《华为MSTP基础》PPT课件.ppt

2019/7/22,华为技术有限公司,MSTP基础培训,目录,MSTP概述 MSTP技术介绍 EOS原理简介 封装、虚级联、LCAS、开销 VLAN原理 以太专线技术介绍 EPL原理及应用 EVPL原理及应用 EPLAN原理及应用 EVPLAN原理及应用 应用举例,Page 3,MSTP概述,MSTP（Multi-Service Transport Platform）是指基于SDH平台，实现TDM业务、 ATM业务、以太网等业务的接入、处理和传送，并提供统一网管的多业务传送节点。,Page 4,MSTP技术介绍 EOS原理简介（1/2）,EOS概念 Ethernet Over SDH/SONET，通过以太、封装、映射、虚级联、 LCAS等步骤的处理，将以太网信号转换为SDH/SONET信号在 SDH/SONET网络上传输。 EOS关键技术 以太网（VLAN、专线、专网） 封装（GFP） 映射/虚级联（VC12/VC3/VC4、LCAS）,Page 5,MSTP技术介绍 EOS原理简介（2/2）,SONET/ SDH,SONET MUX/DEMUX,Native Interfaces,LCAS Link Capacity Adjustment Scheme,Ethernet,Page 6,MSTP技术介绍 SDH帧结构,Page 7,MSTP技术介绍 开销（1/6）,段开销,Page 8,MSTP技术介绍 开销（2/6）,A1/A2字节用于定帧，由硬件自动产生，无需配置。 A1/A2定帧失败，产生OOF和LOF告警，下插AIS，业务中断,J0字节用于在收发端之间传送连通信息，不同厂商设备对接时， J0值需配置成完全一致。否则产生J0-MM告警（下插AIS）,B1字节用于监测再生段误码，若检测到B1误码，上报相应告警 B2字节用于监测复用段误码，若检测到B2误码，上报相应告警,Page 9,MSTP技术介绍 开销（3/6）,D1 D12：数字通信通路字节，可为SDH提供强大的OAM功能,K1、K2(b1 b5)用于复用段保护倒换；K2(b6 - b8)用于回告RDI,S1用于时钟同步；M1用于回告B2检测到的误码数量(REI告警),E1、E2提供一个公务联络语音通道；F1提供数据/语音通路(很少使用),Page 10,MSTP技术介绍 开销（4/6）,VC4通道开销,VC12通道开销,Page 11,MSTP技术介绍 开销（5/6）,J1字节用于在收发端之间传送高阶通道连通信息，设置规则同J0,B3字节用于监测VC4的误码，监测原理及告警上报与B1/B2类似。 产生B3误码告警不一定会导致业务中断（会产生丢包）,C2字节用于指示VC4净荷类型，若收到的C2 = 0，会产生UNEQ告警 LCAS使能时导致相应成员被协商删除。,G1字节用于向源端设备回告本端状态（对应告警REI、RDI） H4字节在LCAS和虚级联中提供相关控制信息（CTRL、MST、SQ）,Page 12,MSTP技术介绍 开销（6/6）,V5字节作为VC12的开销字节，兼具高阶通道开销B3、C2、G1的作用 Bit1、Bit2用于误码监测；检测到误码后通过Bit3向源端回告REI； Bit5 Bit7指示净荷类型及封装方式；若收到AIS，通过Bit8向源端回告 RDI，RDI持续时间超过设定的门限值，通过Bit4向源端回告RFI,J2字节用于在收发端之间传送缔结通道联通信息，设置规则同J0、J1 N2字节专门提供给网络运营商，暂未使用 K4字节保留，留待将来扩展,F2、F3、K3、N1字节使用较少或保留未使用,Page 13,MSTP技术介绍 GFP封装（1/2）,CORE,HEADER,PAYLOAD,AREA,Page 14,MSTP技术介绍 GFP封装（2/2）,PLI 用于定帧，指示的是从Payload域第一个字节至本帧最后一个字节之间的长度。 用户数据帧的PLI 4，控制帧的PLI 3（PLI = 0为IDLE帧）。 cHEC 用于对PLI域进行CRC校验，可纠正1bit错误，指示多bit错误。IDLE帧的cHEC = 0。 PTI 3bit，指示数据帧类型。000 用户数据帧； 100 用户管理帧。 PFI 1bit，指示Payload域是否有FCS域。0 无FCS域； 1 有FCS域。,EXI 4bit，指示扩展头类型。 0000 无扩展头 0001 Liner Frame 0010 Ring Frame（暂未定义） UPI 8bit，指示GFP帧承载的数据类型。常见的有： 0000 0001 ETH类型 0000 0010 PPP类型,Page 15,MSTP技术介绍 虚级联（1/4）,用户A,用户B,VCTRUNK提供了一条虚拟的通道，而在物理上，GFP帧被分装在3个VC3中独立传输，到达接收端后再将数据组合起来恢复成原有的GFP帧。 “某VCTRUNK绑定3个VC3”实际上是提供了一条带宽为3个VC3容量的虚拟通道，用户可利用此通道透明地传送数据，而不必关心分片后的数据经过的具体路径。,Page 16,MSTP技术介绍 虚级联（2/4）,承载在K4字节的b2比特 32帧的复帧低阶虚级联复帧,高阶虚级联,低阶虚级联,承载在H4字节 16帧的复帧高阶虚级联复帧,Page 17,MSTP技术介绍 虚级联（3/4）,Page 18,MSTP技术介绍 虚级联（4/4）,VC通道必须绑定到VCTRUNK上才能提供相应带宽,业务两端的VC通道必须保证级别、个数完全一致,VCTRUNK中任一VC通道出现故障都会导致整个业务中断,虚级联不能与相邻级联对接，只能与虚级联(LCAS)对接,Page 19,MSTP技术介绍 LCAS（1/7）,用户A,用户B,通过虚级联复帧中的保留字段可实现在某一VC通道出现故障时能够自动恢复，动态增删业务时能保证业务无损。,Page 20,MSTP技术介绍 LCAS（2/7）,Page 21,MSTP技术介绍 LCAS（3/7）,CTRL域定义（4bit）： 1. 每个成员都拥有一个CTRL域，取值可以各不相同； 2. 一个成员的CTRL域只反映本成员； 高阶CTRL与低阶CTRL含义一致。 高阶CTRL域的传输周期：16帧0.125ms = 2ms 低阶CTRL域的传输周期：32帧0.5ms = 16ms,Page 22,MSTP技术介绍 LCAS（4/7）,MST域含义：宿端用来向源端反馈成员的整体状态，每个成员的状态用1bit来表示（0表示OK，1表示FAILED）。在目的端的初始化过程中所有的MST都被设置为FAIL，未使用成员必须填为FAILED 所有成员反馈的MST都是一样的，反馈整个VCG所有成员的状态，在源端只要从其中一个成员里提取MST即可获取所有成员的状态,高阶MST： 一个LCAS控制字只有8bit用来表示MST，但是高阶虚级联的成员最多有256个（why？因为成员个数由SQ决定，SQ有8位），所以需要256bit来反映高阶虚级联成员的整体状态。怎么办？又是复帧的概念：每个虚级联复帧有8个MST比特，连续32个虚级联复帧不就可以有256个MST比特了吗？这就是高阶MST复帧。 高阶MST复帧定帧：通过LCAS帧的MFI2值来定帧，MST复帧的首帧从MFI2与32取余等于0的随后一帧开始（immediately after）。 高阶MST的传输周期：2ms32帧 64ms,Page 23,MSTP技术介绍 LCAS（5/7）,用户A（使能LCAS）,用户B（使能LCAS）,2号通道故障,1. 由于是在传输过程中出现链路故障，从检测到故障发生到屏蔽故障成员（2#VC3）期间的数据会因无法组帧而被丢弃。因此，这种场景业务是有损的。 2. 由于2#VC3不再承载业务，此VCTRUNK所能提供的带宽减少为2个VC3的容量，系统会产生相应告警（部分带宽丢失告警）提示用户。 3. 若业务流量大于VCTRUNK所能提供的带宽，会导致业务丢包，此时应及时排除链路故障或增大VCTRUNK带宽（增加VC3数量）。,成员失效保护过程,Page 24,MSTP技术介绍 LCAS（6/7）,用户A（使能LCAS）,用户B（使能LCAS）,1# VC3,2# VC3,3# VC3,OK，可以删除,主动删除成员协商过程,1. 由于CTRL指示的是随后的通道即将被删除，并且需要对端回复OK（可以删除）信息后才会将此通道删除。因此，这种场景业务是无损的。 2. 由于2#VC3不再承载业务，此VCTRUNK所能提供的带宽减少为2个VC3的容量，系统不会产生任何告警（因为是用户主动删除）。,Page 25,MSTP技术介绍 LCAS（7/7）,成员失效保护时业务有损；主动增删通道时业务无损,成员失效或主动删除成员后带宽减少，可能导致业务丢包,业务分方向，单向成员失效不影响另一方向业务,单端LCAS使能不影响业务，但无法提供业务保护,Page 26,MSTP技术介绍 VLAN（1/3）,前导码,定界符,目的MAC,源MAC,长度,数据字段,FCS-32,VLAN,7Byte,1Byte,6Byte,6Byte,2Byte,461500Byte,4Byte,4Byte,携带了VLAN标签的以太网帧格式（IEEE802.3）,Page 27,MSTP技术介绍 VLAN（2/3）,由于VLAN域的引入，端口属性分为如下3类： 1. Tag 若使能报文VLAN检测功能，不带VLAN的报文将无法进入该端口 若不使能该功能，不再检测进入该端口的报文是否携带VLAN 2. Access 若使能报文VLAN检测功能，携带VLAN的报文将无法进入该端口 若不使能该功能，不再检测进入该端口的报文是否携带VLAN 3. Hybrid 报文VLAN检测功能失效，无论报文是否携带VLAN，均能进入该端口,Page 28,MSTP技术介绍 VLAN（3/3）,通过VLAN，可以很方便实现： 1. 带宽收敛、汇聚 多个以太网业务共用一条SDH链路 多个SDH业务共用一个以太网端口 2. 抑制VB中的广播域，提高VB转发效率 3. 隔离不同用户，提高网络安全性 不同VLAN域的用户之间不能通信，确保了用户数据的安全,Page 29,MSTP技术介绍 小结,SDH网络,以太网报文,以太网板卡,VLAN检测 QOS处理（CAR等） 业务处理（汇聚等）,SDH板卡（线路板）,SDH板卡（交叉板）,MSTP设备A,MSTP设备B,线路板将STM-M帧分拆成若干颗粒较小的STM-N帧,通过交叉板将各STM-N帧传输到对应的以太网板卡,以太网板卡经过SDH组帧、GFP解封装处理还原出以太网报文,以太网板卡最后对还原出以的太网报文进行二层交换等处理,Page 30,以太专线技术介绍 EPL业务（1/3）,客户A 总部,客户A 分部,客户B 总部,客户B 分部,通过独立的物理通道（IP + VCTRUNK）分别传送 不同的以太网业务，逻辑和物理上均独享带宽。 适合大客户专线的接入侧。,客户A独占VCTRUNK-A,客户B独占VCTRUNK-B,客户A独占以太端口1,客户B独占以太端口2,Page 31,以太专线技术介绍 EPL业务（2/3）,以太网板卡,SDH板卡（线路板）,SDH板卡（交叉板）,1,2,1,2,3,4,3,4,1,2,3,4,Page 32,以太专线技术介绍 EPL业务（3/3）,EPL业务不关注报文是否携带VLAN及VLAN的值，建议去使能报文VLAN检测功能,任一以太端口只能与一个未使用的VCTRUNK建立EPL连接，因此一块以太网单板 采用EPL业务所能接入的最大业务数量 = min(以太网端口数，VCTRUNK通道数),EPL业务（点到点）在MSTP设备的以太网侧实现，SDH侧采用哪个STM-N传输并 不重要，只需确保在接收端从正确的STM-N中获取数据即可,EPL业务适用于大客户专线的接入侧，通常使用透传类以太网单板,EPL业务支持LCAS功能，当出现LCAS带宽调整时需要检查现有带宽是否能够满足 业务需求。,Page 33,以太专线技术介绍 EVPL业务（1/6）,客户A 总部,客户A 分部1,通过共享的物理通道（VCTRUNK）传送不同的 以太网业务，采用不同VLAN从逻辑上区分各 以太网业务，适合大客户专线的业务汇聚侧。,2个分部共享VCTRUNK-A,客户A 分部2,2个分部共享以太端口1,Page 34,以太专线技术介绍 EVPL业务（2/6）,以太网板卡,SDH板卡（线路板）,SDH板卡（交叉板）,1,2,1,3,4,1,2,3,4,Page 35,以太专线技术介绍 EVPL业务（3/6）,EVPL业务使用报文所携带的VLAN值实现物理通道的共享，端口属性为Access时 不能配置EVPL业务（Access端口只能识别不带VLAN的报文），应配置为Tag或 Hybrid（建议配置为Tag属性）,配置EVPL业务时需根据不同的应用场景采用Port + Vlan -Vctrunk 或 Vctrunk + Vlan -Port的配置方式,EVPL业务在MSTP设备的以太网侧实现，SDH侧采用哪个STM-N传输并 不重要，只需确保在接收端从正确的STM-N中获取数据即可,EVPL业务适用于大客户专线的汇聚侧，通常使用交换类以太网板卡,EVPL业务支持LCAS功能，当出现LCAS带宽调整时需要检查现有带宽是否能够 满足业务需求。,Page 36,以太专线技术介绍 EVPL业务（4/6）,场景1：从以太端口1接入VLAN分别为1、2、3、4的业务，VLAN为1、3的业务 通过VCTRUNK1传输，VLAN为2、4的业务通过VCTRUNK2传输,本端配置过程,对端配置过程,Page 37,以太专线技术介绍 EVPL业务（5/6）,场景2：从以太端口1接入VLAN分别为1、2的业务，从以太端口2接入VLAN为3、4的业务 以太端口1、2均通过VCTRUNK1传输,本端配置过程,对端配置过程,Page 38,以太专线技术介绍 EVPL业务（6/6）,场景3：从以太端口1接入VLAN分别为1、2、3的业务，从以太端口2接入VLAN 分别为1、2、3的业务，以太端口1、2的业务通过共享VCTRUNK1传输,这是一种错误的应用场景，因为以太网端口1、2均有VLAN为1、2、3的业务， 以太报文中只包含了VLAN信息，未包含端口信息，接收端无法区分VCTRUNK 中带有相同VLAN的业务报文来自哪个端口,解决办法：以太端口1、2的报文分别用不同的VCTRUNK传输,Page 39,以太专线技术介绍 EPLAN业务（1/6）,客户 总部,客户 分部1,客户 分部2,专网与其它业务基于VCG/VC时隙物理隔离 专网内基于HUB-SPOKE的节点隔离,EPL透传,EPL透传,专网业务，不关心VLAN， 通过端口HUB-SPOKE属性隔离不同业务,Page 40,以太专线技术介绍 EPLAN业务（2/6）,前导码,定界符,目的MAC,源MAC,类型/长度,数据字段,FCS-32,7Byte,1Byte,6Byte,6Byte,2Byte,461500Byte,4Byte,以太网报文格式,EPLAN业务的关键技术 - - - 网桥、MAC地址学习、HUB/SPOKE属性,网桥的作用与我们熟知的交换机类似，先来看看MAC地址学习过程,Page 41,以太专线技术介绍 EPLAN业务（3/6）,查找MAC地址表,查找MAC地址表失败,12.34.56.01,查找MAC地址表,查找MAC地址表失败,12.34.56.06,12.34.56.02,12.34.56.03,12.34.56.04,12.34.56.05,Page 42,以太专线技术介绍 EPLAN业务（4/6）,VB,SPOKE,SPOKE,HUB,端口1,端口2,端口3,SPOKE SPOKE（） SPOKE HUB （） HUB HUB （）,Page 43,以太专线技术介绍 EPLAN业务（5/6）,EPLAN可以在不关心VLAN的情况下实现多点到点的汇聚业务，并能 隔离SPOKE端口的业务，确保用户数据安全,EPLAN配置时无需指明以太端口与VCTRUNK之间的联系，仅需将需要 相互通信的端口配置到同一个VB上即可。由以太网板卡根据MAC地址表 建立各端口之间的连接。,EPLAN适合大客户专线的汇聚侧，通常使用交换类的以太网板卡,Page 44,以太专线技术介绍 EPLAN业务（6/6）,场景1：从以太端口1接入A用户的业务，从以太端口2接入B用户的业务，A、B业务均 不带VLAN。以太端口1、2均通过VCTRUNK1传输且以太端口1、2之间不能 互通。,本端配置过程,对端配置过程,Page 45,以太专线技术介绍 EVPLAN业务（1/3）,客户A 分部1,客户A 总部,客户A 分部2,客户B 分部1,客户B 分部2,客户B 总部,EVPL汇聚,