置RPR技术。以以太网互联互通为重要标志，华为公司Metro系列的MSTP设备以太业务处理板（透传和二层交换功能）的技术发展经历了两个阶段。第一阶段：早在1999年底，华为公司已经发现了SDH设备传送以太网业务需求，而当时的MSTP行业标准还在讨论、制定中，对于以太网到SDH VC的封装格式并没有严格限定。华为公司采用MLPPP实现以太网业务的接入，在以太网业务量不是很大的情况下，很好地满足了运营商的需求。在第一阶段，由于各个厂家采用的封装协议不一致，不同厂家互通只能通过以太网
6、接口直接互联，即业务落地互通。华为公司采用了虚级联技术，保证VC颗粒穿越其他厂家SDH设备的无关性。第二阶段：随着GFP、LCAS、VC技术的标准化，以及运营商对不同设备商的以太网封装格式互联互通的推动，MSTP设备的以太网业务处理单板的实现技术开始趋于标准化，标准化的结果使得GE或FE以太网业务不仅可以跨越不同厂商的SDH网络，而且不再需要两端的SDH设备为同一厂家的，不同厂商设备组成的SDH网络对于以太网业务将成为透明通道，为更大范围的组织二层网络提供了基础。华为新型以太网业务处理板采用了GFP、LCAS、VC技术，并支持丰富的二层特性。MEF论坛一直在推动Metro Ethernet业务
7、的应用和发展，ITU SG15小组在2002年10月开始进行EOS标准体系的建设。这些工作将会进一步推动MSTP设备以太网业务的技术实现、网络建设和市场应用。华为公司也在积极参与EOS标准体系的讨论、制定中。EOS的标准也在Metro系列传送设备上逐步体现。 华为新型以太网业务处理板能够实现从接入层、汇聚层到核心层的点对点业务、点对多点业务以及L2 VPN的端到端解决方案。如图 1-1 所示。图 1-1 以太网端到端解决方案总的说来，新型以太网板主要在如下几个方面有了很大的发展：适于各厂家设备的互连互通：新以太网单板采用符合ITU-T G.7041的GFP协议对数据包进行封装。相对于以往的PP
8、P和LAPS，GFP协议标准化程度更高，更有利于各厂家的互连互通，提高城域组网的灵活性；灵活多样的映射颗粒：新以太网单板支持VC12/VC3/VC4三种级别的映射颗粒，并且，映射到同一VC Trunk中的VC个数可调，带宽分配灵活，提高了带宽利用率；应用LCAS技术提高虚级联功能的健壮性：在虚级联技术的加入LCAS功能，可以通过网管系统实时地对系统容量进行配置，增加或减少参与虚级联VC的数目，以改变业务的承载带宽，并且在变化过程中对承载的业务不会造成损伤；多方向汇聚功能：端口汇聚能力越强，系统组网能力越强。华为公司新型以太网板具有强大的汇聚能力，能实现FE到GE、FE到FE的业务汇聚，充分节省
9、业务端口，减轻汇聚节点的端口压力；独特的用户域隔离机制：对不同的用户划分独立的VB，提供二层交换时更可靠灵活的用户安全保证；通过二层标签技术，实现多个用户共享传输通道（vc trunk）和不同用户相同vlan标签数据的双重隔离。新型以太网数据处理板提供对GE和FE信号的接入、透传和二层交换。业务处理流程见图 1-2 。其中的各个环节根据用户所需的功能可选。图 1-2 以太业务处理流程1.2 以太务端口GE和FE以太网业务的接入，接口类型可光、可电；采用以太光接口技术，实现FE以太光口拉远至15公里，GE拉远至70公里；通过EVDSL技术可利用普通双绞线将FE信号拉远至1.5公里。1.3 业务处
10、理能力用户安全性隔离：支持二层交换转发用户vlan内部广播、多播（本地端口和SDH上行VC-TRUNK号之间），保证不同用户和vlan两级数据隔离；提供CAR功能：限制突发数据流，带宽的调整颗粒最小为64Kbps；提供LPT链路状态穿通功能；支持ITU-T G.ethsrv中规定的四种以太业务：EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN；对用户侧FE端口支持符合IEEE802.3x的流控功能， 提供XON/XOFF和耗尽型两种流控方式；最大支持9600字节的JUMBO帧；以太差分服务支持两级COS，划分机制有三种：基于802.1p的“pri”域划分、基于802.1q的vlan_ID划分和基于带
11、宽的划分。用户可利用网管进行选择和设置；支持vlan标签透传，实现透传业务；能够进行MAC地址表自学习、表项更新，MAC源/宿地址过滤功能；强大的业务汇聚能力：单板提供FE到GE；FE到FE；GE到GE的业务汇聚；支持生成树协议STP和快速生成树协议RSTP；支持组播和广播：并实现广播报文抑制功能；支持基于源/宿MAC地址的过滤，禁用失效的mac地址，即通常所说的“黑名单功能”；通过MPLS标签技术，实现通道共享，可提供VPN业务；支持vlan嵌套（即Q in Q，也称为VMAN技术），支持Stackable vlan的添加、去除和转换，突破vlan标签数目的限制，保证更为安全可靠的用户隔离；
12、1.4 封装和映射支持LAPS/GFP/PPP(HDLC)三种协议对数据进行封装/解封；支持基于VC4、VC3和VC12级别的虚级联；支持LCAS协议，实现虚级联链路容量调整。2 MSTP网络的业务类型根据ITU-T G.etnsrv，以太业务的类型有四种：EPL以太专线业务、EVPL以太虚拟专线业务、EPLn以太专用局域网业务和EVPLn以太虚拟专用局域网业务。EPL：以太透传业务，各个用户独占一个VCTRUNK带宽，业务延迟低，提供用户数据的安全性和私有性；EVPL：又可称为VPN专线，其优点在于不同业务流可共享vc trunk通道，使得同一物理端口可提供多条点到点的业务连接，并在各个方向
13、上的性能相同，接入带宽可调、可管理，业务可收敛实现汇聚，节省端口资源；EPLn：也称为网桥服务，网络由多条EPL专线组成，实现多点到多点的业务连接。接入带宽可调，可管理，业务可收敛、汇聚。优点与EPL类似，在于用户独占带宽，安全性好；EVPLn：也称为虚拟网桥服务、多点VPN业务或VPLS业务，实现多点到多点的业务连接。2.1 以太网专线业务EPLEPL包括：点到点业务：端到端基于以太端口透传；图 1-3 某地大客户专线业务上图是某省/市金融、证券行业的专线业务。各地区的证券营业部和银行分别由点到点的以太专线实现互联，专线带宽从N*64Kbps到1000Mbps可灵活配置，映射颗粒可按vc12
14、、vc3、vc4任意选取，用户端通过以太网单板的COS、CAR等功能满足各种QOS要求。汇聚节点（如地市A、B）的以太单板通过设置不同的VB实现不同证券或银行用户的隔离，加上二层标签技术，更加确保了大客户数据业务的安全性。下边介绍几种常见的组网方式：点到点的透传图 1-4 点到点透传业务2.2 以太网虚拟专线EVPL图 1-5 专线上网共享带宽如图 1-5 ，以太单板利用通道共享技术实现用户接入带宽的统计复用，利用较少的网络带宽实现多点接入和带宽共享，传送到中心节点完成汇聚后经骨干路由器接入Internet。各用户业务带宽可按需求动态灵活分配，提供接入端口的流量控制。EVPL透传专线也可用于城
15、域网中公众上网、企业互联等。如图 1-6 。图 1-6 城域网中的EPL透传业务各用户的以太业务上行汇聚到传输设备，再连接到骨干路由器到达Internet。企业间的数据也通过汇聚层传输设备的以太单板按vlan和端口进行识别、区分，完成透明传送。华为公司的新型以太网单板可以通过vlan TAG或者使用二层标签如vlan嵌套、MPLS标签等实现通道共享技术，提供带宽共享；通过用户隔离技术保障数据的安全性。通道共享的微观图如图 1-7 。图 1-7 通道共享微观图示利用EVPL还可实现单站的带宽共享，如图 1-8 。图 1-8 单站传送带宽共享以太网板的单站共享方式即同一块以太网板上的多个以太网口的业务映射到相同的一个VC TRUNK中。华为公司新型以太单板最多可有24个以太网端口映射到一个VC
