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1、什么是 MSTP ？MSTP是 SDH多业务传送平台的简称，是目前城域网中采用的技术之一，它是在 SDH基础上发展起来的。SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。我国从1995 年开始就在干线上全面转向SDH网络，我国的 SDH传输网是支持我国固定电话用户数成为全球电话用户数第一的网络基础，目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。但在 SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于SDH体制的城域光网络如何向以IP 为基础的光网络演进、在同一平台上提供 TDM 、二层和三层业
2、务的光通信设备，是运营商和设备制造商十分关注的问题。目前，宽带城域光网的建设有多种技术方案可供选择，MSTP(SDH 多业务传送平台) 由于能把许多分立的网络元素整合在单一的多业务平台而受到青睐，它的最大好处是可以代替功能各不相同的大量传输设备和接入设备。MSTP的出现不仅减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，简化了节点结构，而且降低了设备成本， 加快了业务提供速度，改进了网络扩展性，节省了运营维护和培训成本，还可以提供诸如虚拟专网(VPN)或视频广播等新的增值业务。特别是在它集成了IP 路由、以太网、帧中继或ATM之后， 可以通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率并减少局端
3、设备的端口数，使现有SDH基础设施最佳化。最后，MSTP还可以方便地完成协议终结和转换功能，使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务，并同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议，且成本要比现有设备显著降低。总的看来， SDH多业务平台最适合作为网络边缘的融合节点，支持混合型业务量，特别是以 TDM业务量为主的混合型业务量。它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商应用于局间或 POP间，还适合于大企业用户驻地。即便是那些已经敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台也可以更有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。目前能提供MSTP设备的厂商有很多，包括华为、中兴
4、、烽火、大唐、阿尔卡特/ 上海贝尔、朗讯、西门子、 Cisco 、1DN/CIENA/ONI、爱立信 / 马克尼、 Nortel 、武汉 NEC 、 富士通、杭州ECl、 光桥 /Sycamore/Movaz 、泰乐 (TELLABS)等。不过， MSTP 虽然尝试提高SDH承载数据业务的效率，提供多业务平台，但由于它没脱离TDM时分复用，并且在组网上还存在一些不可逾越的问题，因此在应用上还存在着一定的局限性。MSTP组网方式常见的基于MSTP的混合传输网组网方案有两种，其一是“ MSTP 以太网”， 其二是 MSTP以太网共享环，二者各有优劣。1MSTP+ 以太网组网方式某些提供SDH解决方
5、案的设备生产厂商将EOS技术 (Ethernet Over Sonet)应用到 SDH传输设备的接口上，这样， 传统的 SDH设备就可以对外提供以太网口，直接承载以太网业务的 MSTP 。在网络边缘部署二层或三层以太网交换机，网络汇聚层采用MSTP 设备直接提供以太网口，为以太网中继提供点到点传输通道，以太网映射方式采用PPP或 ML-PPP 。例如， 将 10M映射到 15 个 VC12中， 100Mb映射到 1 2个 VC3中。这样网络边缘的以太网交换机就可以直接和核心层的路由器相连，由 SDH层为以太网中继提供50ms环路保护。 当光纤中断时，以太网交换机不需要STP （Spanning
6、 Tree Protocol）提供保护带宽功能，而由SDH层提供此功能。另外，以太网交换可通过电口同MSTP设备互通，而不需要使用光口在以太网交换机间互联， 大大节约了以太网交换机设备的成本。通过这种组网方式，可实现高速Internet接入服务， 同时可以在SDH上承载专线服务。 这种组网方式可以概括为MSTP+Ethernet+PSTN组网方式。但这种组网方案也存在很多弊端，主要表现为以下几个方面： 仍然是多网重叠建网模式，将骨干网上大规模应用的POS技术应用于接入/ 汇聚层的MSTP设备上，表现为EOS ，成本昂贵。 各个以太网透传通道间没有任何复用关系。某些通道可能在某个时刻数据流量很大
7、，而环路不能为它实时提供更大的带宽，其他通道可能此时却处于空闲状态。数据交换的特性在于突发性，只有通过统计复用才能降低网络造价。 对每个以太网透传业务都提供一次PPP/ML-PPP映射和解映射，成本开销大。 以太网映射采用PPP或 ML-PPP方式， 映射效率低。 PPP采用 Flag 帧定界方式， 需要在映射过程中进行字节填充和去填充。ML-PPP虽然支持多个VC通道绑定，部分解决了以太网和 SDH VC间的速率不匹配问题，但是在映射的过程中需要进行分组拆分，并在对端进行分组的排序重组。如果对 100M采用 VC-12 的 ML-PPP映射，需要将以太网分组拆分为48 份，系统处理效率和性能
8、极低。2MSTP以太网共享环为了提高网络带宽利用率，某些MSTP 设备逐渐将以太网交换机的部分功能集成在MSTP数据板卡上。每个MSTP 设备具有支持L2 MAC/VLAN交换的以太网处理板卡，环上所有节点的以太网处理板卡通过SDH通道组成环形， 共享以太网环带宽。在城域网边缘， 边缘以太网交换用于用户接入和汇聚，并通过10/100M 电口连接到MSTP 设备上的以太网卡上。在POP节点， MSTP 设备通过标准的以太网口同高端路由器互通。在这种解决方案中，实际上是在汇聚层增加了一个L2 交换层。相对于 MSTP+ 以太网组网方式，这一方案的优势主要包括以下两方面： 对外提供的服务是在以太网环
9、上共享带宽。相对于利用点到点的方式提供业务，带宽利用率大大提高。 仅需要在每个以太网处理板卡上进行左右两个方向的以太网到SDH映射，而不需要基于每个以太网业务端口进行映射，大大降低了网络造价。但这种解决方案仍然存在很多问题，主要包括以下方面： 其机制仍然是基于TDM交换，只是拿出一部分TDM 通道供数据业务使用。节点间的交换仍然基于TDM的时隙进行， 数据业务的处理仅在板卡上进行。当数据业务需求量大时( 特别是网上的各种应用IP 化后 ) ，其处理性能很难满足IP 业务的需求。 不能对基于以太网的用户提供多等级具有质量保障的服务，服务类型属于面向非连接，不能提供端到端的质量保障。解决以上问题的
10、新方案是采用RPR技术，实现基于RPR的组网模式。基于 RPR组网模式RPR协议发展的初衷是充分考虑到城域网的需求，综合了 SDH 、以太网、 MPLS 、ATM 、WDM等协议和技术的优点，为宽带IP 城域网提供了一种合适、可行的解决方案。RPR协议的特点和功能是： 简化网络功能层次RPR基于 MAC 地址高速交换，L1 采用类似以太网的帧格式，不需要SDH那样复杂的VC映射过程。 RPR可以承载IP 或 TDM业务， IP 业务通过RPR直接走在光纤上，简化原先IP/ATM/SDH 或 IP/PPP/HDLC/SDH的复杂帧封装模式。 支持空间复用技术; 基于 MAC 地址高速交换，并与M
11、PLS无缝结合 ; RPR 帧头内嵌MPLS标签，支持RPR的设备支持MPLS交换 ; 内嵌控制协议提供信令交换，实现拓扑自动识别、网络时钟同步等功能; 多等级、可靠的CoS服务 ; 基于源路由的50ms环保护功能 ; 带宽管理和拥塞控制机制; 以 Luminous 公司基于RPR的新型城域网网络结构为例，我们可以发现， RPR组网的技术优势主要表现在以下方面： 简化网络功能层次，面向IP 优化，同时支持传统专线业务，特别适用于CNC-connected 项目 RPR 交换的过程保证用户端到端业务的分组化，简化原先IP/ATM/SDH或 IP/PPP/HDLC/SDH的复杂帧封装模式，大大降低
12、网络造价。同时 RPR具有同步机制， 可传送 TDM业务。 支持空间复用技术和统计复用技术在网络正常运营的情况下，可使带宽利用率相对于 TDM网络提高34 倍。 可保证所有以太网口同时实现线速交换因不需要复杂的以太网向SDH 固定帧长结构的映射， 并且交换基于分组结构进行交换。因此不论环路或每个节点提供多少以太网口，都可保证线速交换。 提供 50ms的环保护机制， 并根据业务服务质量的不同，采用基于源路由和优先级的保护最高服务等级EF 的保护倒换时间可保证在16ms之内。 这样，可严格保证各种业务的服务质量，不需要向以太网交换机那样靠Spanning Tree 实现保护倒换，并将物理路由保护和
13、交换节点保护紧密地结合在一起。同时，这种50ms保护倒换是在环路带宽利用率大大提高的情况下实现的，不像SDH那样因提供50ms环保护而降低了带宽利用率。 提供多等级服务 RPR 上严格定义了4 个服务等级，可向根据不同业务的不同需求来提供不同等级的服务，因此， 其服务质量明显提高。由于面向非连接的以太网MAC 交换， 同时提供的服务比SDH要灵活得多。 拓扑自动识别 RPR 节点间采用类似OSPF 的 L2 触发式 RPR信令在节点间交换网络拓扑信息， 当网络拓扑结构发生变化时( 例如光纤中断、 增加或减少节点) ，各个节点可自动更新网络拓扑结构，并在网管上自动显示，使网络具有一定的智能性，并
14、减少人工配置所带来的不可避免的错误。 可适配于各种物理层媒质，并采用先进的GFP(General Frame Procedure)封装 RPR可以运行在裸光纤上， 也可以建立在以太网和SDH/SONET 的链路上，具有物理配置的独立性。特别是当RPR物理层采用SDH/SONET 帧格式时，可采用先进的GFP映射。与 MSTP 相比， RPR技术在新建宽带IP 城域网方面无论在业务接入能力、带宽的利用率、QoS服务质量、带宽的管理能力、成本以及其他方面都有着更多的优势。RPR技术由于采用了空间复用和统计复用技术，带宽可以超量配置，利用率极高，使其成本也大大降低; 而 MSTP技术没有使用空间复用
15、和统计复用技术，带宽利用率较低。在带宽的管理方面， RPR根据不同业务等级的需求对带宽进行管理，同时提供流量策略和整形；而MSTP技术的带宽管理需要人工进行配置，相比之下，MSTP对数据业务的带宽管理能力就弱一些。在业务接入方面，RPR比 MSTP更具优势： RPR技术可在数据应用、TDM应用、视频应用、波长应用等诸多方面提供多样化的业务支持能力，并根据各种应用的特性进行相应的交换，尤其对IP 数据业务做了很多的优化工作，是真正意义上的一种分组化城域网宽带多业务平台。第三代 MSTP解决方案考虑到第一代MSTP 和第二代MSTP 环路带宽利用率仅为50% 的弱点，以及802.3 以太网交换在服
16、务质量和安全性上的弱点，结合日趋完善的RPR协议，最近业界提出了内嵌/ 外挂RPR的基于 SDH的第三代 MSTP解决方案。在内嵌 RPR解决方案中， RPR处理器作为一个板卡存在，RPR设备或板卡通过GFP映射建立 RPR虚拟环，以太网业务可通过RPR环路提供。它存在的问题是无法直接支持RPRoE端口，网络扩容能力不强且成本昂贵。外挂独立RPR设备的 MSTP 解决方案则克服了这些缺点，成熟度、性能等方面都有很大的优势，主要表现在以下方面： 产品成熟外挂独立式RPR设备在中国和世界范围内已有超过三年的实际大规模应用，而内嵌RPR设备至今为止仍无成熟产品。 具有厂商独立性采用外挂RPR的解决方案不依赖于任何SDH设备和 RPR设备。用户可选择性能价格比最高的SDH设备和独立式RPR 设备。 适应实际网络应用需求，融合已有传输网络现有基础传输网并不缺乏TDM业务提供能力， 而是缺乏数据业务通路提供能力，外挂独立式RPR解决方案可运行在任意厂家的、标准的 SDH网络之上， 并针对这一需求专门提高运营商的SDH网络的
