《SDHMSTP技术》PPT课件.ppt

中国电信维护岗位认证教材编写小组编制 中国电信维护岗位认证教材（IP专业） MSTP技术 1 目录 第一章 MSTP的定义 第二章 MSTP的发展 第三章 两种交换技术的区别和特点 第四章 MSTP原理 第五章 MSTP的应用 2 MSTPMSTP：MMulti-ulti-S Service ervice T Transport ransport P Platformlatform 基于SDH的多业务传送平台（MSTP）：基于 SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等业 务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业 务平台。 1.1 MSTP的定义 3 目录 第一章 MSTP的定义 第二章 MSTP的发展 第三章 两种交换技术的区别和特点 第四章 MSTP原理 第五章 MSTP的应用 4 传输网及城域网的发展传输网及城域网的发展 2.1 MSTP的发展历史 5 2.2 传统通信网的模型 交 换 设 备 交 换 设 备 接入网传输网接入网 95年以前：网络建设主要跟着交换网络的规划需求 网络以PDH为主。 6 2.3 传输网与业务网的关系 电话交换机 IP设备 ATM信元 DDN设备 FR No.7(STP) SDH DWDM 95年以后，作为独立的网络来规划和研究、现阶段进 入网络优化和运营管理阶段。网络以SDH及DWDM为 主，辅以微波通信。 SDH 7 2.4 城域网的基本概念及业务 城域网（MAN，Metropolitan Area Network） - 泛指在地理上覆盖都市管辖区域的信息传送网络，用来连接作为国 家骨干的广域网络（WAN）和作为用户主体的局域网络（LAN） ，提供不同业务的接入、汇聚和传输等功能。 城域网提供的业务 - VPN业务/VLAN业务 - 基于INTERNET的高速接入业务 - 基于IP的广播电视（IPTV） 、电视会议和VOD。 - 电子商务 - 专线接入业务(10/100/1000M以太网、DDN、FR、ATM) - 远程教育、医疗、监控等 8 以前由于主要面向话音业务，数据业务发展缓慢，只有本地以前由于主要面向话音业务，数据业务发展缓慢，只有本地 （传输）网提供业务接口（传输）网提供业务接口（POSPOS和和AOSAOS方式方式) )。 2.5 城域网的发展 SDH端口 带宽紧张 交换机端口紧张 静态连接,效率低只适合初期数据业只适合初期数据业 务较少的应用务较少的应用 交换机 SDH环 SDHSDH组网组网 交换机 交换机 9 不是一个网络的形态 维护管理困难 光纤浪费严重 交换机端口压力大 只适用于初期网络较小的应用只适用于初期网络较小的应用 光纤直连光纤直连组网组网 随着数据业务的发展，建设城域网，主要覆盖数据业务密集的随着数据业务的发展，建设城域网，主要覆盖数据业务密集的 地方，新建的城域网是数据网。地方，新建的城域网是数据网。 2.6 光纤直连和ATM城域网的发展现状 兼容TDM困 难 组网能力弱 只适合本地初期宽带业务较少的应用只适合本地初期宽带业务较少的应用 ATM交换机 Router Router ATM VP-RING ATMATM交换机组网交换机组网10 2.7 城域网的发展现状 Web Storage 传输核心层 传输汇聚层 Web Conference Enterpri se PON 无线 Ethernet 缺点：缺点： 1 1、通过传输网上行，网、通过传输网上行，网 络复杂、维护困难。络复杂、维护困难。 2 2、与传输网并列存在、与传输网并列存在、 重复建设，投资大。重复建设，投资大。 传输接入层 11 2.8 城域网和传输网融合 LS 传输网 GX550 城域网 融合 MSTP城域 网 在新形势下，为了节省网络投资以及出于竞争的需要，在新形势下，为了节省网络投资以及出于竞争的需要，考虑将考虑将 本地网和城域网统一规划和建设本地网和城域网统一规划和建设，将传输网和城域网合为一体，将传输网和城域网合为一体 ，以，以“ “城域传送网城域传送网” ”的面貌出现。的面貌出现。MSTPMSTP充当这个角色。充当这个角色。 12 2.9 MSTP为什么基于SDH 强大的组网能力和经过十几年发展成熟的网元技术和网 络管理技术 保证新一代设备和现有SDH网络的兼容性 有效地提供TDM和Packet业务综合传输 13 2.10 城域传送网选择MSTP的理由 作为基础网，同时提供业务资源 租线业务：裸纤出租、波长出租、带宽出租。（大客户专线 竞争激烈） 综合业务传送网 传输网和城域网并存，成本大，维护难，限制了未来业务的 融合。 避免大风险 (称为B-ISDN的ATM并没有所预料的蓬勃发展)，MSTP规避 了技术选择失误的风险，从而兼顾了技术革命和网络演进 的平衡。 14 2.11 MSTP组网方式 MSTP ATM 以太网 SDH ATM 以太网 SDH ATM 以太网 SDH 混合网： 一个网络承载3种业务， SDH、ATM、IP Over SDH ATM ATMATM路由器 路由器 路由器 SDH SDH SDH 15 2.12 MSTP组网方案 16 2.13 MSTP技术的发展 第一代MSTP：1999年2000年 属于MSTP的雏形阶段，实际上只是在SDH设备上提供 数据接口而已 第二代MSTP：2001年中期2002年 融合以太网透传/L2交换，ATM VP/VC交换 链路带宽动态调整技术。 第三代MSTP：正在研发阶段(一些厂家已有产品） 支持RPR的处理功能 支持三层处理功能 支持GMPLS功能 17 kk我没有固定数据网，但是我必须建设它，为了我没有固定数据网，但是我必须建设它，为了 节省投资，节省投资，MSTPMSTP是一种选择；是一种选择； 2.14 MSTP相关观点一览 kk我已经有固定数据网，但是我想方设法优我已经有固定数据网，但是我想方设法优 化它，化它，MSTPMSTP也是一种选择；也是一种选择； kk诚然，诚然，MSTPMSTP多数用在城域汇聚层和接入层，而且多数用在城域汇聚层和接入层，而且 ，目前它不能取代传统城域数据设备的位置（认证、，目前它不能取代传统城域数据设备的位置（认证、 计费、安全）。计费、安全）。 18 目录 第一章 MSTP的定义 第二章 MSTP的发展 第三章 两种交换技术的区别和特点 第四章 MSTP原理 第五章 MSTP的应用 19 3.1 两种交换技术的特点 电路交换技术：独占一条电路。通信过程中双方一 直占用该电路。特点是实时性强，时延小，线路利 用率低。 分组交换技术：采用动态时分复用技术传送数据包 。特点是电路利用率高，时延大。有数据才会转发 。 20 3.2 传输网与数据网的区别 传输网：属于电路交换技术。固定分配时隙 ，从而有时钟同步、抖动等参数指标等。 数据网：数据打散成很小的包，包传送没有 先后之分。属于分组交换技术。（交换技术 的不同导致参数的不同） 21 目录 第一章 MSTP的定义 第二章 MSTP的发展 第三章 两种交换技术的区别和特点 第四章 MSTP原理 第五章 MSTP的应用 22 4.1 多业务传送平台（MSTP）基本功能模型 AAL适配和 VP/VC交换 23 4.2 MSTP的体系结构 PDH/SDH（传统TDM接口); PoS(级联和非级联可选); Ethernet 接口 (10M/100M/GE); ATM-UNI(622M/155M/34M/45M) PPPPPP（HDLCHDLC）/LAPS/GFP/LAPS/GFP ATM VP/VC 交换 Ethernet/RP R L2 交换 STM-N STM-N SDH 交叉 Etherne t透传 ATM 映射 SDH 线路 SDH 线路 24 4.3 MSTP-Eth OVER SDH n*2M 一机多平面：SDH平面、IP平面、ATM平面，物理统一，逻辑分层 以太网处理可以包含L2S功能，实现业务收敛，提高带宽利用率 可以实现点到点、点到多点的传输；IP数据的逐点汇聚 IP占有带宽可指配，利用VLAN实现用户隔离 25 4.4 MSTP-ATM OVER SDH N*155M 两个逻辑层面：SDH 和 ATM，一机多平面：SDH平面、IP平面、ATM平面， 物理统一，逻辑分层 ATM处理板包含ATM交换功能，便于业务收敛和共享带宽 ATM信元的逐点汇聚 26 4.5 MSTP的核心处理模块-EOS EOS (EOS (Ethernet over SDHEthernet over SDH) )处理流程：处理流程： 27 4.6 EOS-接 入 1、可光可电 2、端口拉远 1、透传 2、二层交换 3、STP生成树 1、RPR1、GFP 2、PPP 3、ML-PPP 4、LAPS 1、相邻级联 2、虚级联 3、LCAS 4、多径传输 5、穿通网络无关性 SDH 特性 FE接口：光、电选配 FE光口:多种传输距离 GE光口可热插拔: 多种传输距离 2Km 15Km 500m 10Km 30Km 70Km 全光 全电 光电混合 业务处理二层交换环路控制 封装映射 SDH 交叉 连接 Eth端口 1、业务流分类 2、CAR 3、VLAN 4、用户域隔离 5、LPT 6、组播 28 4.7 物理层标准 10BASE2 10BASE5 10BASE-T：运行在两对五类双绞线上的10M以太网 100BASE-TX ：运行在两对五类双绞线上的快速以太网(100m) 100BASE-T2 ：运行在两对三类双绞线上的快速以太网 100BASE-T4：运行在四对三类双绞线上的快速以太网 100BASE-FX ：运行在光纤上的快速以太网，光纤类型可以是单模也可以是多模 1000BASE-SX：运行在多模光纤上的1000M以太网，S指发出的光信号是短波长的形式； 1000BASE-LX：运行在单模光纤上的1000M以太网，L指发出的光信号是长波长的形式； 1000BASE-CX ：运行在同轴电缆上的1000M以太网 1000BASE-TX 在这些标准中，前面的10，100，1000分别代表运行速率；中间的BASE指传输的信号是基带方式；后 边的2，5分别代表最大距离；TX，T2，T4，FX，SX，LX，CX等应用于双绞线以太网和光纤以太网 29 v 任一时刻只能接收或发送 v 采用CSMA/CD访问机制 v 物理上有距离限制 4.8 半/全双工物理层 v 同一时刻可以发送和接收 v 最大吞吐量达到双倍速率 v 从根本上消除了半双工的物理距离限制 全双工物理层 半双工物理层 双工方式运行速率 全双工 半双工 10M 100M 1000M 10G 30 4.9 EOS-业务处理及二层交换 1、端口拉远 2、光口/电口 1 1、透传、透传 2 2、二层交换、二层交换 3 3、STPSTP生成树生成树 1、RPR1、GFP 2、PPP 3、ML-PPP 4、LAPS 1、相邻级联 2、虚级联 3、LCAS 4、多径传输 5、穿通网络无关性 SDH 特性 业务处理二层交换环路控制 封装映射 SDH 交叉 连接 Eth端口 1 1、业务流分类、业务流分类 2 2、CARCAR 3 3、VLANVLAN 4 4、用户域隔离用户域隔离 5 5、LPTLPT 6 6、组播组播 31 你是高优先级用户, 可以通过,也保证一路平安! 将以太帧按照一定策略划分为多个优先级或者服务类。（传 统交换机采用先进先出的策略） 4.10 EOS-业务服务分类 MSTP 你违反了 契约的正常范围，应 如何处罚你呢？ 契约 违约违约 应用应用 虽然违约， 但我们还在约定 突发范围内！ 你是低优先级用户, 可以通过,但不能保证一路顺风! 我们彻底违约， 约定突发范围都 超过了! 你们无论是什么级别用户, 都不能通过! MSTPMSTP带宽调整粒度最小达到带宽调整粒度最小达到64Kb/s64Kb/s 32 4.11 EOS基本概念 用户端口：与本地用户LAN连接的以太端口。 系统（MP）端口：与SDH连接的内部以太端口。 带宽共享： 多个用户端口的业务占用一个系统端口的带 宽。 汇聚： 多个系统端口的业务占用一个用户端口的带宽。 自动协商：在一个链路段上交换关于各自功能的信息。例 如端口速率匹配、全双工或半双工，选择最好的模式工作 。 流量控制：在系统带宽不足时，防止丢包的一种策略机制 。在10/100全双工下采用PAUSE流量控制技术。 LANWAN 共享 LANWAN 端口汇聚，汇聚比4：1 33 4.12 以太网幀（frame） 64bit s 48bi ts 48bi ts 16 bit s 46- 1500b ytes 32bits 前同 步信 号 目的 地址 源地 址 类类 型 数据幀校验验 序列 （FCS ） 前同步信号：使所有硬件有足够时间识别一个正在传输中 的幀，并使它们开始工作，以接收数据。 类型：支出上层协议的类型，如IP或NOVELL IPX。 目的地址：要到达的端口的地址。 源地址：本端口的地址。 FCS：对数据的完整性进行循环冗余校验和。 帧长度：641518字节 MAC地址：全球唯一。 34 4.13 EOS-透传、汇聚 分部（2）分部（3） 总部 FE FE FE FE 透传技术： 原理：来自以太网接口的数据帧 不经过二层交换，直接进行协议 封装和速率适配后，映射到SDH 的虚容器（VC）中。 MSTP支持的透传功能： -1、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。 -2、 传输链路带宽可配置。 -3、支持VLAN处理功能。 -4、支持流量控制 应用： -透传业务模式：FEFE、GE GE 以太业务透传、汇聚应用模式以太业务透传、汇聚应用模式 35 W1经Hub A发送帧到Server ； Hub A 复制该帧至所有端口 ； Hub B复制该帧至所有端口 ； 此时任何网段上的任何设备 都不能进行帧的发送。 4.14 交换技术的发展集线器 HUB A W1 W2 W3 W4 HUB B 36 Ethernet(HUB) 一种带宽共享的技术(冲突域） MAC地址 CSMA/CD 协议(具有冲突检测的载 波侦听多路访问协议) -介质空闲时才发送 -碰撞会产生时延 -数据传送的不确定性 -可扩展性差 4.15 交换技术的发展集线器 37 二层交换的学习方法二层交换的学习方法 交换机读入相连的LAN的所有幀，形成一张地址表， 工作时根据幀的目的地址将幀从一个端口移动到另一 个端口。当不知道目的地址时，就flooding (溢出：除 接收端口以外都发送)。所以交换机没有隔离广播的能 力。 4.16 交换技术的发展交换机 38 4.17 帧学习过程 A 往B发包 ，0口收到并存储 - 包 = 1, 2, 对数 据业务流量进行汇聚，对其所占有的带宽进行收敛， 提高带宽利用率，减少占用的光纤，节省IP城域网设 备的光端口。 作为ATM上行的ADSL的承载平台,提供完善的保护和 管理能力;对业务流量进行汇聚，对其所占有的带宽进 行收敛，提高带宽利用率，减少其所占用的光纤，节 省ATM设备的光端口。 5.1 MSTP的应用 65 在城域以及广域的范围内提供高质量的2层以太网业务 ，为大客户提供高质量的数据专线和TLS（透明LAN ）业务 -带宽以较小的颗粒动态可调（2M-100M，颗粒为1M或 2M，有的甚至可以达1k ，100M-1000M，颗粒为VC-4） -优秀的QoS保证 5.2 MSTP的应用定位 66 5.3 业务开展示例 点到点以太网专线业务 端到端以太网专线业务 以太网汇聚/ADSL