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1、MSTP 技术在广东电信城域传输网中的应用 http:/ 2007 年 8 月 21 日 14:19 通信世界周刊 作者：胡子鸣 广东电信广东电信 MSTPMSTP 商用试验网工程商用试验网工程本工程利用已有光缆开通 2 个 STM-16 双纤双向共享型复用段保护环，采用华为公司的METRO3000 和 METRO1000 设备组建本试验网工程，具体组网情况见图 1。图 1 广东电信 MSTP 商用试验网络结构广东电信广东电信 MSTPMSTP 商用实验网多业务性能的分析测试研究商用实验网多业务性能的分析测试研究（一）以太网业务应用研究以太网业务是 MSTP 产品所要支持的主要业务类型，在以太
2、网上可以支撑多种业务，如Internet 访问、会议电视、IP 电话、MPLSVPN 等，因此对以太网能力的测试是 MSTP 产品测试的重点，也是测试项目最多的部分。通常以太网功能验证和性能测试可以分为 2 个部分：以太网透传能力测试和以太网二层交换能力测试。结合实际组网情况，本文将以太网业务研究工作分为：以太网透传功能验证与性能测试和以太网二层交换功能验证与性能测试。1以太网透传功能验证与性能测试（1）以太网基本功能验证端口（端口VLAN）速率限制功能验证通过网管设置网上设备以太网板端口（端口VLAN）速率限制参数，利用数据网络性能分析仪通过设备端口发送报文，并观测接收报文速率带宽。MPLS
3、 标签动作及各种报文格式测试（2）以太网业务的传输性能研究以太网业务的传输性能包括吞吐量、丢包率、传输时延等。这些参数的定义与描述在IETF 和 ITUT 建议中都分别有所涉及。这两个标准化组织制定的 IP 网络性能参数基本相同，都包括了时延、丢包、连接性等内容。从实际应用的角度来看，虽然这些参数还有待进一步完善和补充，但是基本上已经能反映一个网络的传输性能。吞吐量测试在 MSTP 系统测试中，对于网络端到端的吞吐量的测试比单个网络设备单端口吞吐量测试更为重要，它是评价网络性能的一个重要指标。丢包率测试该参数表现了设备在超负荷情况下的转发能力。系统吞吐量实际上是测试了系统不出现网络阻塞的情况下
4、系统对数据包的转发能力；而过载丢包率是测试系统在超负荷的情况下系统对数据包的转发能力，也就是平时所说的系统抗冲击能力。在测试时要在了解系统吞吐量的情况下，对系统施加不同的过负荷量，来测试系统对不同包长的数据流的转发能力。时延测试测试时延时，系统或设备的负荷情况是一个值得讨论的问题。当系统或设备的负荷情况不同时，测得的时延也就不同，通常只测试网络或设备在非拥塞情况下的时延。（3）带宽分配与管理能力研究被测设备的两个 100BASET 端口间可以对应一个 VC4 通道，也可以对应一个或多个VC3 通道，甚至可以对应一个 VC12 通道。以太网业务带宽可以利用 SDH 通道来灵活配置，这是 MSTP
5、 产品的一个优点。带宽动态分配能力测试LCAS（链路容量调整方案）技术和虚级联技术相结合，成为 MSTP 网元设备的重要功能和技术基石，使运营商可以更加有效地利用网络资源，保护投资，同时也为以太网业务提供了一种简单、经济的端到端的连接，以提升设备的带宽可扩展性能并提升整个网络性能。多径传送能力测试多径传送功能利用了虚容器的虚级联技术，通过虚级联方式级联在一起的虚容器可以在不同的物理链路上传送，在传输终点汇聚。LPT 功能是一种基于链路保护的传输方式。（4）以太网二层功能验证与性能测试在 MSTP 设备中提供对以太网二层交换功能的支持可以提高设备组网的灵活性，增加设备的智能。MSTP 产品以太网
6、二层交换功能的主要测试内容可以分为如下几个部分：以太网基本功能验证、对 VALN 的支持能力测试、MAC 地址过滤功能、以太网业务保护（RSTP）功能测试等。（5）以太网基本功能验证以太网基本功能验证的主要测试项目和以太网透传功能测试部分工作基本相同，所不同的只是被测设备的网管系统配置不同，本文只将测试结果列出，见表 1、表 2 和表 3。测试结果是 FE 测试 14 小时 59 分无丢包。2对 VLAN 的支持能力测试对 VLAN 的支持能力的测试是测试以太网二层功能测试的重点，它包括 VLAN 优先级验证，对单播、多播或组播帧的处理能力验证，MAC 地址学习功能验证和学习速度测试，MAC地
7、址静态配置功能验证，MAC 地址老化时间测试等内容。（1）802.1QVLAN 功能测试MSTP 产品可以应用在网络边缘，负责多种业务的接入，可能出现 MSTP 设备下联的设备不支持 IEEE802.1Q 协议的情况，即其所发出的数据帧中并不包含 4 个 VLANTAG 字节，也不能识别这些字节。在这种情况下，MSTP 设备负责为接收到的数据包添加 VLANTAG 字节，并从发送到终端的数据包中剥离这些字节。（2）802.1pVLAN 优先级功能测试优先级是 MSTP 设备二层功能中的一个高级特性，提供优先级控制的 MSTP 设备可以对重要的网络应用所对应的数据流提供优先传输的保证，它是实现
8、QoS 保证机制的重要途径。对优先级的处理主要采用 IEEE802.1p 协议，它是为网络边缘设备提供 QoS 保证的一个主要协议。（3）MAC 地址过滤功能测试MSTP 设备在处于同一个 VLAN 中的端口间通信时分两种情况：一种是设备的 MAC 地址表中不存在目的 MAC 地址与目的端口的对应关系，MAC 帧在设备上属于这个 VLAN 的所有端口上广播；当设备的 MAC 地址表已经存在目的 MAC 地址与目的端口的对应关系时，MAC 帧会只被送到目的 MAC 所对应的端口。这个测试项目就是测试 MSTP 设备处理上述情况的能力。（4）以太网业务保护（RSTP）功能验证测试（二）ATM 业务
9、应用研究ATM 是一种支持广域网多媒体信息传送的技术，目前在保证信息传送服务质量（QoS）方面有着其它技术无法取代的独特优势。它是一种面向连接的快速分组交换技术，在网络中以固定长度的信元为基本单位进行信息的传送和交换，可支持包括数据、语音、图像在内的多种类型业务接入。1比特差错率测试（BERT）进行物理层 BERT 测试时，测试仪表在物理码流或帧的载荷中将某种伪随机比特序列码（PRBS）向网络发送，将接收数据流与发送的数据流进行对比，检查是否出现比特错误。进行 ATM 层 BERT 测试时，测试仪在发送的 ATM 信元净负荷中加入 PRBS，由于 ATM 交换机并不检查信元净荷的内容，BERT
10、 比特流将透明地通过 ATM 网络，测试仪收到测试信元后，从净荷中分离出 PRBS 码型并将其与发送的码型比较，检查是否出现比特错误。2ATM 单板 QoS 特性测试ATM 层 QoS 测试内容包括对信元传送的时延、时延变化、信元丢失率、信元误插率、信元错误率、信元块严重出错率等。3ATM 单板汇聚比测试良好的业务汇聚能力可以节省运营商的建设成本，同时提高带宽的利用率，因此本文对 ATM 单板汇聚比进行了测试。4ATM 单板 CC 信元特性测试CC 信元提供一种“在线”的管理机制，用于周期性地检查 VPC/VCC 端到端或某一分段的连接情况，使网络单元能发现连续丢失（LOC）的故障。5ATM
11、业务优先级测试6ATM 业务汇聚共享带宽功能测试在各接入点配置不同的 ATM 业务汇聚在主节点上，共用一个 VC4 通道，然后通过 ATM测试仪分析主节点上的汇聚业务性能，研究 ATM 业务汇聚共享带宽功能。7ATMVP-Ring+MSP-Ring 保护测试MSTP 的 ATM 技术可以实现 ATM 层的 VP-Ring 保护，SDH 的 MSPRing 保护可同 ATM 层的保护组合使用，通过设定 ATM 层保护的拖延时间，保证如果网络出现故障，SDH 层的保护开始动作，如果 SDH 层的保护失效，ATM 层的保护在超过了它的倒换拖延时间后，ATM 层的保护开始动作。结论结论MSTP 技术的
12、优点主要表现在支持多端口种类、支持多种业务类型、具有灵活的服务提供能力、支持 WDM 的升级扩容、较大的光纤带宽利用率、较小粒度的动态带宽管理等方面，它正逐渐成为一种在城域网建设中受到越来越多关注、应用越来越广泛的技术。广东电信MSTP 商用试验网测试的重点也在其多端口、多业务支持能力方面。（一）以太网业务处理能力MSTP 可提供以太网业务的二层处理和交换功能，实现了以太网业务端口收敛和整个环路传输带宽的共享。采用端口和 VLAN 标签的方式来隔离用户之间的业务，提供基于 VLAN用户带宽的灵活分配；支持依靠端口与 VLAN 标签的静态路由的设置；支持依靠 VLAN 和MAC 层的二层交换；支
13、持采用动态组播路由学习功能，对组播功能进行动态配置；支持STP（生成树协议），有效消除由于网络循环连接而带来的网络广播风暴，并且为网络实现备份连接提供了可能；支持采用 VLAN 和 IP 的 TOS 字节来配置和查询用户优先级；支持IEEE802.3x 的流控，可以对端口的流控功能进行设置；支持以太网口的告警和流量统计；支持汇聚功能；支持 SDH 的复用段和通道保护；支持 VC12 的告警、性能监视；支持透传千兆以太网业务；支持多路径保护。（二）ATM 业务处理能力提供对 STM-1 的 ATM 业务的 ATM 层处理；支持通过 VP-Ring 实现 ATM 业务保护；支持多个端口的带宽收敛功
14、能；支持各个站点传输带宽的统计复用，从而有效提高传输带宽的利用率；支持 CBR、nrt-VBR、rt-VBR、UBR 业务的接入和处理；支持 PVC 连接及 PVP 和PVC 交换；支持点到点、点到多点连接；支持空间（不同端口）、逻辑（相同端口）多播；支持 ATM 层和 SDH 层的分层保护，提供 ATM 层的 VP-Ring 的 1+1 的单端和双端保护；支持VPG 功能；支持 SDH 层、ATM 层的性能和告警，ATM 端口有关的性能和告警，支持每条连接的信元计数功能。本文仅对一个厂家的部分型号的 MSTP 设备进行多业务测试，对试验网设备做的测试结果具有重要的参考意义。运营商在部署 MSTP 时，应当进行自我分析和自我定位，对 MSTP设备的多厂家多型号的业务互通性和兼容性测试，这对于 MSTP 大规模应用非常重要；对技术和产品做出深入探讨，平衡先进性和成熟度的关系，才能选定最适合自身发展的 MSTP 方案。
