ZXMP-S360系统硬件(MSTP)New2.ppt

SGUB _010 ZXMP-S380/390专题 MSTP专题 V0602,中兴通讯学院 传输课程团队,课程内容： EOS的体系架构 以太帧的封装 连续级联和虚级联 L2层交换的基本原理 业务分类（COS）和业务质量（QOS）保证 生成树（STP）和以太环网 EOS的组网应用 S390 城域传送平台 MSTP单板 以太网板,EOS的体系架构,EOS的体系架构,EOS的功能模型,EOS的体系架构,具备L2交换的EOS传送节点必须具备以下基本功能： 传输链路带宽可以配置 能够保证以太网业务的透明性 具有L2层数据帧的转发和过滤功能,支持IEEE802.1d生成树协议。,EOS的体系架构,以太帧的封装,EOS的封装协议,封装协议栈实现点到点的以太网到SDH的链路控制、速率适配和定界功能。 封装协议包括PPP、LAPS和GFP三种。,以太帧的封装,GFP封装的优点,GFP封装效率比PPP/LAPS高，可以实现与净荷内容无关的封装效率。 GFP更加健壮。GFP帧头中即使发生单比特误码，不会引起帧失步，而PPP/LAPS会。 GFP可以更好利用系统带宽。利用信道标识符可以将多个物理端口复用到一个通道，而PPP/LAPS是一个物理端口对应一个通道。 GFP除了支持点到点方式，还支持环网结构。,中兴MSTP支持PPP/LAPS/GFP三种封装,网管可选!,以太帧的封装,连续级联和虚级联,连续级联,连续级联和虚级联,虚级联,连续级联和虚级联,虚级联的优点,转送路径上只需要源和宿两点具备虚级联处理功能既可，对中间节点无特殊要求。 不需要VC-n相邻，虚级联组内每个成员可以独立传送。 具备延时补偿功能，支持多路径传送，可以更好地利用网络的带宽资源。 采用LCAS协议 ，在VCG内个别成员失效后，可以避免业务完全中断。,连续级联和虚级联,链路带宽自动调整（LCAS）,虚级联组（VCG）中的一个或多个成员出现失效时，通过自动去掉失效成员并降低VCG的容量，避免业务中断。当网络故障排除后，通过自动加入原失效成员恢复VCG的容量。 LCAS通过控制帧来实现源和宿VCG容量的变化同步。,连续级联和虚级联,L2层交换的基本原理,几个概念,用户端口：与本地用户LAN连接的以太端口。 系统（WAN）端口：与SDH连接的内部以太端口。 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。,共享,L2层交换的基本原理,使用VLAN的优点,限制了广播域：VLAN技术可以把物理网络分成逻辑上的不同广播域（VLAN域），使网络上传送的数据包只在与自己位于同一个VLAN的端口之间交换，因此避免了带宽的浪费。 限制广播风暴：在一个VLAN域中产生广播风暴不会送到该VLAN域之外的端口，这样就可以最大程度防止和减少广播风暴的产生。 提供安全性防火墙：使用VLAN限制了个别用户的访问和控制组的大小及位置等，交换端口可以基于应用类型和访问特权进行分组，被限制的应用程序和资源一般置于安全性 VLAN中。,L2层交换的基本原理,VLAN的例子,L2层交换的基本原理,MSTP的虚拟网桥VB功能,工作在基于端口的VLAN情形（接入模式）： 实现对不带VLAN Tag帧的接入，通过网管显式配置以太网处理单元，可以对不带VLAN Tag帧加上基于端口的PVID，形成具有VLAN Tag的帧，当业务从配置为PVID的端口输出时，再将PVID剥离还原为不带VLAN Tag的帧。在接入模式下，数据的转发按照MACVLAN方式进行，因此可以实现基于端口的用户隔离；,L2层交换的基本原理,工作在基于ID Tagged的VLAN情形（干线模式）： 实现对带VLAN Tag帧的控制接入，通过网管显式配置以太网处理单元，配置每个端口的VLAN属性，实现对符合配置的VLAN帧接入，对不符合配置的VLAN帧进行过滤。干线模式支持端口的VLAN Trunk，即每个端口可以包括多个VLAN，因此一个端口和其他端口之间可以形成多个虚拟网桥VB，大大增强了组网能力。,L2层交换的基本原理,L2交换模式,透传模式 建立LAN口与WAN口的端口组，在交换时屏蔽MAC地址与VLAN。数据只在端口组内转发。在这种模式下能实现类似物理通道的透传，可以对各种协议帧（包括802.1x)的透明传送。,L2层交换的基本原理,网桥模式（缺省模式） 在交换时屏蔽VLAN，按照MAC地址进行数据包的转发。该方式的优点是当业务包含大量的VLAN时，可以减小配置工作量。缺点是业务的安全性不能得到有效保证。,虚拟网桥模式 在交换时按照MAC地址和VLAN进行数据包的转发。该方式的优点是业务的安全性可以得到有效保证，但是当业务包含大量的VLAN时，需要逐个配置VLAN，工作量较大。,L2层交换的基本原理,虚拟通道模式 在交换时屏蔽MAC地址，按照VLAN进行数据包的转发端口。该模式允许从不同端口进相同原地址的包，同时可以对各种协议包透明传输，并按照VLAN进行业务汇聚。,中兴MSTP可以通过网管选择交换模式， 多种交换模式可以更好地满足运营商的不同需求！,L2层交换的基本原理,流量控制是在系统带宽不足时，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。 通过设置缓存的上门限，当缓存的数据量达到这个门限时，发出PAUSE帧，请求外部数据设备暂缓数据发送，随着缓存的数据读出。当缓存的数据量低于下门限时，发出PAUSE时间为0的PAUSE帧，通知外部数据设备重新恢复发送。,流量控制,L2层交换的基本原理,业务分类（COS）和业务质量（QOS）保证,QoS的提出,在传统的以太网络中，所有的数据帧都被等同对待，每台交换机对所有的数据帧均采用先入先出（FIFO）的策略进行处理，并尽最大的努力（best-effort）将数据帧送到目的地，但对数据帧传送的可靠性、传送延迟等性能不提供任何保证。 QoS旨在针对各种应用的不同需求，为其提供不同的服务质量，例如：提供承诺带宽、减少报文丢失率、降低数据帧传送时延及时延抖动等。为实现上述目的，QoS提供了下述功能： 业务分类 拥塞控制 流量的监管,业务分类（COS）和业务质量（QOS）保证,生成树（STP）和以太环网,STP，即spanning tree protocol，意为生成树（跨越树）协议； STP的目标：让网桥动态地发现拓扑结构的一个无回路子集（树），并且保证最大的连通度，即只要两个LAN之间存在物理上的连接，就具备“由此及彼”的生成树路径。这样，既保证了网络极大的连通，又有效地避免了环路可能带来的“广播风暴”。,生成树协议STP,生成树（STP）和以太环网,STP的基本思想：让网桥相互间传递特殊消息（配置桥接协议数据单元BPDU），其包含的信息让网桥可以进行以下工作： 在所有LAN的网桥中，选出其中一个作为根网桥（root）； 其他所有网桥计算自己到根的最短路径； 对于每一个LAN，选出一个离根网桥最近的指定网桥（designated bridge），负责其所在LAN上的包向根的转发； 各网桥选择一个给出到根网桥最佳路径的端口作为根端口（root port）； 根端口及让本网桥成为指定网桥的端口构成生成树的有效端口。,生成树（STP）和以太环网,数据通信就在生成树的有效端口之间进行转发和接收，而不会发到那些不包含在生成树内的端口上。,生成树（STP）和以太环网,EOS的组网应用,以太网单板的组网,星型组网：,适合汇聚、集中型业务。 可提供严格的物理带宽保证，延时小，光纤资源消耗较大。 对MSTP的端口汇聚比要求较高。,EOS的组网应用,SDH设备（ECI） 82M,LAN1,LAN2,LAN3,LAN4,LAN5,LAN6,LAN7,LAN8,EOS的组网应用,适合分散型业务，延时较大。 带宽共享，利用率高，适合光纤资源比较缺少的网络。 需要对链上每个网元进行CoS设置，实现带宽在网元间的比例分配。因此对MSTP带宽共享时的QoS能力要求较高。,链型组网,EOS的组网应用,环形组网： 必须启用STP，避免逻辑拓扑成环。 在不配物理保护时，具有STP保护功能。 其他特点等同链形组网。 混合组网： 可按照上述基本网络拓扑进行组网分析。,EOS的组网应用,城域网的产生,近年来随着IP和Ethernet等数据业务的迅猛发展，从提供Internet接入到基于IP的虚拟专用网络、IP电话、多媒体应用、电子商务等服务都要求有一个覆盖范围广、高速带宽、便捷服务的数据网络。 城域网通常被认为是具有统一协议的，连接政府机关、教育科研等事业用户以及公司、家庭用户的宽带网络，主要提供数据业务和分组化的话音、图象、视频等多媒体应用的综合业务，覆盖城市及其郊区范围的本地公用网络。,城域网的基本结构,MSTP,MSTP即基于SDH 的多业务传送节点是指基于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节点。基于SDH 的多业务传送节点除应具有标准SDH 传送节点所具有的功能外还应具有以下主要功能特征: 具有TDM业务ATM业务或以太网业务的接入功能； 具有TDM业务ATM业务或以太网业务的传送功能包括点到点的透明传送功能； 具有ATM业务或以太网业务的带宽统计复用功能； 具有ATM业务或以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。,MSTP的基本功能模型,城域网的定位,属于城域基础网络，是城域业务网络的承载网络，是宽带接入网和长途骨干传送网之间的桥梁； 数据业务和话音业务相比，具有突发性和非对称性等特点，所以城域业务网络的业务流向具备较大的不确定性；如果城域传送网络能为业务网络提供透明或半透明的传送、梳理和整合能力，就能缓解和分担业务网络的巨大压力； 城域网传送网可以进一步细分为核心层、汇聚层和接入层，或粗分为核心层和汇聚层（核心层和接入层）； 最大程度程度地节省网络成本和实现动态带宽分配。,IEEE 802.3 MAC帧,PPP/LAPS/GFP协议包封,速率适配,SDH帧,在以太网数据向SDH数据映射时，以太网数据包将首先通过PPP/LAPS/GFP协议进行包封，在经过速率适配之后转换为SONET/SDH帧。,适配过程示意图,SFE8板(8端口智能快速以太网板),完成10/100M自适应以太网业务的接入、L2层的数据转发以及以太网数据向SDH数据的映射； 每块SFE8板可提供8个LAN接口和8个WAN方向。LAN接口通常与具有