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1、MSTP在组建银川大客户宽带专网中的应用技术发展MSTP在组建银川大客户宽带专网中的应用技术发展 李涛（宁夏电信有限公司银川市分公司750001）摘 要在电信市场竞争日益激烈的今天，大客户已成为各运营商最重要的客户资源和收入来源，谁能为用户提供优质的硬件和软件的服务谁就能赢得市场赢得用户。而传统上为解决大客户接入的专线技术经过多年的发展，走过了FR、DDN、ATM、IP、SDH等历程，但在解决大客户专线业务的私有性、可量化、可定制、宽带宽等方面无法提供全面的解决方案。 MSTP（Multi-Service Transport Platform：多业务传送技术）专线是从SDH技术发展而来的，它继
2、承了SDH的传统优势，并在此基础上结合ATM、IP数据处理技术，使专线服务的种类更加丰富。使运营商在解决大客户业务方面有了很好的途径。本文就是通过描述MSTP的优越性，分析银川大客户专线接入的技术现状,结合现今大客户的业务需求规划了银川市大客MSTP汇聚网络建设方案。关键词：MSTP MPLS SDH ATM QOS一 引言大客户又称集团用户，通常是指大的行政事业单位、企业集团及其分支机构。在电信市场竞争日益白热化的今天，大客户已成为各运营商最重要的客户资源和收入来源，虽然大客户在数量上，只是一小部分，但是在运营商的业务上占主要份额，也是运营商利润的主要来源，因此各大运营商均把大客户作为各自的
3、战略重点。在大客户业务市场中，谁能实现更低的成本和价格、更高的服务质量和更能适应大客户业务发展，更好地满足大客户的动态需求，谁就能在大客户的竞争中占据优势。宁夏电信在发展中也深刻认识到这一点,专门成立了面对大客户服务和营销的维护队伍. 从软件和硬件上为客户提供最优质的服务,但随着大客户业务的发展,传统的大客户接入网已不能满足用户的需求,这就要求我们尽快结合现有的传输平台构建适应现今大客户业务发展需求的多业务汇聚网络.1.1大客户专网需求分析 大客户虽然遍布各行各业，但在业务需求方面存在着明显的共性，主要包括以下三方面的业务： 传统语音业务； 高速上网、信息平台搭建业务； 大客户组建自己的企业专
4、网 .可见大客户业务需求呈现出综合多业务特点。另外，大客户由于其性质、业务等因素决定，对租用的业务具有以下要求： 安全性，尤其是专网业务； 可靠性，要求能够提供电信级的业务可靠性； 扩展性，随着业务拓展，大客户必然要求业务承载专网同时扩展； 业务覆盖面广，如金融系统客户，业务点多、分布范围广； 带宽需求高，一般都要求2M以上的带宽。 最后，从网络结构来看，大客户由于其业务信息流向基本上是集中型的，因此组网结构基本上是星型树型或环型。 1.2基于大客户专网需求，在组网时需要重点考虑的原则或问题 业务保证，即如何保证大客户业务的安全性、可靠性和QoS； 综合建网，这是由大客户多种业务需求所决定的；
5、 网络管理，只有强大的网络管理能力，才能保证大客户专网的安全、可靠，因此，网管也是实施大客户专网的重点； 投入成本，从客户的角度，专网只是支撑其业务的手段，因而希望能够尽量降低自己的投入；从运营商的角度，也希望能够实现最大的投入产出比，因此在保业务的前提下，组网成本，也是需要考虑的重点。二 MSTP的产生和发展2.1 基于SDH基础的多业务传送平台MSTP的产生近年来，传统的城域光传送网已成为新业务发展的瓶颈，面临着许多问题和挑战：缺乏带宽动态调配能力，资源利用率低；业务扩展性差，不能及时满足用户需求的增长；网络调度复杂，业务开通速度慢；网络管理不透明，用户不能管理和调度租用资源；用户接入手段
6、少，费用高；需要专业人员维护，运营成本高。同时传统的SDH存在包括带宽瓶颈、多层网络结构指配过于复杂以及支持业务单一等诸多问题，欧洲、东亚及印度的一些运营商已经在新建网络（特别是城域网）中完全摒弃SDH技术体系，但是不管最终命运怎样，至少在以后几十年里SDH网络的基础地位是不会改变的。随着市场竞争日益激烈，传统电信运营商必须细分客户市场，提供差异化服务，而网络支撑能力和运维能力则是能否将差异化思想真正付诸实施的关键。SDH系统已被日益成熟的WDM系统逐渐逼至网络的边缘，网络边缘便意味着接入业务（信号）的多样性，虽然通过映射、级联等相应技术手段，SDH可以传输几乎所有的数据格式（IP、RF、AT
7、M，等等），简单地进行数据的固定封装和透传，提供二层交换和本地汇聚功能，然而传统SDH系统的带宽是通过集中网管系统指配的，而且以4倍带宽增减，这便与数据业务带宽动态的特性相悖。“风物长宜放眼量”，传统电信运营商对增长迅猛的数据业务需求，当务之急便是寻求一种基于SDH网络架构的、支持多业务的、高集成度的、高智能化的、标准统一的传输解决方案来同时承载TDM和数据业务，动态配置信道带宽，以改进完善既有SDH网络，整合分离的SDH层、ATM层和IP层，保护现有投资，提高网络生存能力。于是，被称为下一代SDH的MSTP应运而生。严格来讲，MSTP并非是一项崭新的技术，而是通过映射、VC虚级联、GFP、L
8、CAS以及总线技术等手段将以太网、ATM、RPR、ESCON、FICON、光纤通道、MPLS等既有成熟技术进行内嵌或融合到SDH上，因而MSTP产品很像是一个有着非凡魔力的万能盒子。MSTP的技术定位在融合TDM和以太网二层交换，通过二层交换实现数据的智能控制和管理，优化数据在SDH通道中的传输，并有效解决ADM/DXC设备业务单一和带宽固定、ATM设备价格昂贵以及IP设备组网能力有限和QoS问题。在MSTP出现之初，包括芯片厂商、设备厂商和运营商在内的所有投资方都对其寄予厚望，希望MSTP之于SDH网络的作用能像路由器之于互联网一样不可或缺。 下一代SDH的产生与近年来兴起的城域网建设密切相
9、关，回顾从前，国内几乎没有城域网（MAN）的概念，因为话音业务是主体，而本地网是一个大家都熟悉的字眼，本地网又分为市话网、郊区网还有农话网。现在数据业务发展比较快，虽然在运营过程中还存在不少障碍和问题，但趋势是明朗的。现在，国内各大运营商纷纷提出各自的城域网建设计划，而且开展得如火如荼，究其本质原因，是为了实现网络优化，即在长途骨干网与用户接入网之间消除断层现象。因为城域网将分布在不同地点(企业、机关、智能小区、商住楼、宾馆、学校等等)的用户业务进行最大程度的整合、梳理、汇聚后，再送往骨干层，从而使网络层次变得非常清晰，效率也得到极大提升。当然，城域网内部又可细分为核心、汇聚和接入层，要根据城
10、市的网络规模、容量大小等实际情况具体进行规划.从城域传送网和城域业务网的关系来看，如果SDH传送网只是完成对业务信号的透明传送功能，即不具备动态带宽分配能力和一定的智能性，那么，业务层自身的压力就非常巨大,以往数据设备主要依靠光纤直连方式组网，传送设备爱莫能助。现在各电信运营商转向在城域接入和汇聚层直接采用多业务传送设备来分担业务层的压力，而且在某种程度上，可以减少设备投资和提高网络的性价比。2.2 MSTP发展所经历的几个阶段我们现在所运用的多业务传送平台（MSTP）是指基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。作为传送网解决方案，MSTP
11、伴随着电信网络的发展和技术进步，经历了从支持以太网透传的第一代MSTP到支持二层交换的第二代MSTP再到当前支持以太网业务QoS的新一代（第三代）MSTP的发展历程。 2.2.1 第一代MSTP第一代MSTP以支持以太网透传为主要特征。以太网透传功能是指将来自以太网接口的信号不经过二层交换，直接映射到SDH的虚容器(VC)中，然后通过SDH设备进行点到点传送。第一代MSTP保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧，VLAN标记等的透明传送。以太网透传业务保护直接利用SDH提供的物理层保护。第一代MSTP的缺点在于：不提供以太网业务层保护；支持的业务带宽粒度受限于SDH的虚容器，最小为2Mbp
12、s；不提供不同以太网业务的QoS区分；不提供流量控制；不提供多个业务流的统计复用和带宽共享；不提供业务层(MAC层)上的多用户隔离。第一代MSTP在支持数据业务时的不适应性导致了第二代MSTP解决方案的产生。 2.2.2 第二代MSTP第二代MSTP以支持二层交换为主要特点。MSTP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的基于SDH虚容器的点对点链路之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。第二代MSTP保证以太网业务的透明性，以太网数据帧的封装采用GFP/LAPS或PPP协议；传输链路带宽可配置，数据帧的映射采用VC通道的相邻级联/虚级联或ML-PPP协议来保证数据帧
13、在传输过程中的完整性；实现转发/过滤以太网数据帧的功能；提供自学习和静态配置两种可选方式维护MAC地址表；支持IEEE802.1d生成树协议STP；支持流量控制，包括半双工模式下背压机制和全双工模式下802.3x Pause帧机制。第二代MSTP相对于第一代MSTP的优势主要在多用户/业务的带宽共享和隔离方面，包括：提供基于802.3x的流量控制；提供业务层上的多用户隔离和VLAN划分；提供基于STP/RSTP等的以太网业务层保护倒换；一些还提供基于802.1p的优先级转发。但是，第二代MSTP的缺点也是明显的，包括：不提供QoS支持；基于STP/RSTP的业务层保护倒换时间太慢；所提供的业务
14、带宽粒度受限于VC，一般最小为2Mbps；VLAN的4096地址空间使其在核心节点的扩展能力很受限制，不适合大型城域公网应用；节点处在环上不同位置时，其业务的接入是不公平的；MAC地址的学习/维护以及MAC地址表影响系统性能；基于802.3x的流量控制只是针对点到点链路，不能提供端到端的流量控制；多用户/业务的带宽共享是对本地接口而言，还不能对整个环业务进行共享。 2.2.3 第三代MSTP技术的诞生第三代MSTP技术以支持以太网业务QoS为特色。它的诞生主要源于克服现有MSTP技术所存在的缺陷。从现有MSTP技术对以太网业务的支持上看，不能提供良好QoS支持的一个主要原因是现有的以太网技术是
15、无连接的，尚没有足够QoS处理能力，为了能够将真正QoS引入以太网业务，需要在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求。由此，以多协议标记交换（MPLS）为技术特点的新一代MSTP技术第三代MSTP技术应运而生。2.3 引领时代的第三代MSTP技术MPLS 多协议标记交换（MPLS）是一种可在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。它吸取了ATM高速交换的优点，把面向连接引入控制，是个介于23层的2.5层协议。它结合了第二层交换和第三层路由的特点，将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。第三层的路由在网络的边缘实施，而在MPLS的网络核心采用第二
16、层交换。2.3.1基本原理 在基于MPLS的第三代MSTP网络中，当IP 数据包进入网络时，由网络标记边缘路由器LER 对IP包头的信息进行分析，并且按它的目的地址和业务等级加以区分，通过转发等价类FEC将输入的数据流映射到一条LSP上，如此，FEC定义了一组沿着同一条路径、有相同处理过程的数据包。IP数据包分配到一个FEC后，LER就根据标记信息库LIB为其生成一个标记。通常，MPLS标记由32位组成，其中：20比特确定标记值、3比特的试验域EXP、1比特的栈底标志S和8比特的生存时间TTL，如图1所示。标记信息库将每一个FEC都映射到LSP下一跳的标记上。转发数据包时，LER检查标记信息库中的FEC，然后将数据包用LSP的标记封装，从标记信息库所规定的下一个接口发送出去。当一个带有标记的包到达核心标记交换路由
