淺談ＭＳＴＰ技術(shù)及應(yīng)用

［摘要］文章討論多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)（MSTP）技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用，詳細(xì)介紹以太網(wǎng)在MSTP上怎樣進(jìn)行第二層交換處理和封裝、以太網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的匯聚方式在MSTP上的實(shí)現(xiàn)。最后介紹MSTP在實(shí)際應(yīng)用中存在的一些缺點(diǎn)。

［關(guān)鍵詞］MSTP技術(shù)；傳輸；以太網(wǎng)

［作者簡介］張肖華，中國電信揭西分公司助理工程師，廣東揭西，515400

［中圖分類號(hào)］ TP393［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1007-7723（2008）08-0052-0002

一、MSTP概述

MSTP(Multi-service Transport Platform)即多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)，它是一種城域傳輸網(wǎng)技術(shù)，將SDH傳輸技術(shù)、以太網(wǎng)、ATM、POS等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，以SDH技術(shù)為基礎(chǔ)，將多種業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚并進(jìn)行有效適配，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的綜合接入和傳送，實(shí)現(xiàn)SDH從純傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭魉途W(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)一體化的多業(yè)務(wù)平臺(tái)。從傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀來看，大部分的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)仍以SDH設(shè)備為主，基于技術(shù)成熟性、可靠性和成本等方面綜合考慮，以SDH為基礎(chǔ)的MSTP技術(shù)在城域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域扮演著十分重要的角色。隨著近年來數(shù)據(jù)、寬帶等IP業(yè)務(wù)的迅猛增長，MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上，以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的要求推動(dòng)著MSTP技術(shù)的發(fā)展。城域網(wǎng)是當(dāng)前電信運(yùn)營商爭奪的焦點(diǎn)。目前城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)種類繁多，大致包括基于SDH結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于ATM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)和基于DWDM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)。其實(shí)，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術(shù)也都在不斷吸取其他技術(shù)的長處，互相取長補(bǔ)短，既要實(shí)現(xiàn)快速傳輸，又要滿足多業(yè)務(wù)承載，另外還要提供電信級(jí)的QoS，各種城域網(wǎng)技術(shù)之間表現(xiàn)出一種融合的發(fā)展趨勢(shì)。

二、MSTP技術(shù)應(yīng)用方式

在MSTP技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)過程中，針對(duì)業(yè)務(wù)的應(yīng)用情況可分為以下幾種應(yīng)用形式: Ethernet 專線、TDM 專線、波分專線、SAN 專線、MPL SVPN業(yè)務(wù)。隨著IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上。下面詳細(xì)談?wù)勔蕴W(wǎng)（Ethernet） 專線的應(yīng)用及如何承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（一）以太網(wǎng)（Ethernet） 專線

以太網(wǎng)（Ethernet） 專線應(yīng)用可分為點(diǎn)到點(diǎn) Ethernet 專線、點(diǎn)到多點(diǎn)匯聚型 Ethernet 專線。點(diǎn)到點(diǎn)Ethernet專線是目前MSTP提供的最主要的數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)。由于企業(yè)通信業(yè)務(wù)目前主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，長途話音IP化趨勢(shì)很快，而Ethernet作為一種成本低、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、被廣泛使用的專線接入方式將逐步成為專線的主要接入方式之一。目前MSTP上提供點(diǎn)到點(diǎn)專線能夠支持對(duì)接入帶寬的限制(CAR能力)、對(duì)流的分類和調(diào)度能力、對(duì)VLAN的支持及VLAN嵌套的支持能力、以太網(wǎng)的TPS保護(hù)、組播、流(stream)到MPLS隧道的映射等等。

點(diǎn)到多點(diǎn)匯聚型專線主要是滿足企業(yè)總部和各個(gè)分部之間的互連應(yīng)用，總部只要利用一個(gè)Ethernet接口接到MSTP設(shè)備上就能夠通過MSTP網(wǎng)絡(luò)，建立與各個(gè)分部之間的點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。它是利用MSTP上Ethernet板卡上的L2交換和L2匯聚能力來實(shí)現(xiàn)的，MSTP的Ethernet板卡能夠支持的VCG方向數(shù)是一個(gè)重要指標(biāo)，目前一般能夠支持16～128個(gè)方向。圖1是一金融系統(tǒng)點(diǎn)到多點(diǎn)MSTP網(wǎng)絡(luò)簡圖。

以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在MSTP上的承載和傳送目前大致存在以下幾種方式：

1.以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透傳方式。這是目前應(yīng)用較廣的一種方式，也是MSTP初期在SDH設(shè)備上為了實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明傳送而采取的方式。這種方式只是為了實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明傳送，利用某種協(xié)議(PPP/LAPS/GFP)將非交換型的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的幀信號(hào)直接進(jìn)行封裝，然后利用PPPOVERSDH、反向復(fù)用(將高速數(shù)據(jù)流分散在多個(gè)低速VC中傳送以提高傳輸效率，如采用5*VCl2級(jí)聯(lián)來傳送10MB/S以太網(wǎng)業(yè)務(wù))等技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。由于各廠商將以太網(wǎng)業(yè)務(wù)映射進(jìn)VC的方法不同，采用的協(xié)議各異，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)過透明傳送后，必須在同廠商的設(shè)備上進(jìn)行終結(jié)。

2.對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二層交換處理后再進(jìn)行封裝，然后映射到SDH的VC中再送入線路側(cè)進(jìn)行傳送，這樣更好地適應(yīng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)。這種方式將第二層以太網(wǎng)幀(MAC幀)交換集成到SDH設(shè)備的支路卡上，二層交換機(jī)通過學(xué)習(xí)連接在網(wǎng)上設(shè)備的MAC地址，并根據(jù)目的地的MAC地址將幀信號(hào)交換到正確的端口。因此，MSTP設(shè)備可以對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行如下處理：（1）mstp可以對(duì)分散在各個(gè)地點(diǎn)的多個(gè)低速率的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚處理，將其傳送到特定地點(diǎn)的單個(gè)或多個(gè)高速以太網(wǎng)接口上。（2）可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，在線路側(cè)有效利用帶寬。MSTP可以將多個(gè)以太網(wǎng)接口的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)劃分到一個(gè)高速帶寬的管道中，這樣單一的線路側(cè)信道就可以由多個(gè)用戶使用，既可以保證以太網(wǎng)業(yè)務(wù)突發(fā)時(shí)的峰值流量，又能夠保證帶寬(以太網(wǎng)業(yè)務(wù)很多時(shí)段并沒有業(yè)務(wù)傳送)的有效利用。如5個(gè)快速以太網(wǎng)接口可以在MSTP上共享一個(gè)155MB/S的傳輸帶寬，降低運(yùn)行成本。（3）可以有效地利用多種方法對(duì)不同用戶的業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離，保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。一種是對(duì)用戶的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)開通專用的通道，即將業(yè)務(wù)映射入單獨(dú)的VC中，這樣就在物理層實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶的業(yè)務(wù)有效隔離。另外，對(duì)用戶的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)使用VLAN標(biāo)簽，利用802.1Q的標(biāo)準(zhǔn)，通過劃分VLAN來將用戶的業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離；在必要時(shí)還可以在802.1Q的標(biāo)記上再打標(biāo)記的方法對(duì)用戶的業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離。

3.有些MSTP設(shè)備具有3層交換機(jī)和SDH網(wǎng)元相結(jié)合，是第二層交換方案的擴(kuò)展。這種方式下用戶的業(yè)務(wù)信號(hào)是根據(jù)IP地址而不是MAC地址來送到正確的端口或者SDH線路側(cè)信道。它具有二層交換方式同樣的優(yōu)點(diǎn)，而且可以有效地隔離MAC尋址帶來的廣播包。但是第三層交換屬于業(yè)務(wù)層面，并且由于技術(shù)、成本以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等因素，在MSTP設(shè)備中較少使用這種方式。

（二）TDM 專線

E1、E3、DS0～1、DS3、STM-x等基于SDH的數(shù)字專線主要面向中高端大客戶(如金融業(yè)、政府、大型企業(yè))的互連或者上網(wǎng)，可靠性要求很高。MSTP可以提供TPS保護(hù)、SDH層的保護(hù)、設(shè)備級(jí)的保護(hù)等。MSTP目前對(duì)低階調(diào)度能力的支持越來越強(qiáng)，甚至核心層設(shè)備也支持大容量的低階調(diào)度能力，加上ASON的應(yīng)用，尤其是ASON對(duì)VC12級(jí)別配置的支持，無疑對(duì)開展基于MSTP的TDM專線業(yè)務(wù)非常重要。

（三）波分專線

金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心的備份業(yè)務(wù)，往往需要支持業(yè)務(wù)透明、低成本、高可靠性、高帶寬的專線鏈路，波分專線是理想的選擇。它是通過獨(dú)立的波分設(shè)備或者M(jìn)STP內(nèi)置的波分模塊提供波分專線來實(shí)現(xiàn)的。波分專線要求端到端保護(hù)能力、對(duì)各種數(shù)據(jù)接口的支持能力等，能夠提供從34M到10G級(jí)別的SDH/SONET、ATM、IP、GE/FE、FC/ESCON等多種物理接口的提供、復(fù)用及靈活上下路的能力。

（四）SAN 專線

隨著計(jì)算與存儲(chǔ)設(shè)備的分離，遠(yuǎn)程主機(jī)需要能夠訪問存儲(chǔ)設(shè)備，MSTP可以提供FC接口及FC拉遠(yuǎn)能力，還可以提供IBM主機(jī)之間的ESCON、FICON互連專線。

（五）MPL SVPN業(yè)務(wù)

目前商用的MSTP還主要是提供專線業(yè)務(wù)，MSTP可以通過嵌入MPLSPE的功能實(shí)體來提供MPLSVPN業(yè)務(wù)。

三、MSTP應(yīng)用存在的幾個(gè)問題

最后還要簡單談?wù)勗趯?shí)際工程中，現(xiàn)階段MSTP應(yīng)用還存在的幾個(gè)問題：（1）帶寬利用率目前MSTP仍以SDH為核心，諸如以太網(wǎng)這類基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要經(jīng)過復(fù)雜的映射協(xié)議，最終轉(zhuǎn)化為SDH能夠處理的多個(gè)VC4或VC12顆粒，才能在SDH網(wǎng)絡(luò)中傳輸。一方面映射過程需要占用開銷；另一方面每個(gè)數(shù)據(jù)端口所分配的VC顆粒是固定的，無法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際流量動(dòng)態(tài)調(diào)整。因此，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)相比，由MSTP組建的數(shù)據(jù)網(wǎng)靈活性和帶寬利用率較低。（2）業(yè)務(wù)匯聚的效率。目前MSTP只能提供FE端口到FE端口的匯聚，無法高效地接入骨干層的數(shù)據(jù)設(shè)備，因此MSTP在現(xiàn)階段主要應(yīng)用在接入層以節(jié)省數(shù)據(jù)端口，而匯聚層的應(yīng)用還比較少。隨著中興通訊在MSTP中推出更大容量的數(shù)據(jù)板，將出現(xiàn)FE端口到GE端口的業(yè)務(wù)匯聚，這將大大提高業(yè)務(wù)匯聚的效率，MSTP的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。（3）MSTP設(shè)備的互聯(lián)互通。雖然MSTP在SDH層面還不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管，但還是能夠通過光接口實(shí)現(xiàn)互通。對(duì)于MSTP的數(shù)據(jù)端口而言，由于各廠商采用的數(shù)據(jù)包至VC顆粒的映射協(xié)議不同，擴(kuò)展開銷字節(jié)的定義和使用不同，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)端口互通。解決該問題的辦法就是盡快出臺(tái)定義詳盡的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。