MSTP技术及组网应用.ppt

江苏电信城域传输网技术研讨,MSTP技术及组网应用,MSTP技术简介 MSTP在大客户专网中的组网应用 江苏电信省内传输网络介绍 MSTP组网应用案例介绍,MSTP技术简介,SDH技术及其发展 MSTP的概念及模型 MSTP的关键技术,SDH技术及其发展,SDH（synchronous digital hierarchy)的特点 两大数字体系在STM-1等级获得统一同步 （STM-N，N1,4,16,64,256） 灵活的复用映射结构 标准的光接口标准 其帧结构中安排丰富的开销比特，强大的OAM能力 信息净负荷的透明性 归纳为：同步复用、标准光接口、强大网管能力,三大速率体制,欧洲（我国）,北美,日本,SDH的速率等级,SDH帧结构(STM-N),我国SDH映射复用方式,SDH中的维护开销,中继段开销（RSOH），终结于中继设备，占段开销的第1到第3行。 复用段开销（MSOH），透明地通过中继设备，并终结于AUG组装和拆卸处，占段开销的第5到第9行 虚容器通道开销（VC POH），终结在虚容器的组装和拆卸点，用以确保高、低阶通道通信的完整性。又分为： 低阶VC POH（VC-1/VC-2 POH） 高阶VC POH（VC-3/VC-4 POH）,SDH映射复用图解, 与传输媒质有关的字节 国内使用字节 不扰码国内使用字节,STM-1的段开销,VC-4/VC-3/VC-12的结构,VC-4/ VC-3,VC-12,ADM,low VC,high VC,high VC,low VC,path,path,复用段,复用段,再生段,再生段,再生段,再生段,再生段,再生段,中继站,中继站,复用站,复用站,复用站,段层,通道层,业务电路层,为了提高系统可靠性, 我们希望通过提供部分冗余, 使得系统障碍时无需人为干预网络自动地在极短的时间内使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。通常将冗余分为两类: 单元盘的备份、线路通道的备份。 单元盘的1+1保护 工作盘和保护盘有着相同的输入信号，工作状态相同，工作盘输出，保护盘不输出，当工作盘故障时，输出立即切换到保护盘。 单元盘的1：n 保护 工作盘n块，保护盘1块；当其中一块工作盘出现故障时，主控系统将故障盘输出关闭，同时将该故障盘的配置信息配置到保护盘，启动保护盘工作。,SDH系统的保护方式,简单却与众不同,复用段点对点保护 复用段1+1保护 复用段1:n 保护,环网自愈环保护 根据业务流的方向和保护的基础(复用段还是通道), 可分为以下几种: 二纤单向通道倒换环 二纤单向复用段环 二纤双向复用段环 四纤双向复用段保护环,SDH组网应用实例,SDH的发展方向,1、智能化、大容量、集成化发展 ASON智能传输光网络,2、多业务接入，具有多业务数据交换处理能力（LAN，ATM，PDH等） MSTP多业务传输网络,智能光网络体系结构,控制平面,业务平面,OCC 光连接控制 OSPF 开放的最短路径优先 Switch 业务交叉 CSPF 基于约束最短路径优先 CCI 连接控制接口 NMI 网络管理接口,OSPF,CSPF,钻石业务：1+1保护，倒换时间：0-20ms,金级业务：虚拟复用段环保护，倒换时间：0-50ms,T1,T2,T3,T4,MSP环,银级业务：重路由保护，实时计算保护路径，倒换时间：几百ms-几秒 铜级业务：无保护 铁级业务：可抢占业务（额外业务）,A,B,G,H,I,F,C,D,E,差异化服务SLA,MSTP：Multi-Service Transport Platform 基于SDH的多业务传送节点（MSTP）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，还具有以下主要功能特征： 1、具有TDM业务、ATM业务或以太网业务的接入功能。 2、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。 3、具有ATM业务或以太网业务的带宽统计复用功能。 4、具有ATM业务或以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能,MSTP的概念,基于SDH的MSTP环网,统一的平台，传送层与业务层合一；简化了节点结构，网络结构扁平化；统一网管，节省投资。 融合了SDH优良的实时业务传送能力，并具有ATM、IP的统计复用及动态带宽管理能力 组网灵活，单独组网，或采用MSTP+IP/ATM/RPR混合组网方式（POS/FE/GE/ATM) 继承原有SDH设备的同时兼顾技术革命，保持网络演进的平衡 适用于城域网的核心层、汇聚层和接入层,MSTP多业务传输平台,MSTP系统结构,参考时钟,辅助接口,线路接口,线路接口,支路接口,支路接口,支路接口,ATM信元交换,SDH/PDH映射,SDH 交叉连接,以太网接口,ATM/IP接口,SDH/PDH接口,以太网交换/ML-PPP,SDH光接口,SDH光接口,时钟单元,主控单元,以SDH2.5G MADM为基础，保留原有SDH的交叉调度和各种接口。 增加ATM和IP处理单元，对于 ATM完成基于VP的业务汇聚和流控 、保护；对于IP，采用SDH透传、二层交换、 IP OVER ATM等多种技术 接口单元与处理单元分离，以太网接口可以使用多种处理方式,1、端口拉远 2、光口/电口,1、VLAN 2、用户隔离 3、CAR 4、LPT 5、组播,1、透传 2、二层交换,STP生成树,1、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,LPT：,LPT链路状态穿通技术: 原理：在SDH网络中增加链路状态穿通机制，以配合客户设备的链路保护。 特点:保证了数据设备能够正确地启动原有链路保护，使得SDH网络、数据网络完美结合。,业务处理,二层交换,环路控制,封装,映射,SDH 交叉 连接,Eth端口,EOS的功能模型,LCAS Link Capacity Adjustment Scheme,MSTP的关键技术,MSTP的关键技术,关键技术之一：GFP封装协议 封装协议栈实现将分组的数据信号适配到SDH的VC时隙通道，实现数据链路控制、速率适配和帧定界功能。 MSTP的封装协议主要有PPP（HDLC）、LAPS和GFP三种。 GFP是一种能够支持以太网、RPR环、Fibel channel等多种业务接入的封装协议，是ITU-T国际标准，目前被绝大多数厂家所采用。 GFP算法简单，容易实现，不存在帧定位0X7E的问题。 PPP和LAPS帧开销比较高，封装效率与净荷内容有关，封装效率低。,GFP 层模型,它能将任何数据类型转换成SDH同步信道字节。,GFP协议处理,PTI,PFI,EXI,UPI,tHEC,tHEC,1 2 3 4 5 6 7 8,PTI - Payload Type Identifier PFI - Payload FCS Indicator EXI - Extension Header Identifier,GFP核心头,负荷 头,负荷信息域,GFP负荷区,GFP 操作模式,GFP-T,GFP-F,一帧一帧,GFP,GFP,GFP,GFP,GFP,GFP帧头 or 空闲帧,GFP,MAC,MAC,PPP协议域,CRC16/32,MAC,MAC,PPP协议域,CRC16/32,MAC,PPP协议域,CRC16/32,MAC,PPP协议域,CRC16/32,0x7e,0x7e,0x7e,MAC帧,PPP帧RFC 1662,地址域： 0xff 控制域： 0x03 协议域：8/16比特,定界标识,HDLC处理,4字节,2字节,映射到VC12虚级联,PPP/HDLC协议处理,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算法简单，容易实现，不存在帧定位0X7E的问题。 GFP可以利用信道标识符可以适应不同的网络拓扑，可以将多个物理端口复用到一个通道，支持RPR弹性分组环. 而PPP/LAPS是一个物理端口对应一个通道。除了支持点到点方式，还支持环网结构。 被ITUT选为国际标准，绝大多数厂家均支持该标准。,MSTP的关键技术,关键技术之二： VC12&VC4虚级联映射 级联技术：SDH的带宽颗粒为VC12、VC3、VC4，而用户需要的带宽是多样的（10M、100M、1000M）。为了承载用户业务，同时带宽利用率高，需要将几个相同颗粒的VC级联起来。级联分为：连续级联、虚级联。,C-12-5v,C-12-12v,C-12-46v C-3-2v,C-3-4v,C-3-8v C-4-6v,C-4-7v,SDH,92%,98%,100% 100%,100%,100% 89%,95%,C-4-64v,100%,Ethernet,ATM,ESCON,Fibre Channel,Fast Ethernet,Gigabit Ethernet,data,10 Mbit/s,25 Mbit/s,200 Mbit/s,400 Mbit/s 800 Mbit/s,100 Mbit/s,1 Gbit/s,10 Gb Ethernet,10 Gbit/s,efficiency,穿通网络无关性、多径传输,MSTP设备采用虚级联技术，保证穿通网络的无关性，充分利用原有网络资源，并快速开展业务。,MSTP RING,MSTP设备采用延时补偿技术，在保证穿通网络无关性的同时，提供多径传输，充分利用原有网络资源。,新建SDH网络,MSTP的关键技术,关键技术之三： LCAS协议 采用LCAS链路容量自动调整策略，可以灵活地根据情况增加和减少虚级联通道数目。,LCAS(虚级联基础上实现) 原理:利用SDH的保留开销字节（H4，K4）来传递控制信息，动态地调整用来映射所需业务的虚容器数量。 应用：在虚级联的源端和目的端之间进行控制调整。调整的原因可以是链路状态失效或配置发生变化。 实现功能： 1、实时动态调整带宽：按需调整带宽，并且调整带宽时不会中断业务。 2、保护功能： 当一部分成员失效时，其它成员仍正常传输数据； 当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽，速度快。,MSTP,正常状态,MSTP技术简介 MSTP在大客户专网中的组网应用 江苏电信省内传输网络介绍 MSTP组网应用案例介绍,大客户专网需求分析,大客户又称集团用户，通常是指大的行政事业单位、企业集团及其分支机构。大客户虽然遍布各行各业，但在业务需求方面存在着明显的共性，主要包括以下三方面的业务： 传统语音业务（虚拟网、远端模块，数字2M电路主） 高速上网、信息平台搭建业务（10M/100M或ADSL宽带接入） 大客户组建自己的企业专网（局域网间互连，DDN，ATM， MPLSVPN，2M数字专线电路等),安全性，尤其是专网业务（物理、至少逻辑上隔离） 可靠性，要求能够提供电信级的业务可靠性； 扩展性，随着业务拓展，大客户必然要求业务承载专网同时扩展； 业务覆盖面广，如金融系统客户，业务点多、分布范围广； 带宽需求高，一般都要求2M以上的带宽，可演进的带宽增长。,大客户对租用业务的要求,大客户专网组网现状,大客户专网中采用的主要技术有MPLSVPN方式、DDN、FR/ATM专线、2M数字电路、MSTP以太网专线方式，这些方式基本上可以满足不同类型大客户专网的需求，各自的均有优缺点。,MPLSVPN方式：是基于城域宽带数据网络来实现，由于采用了MPLS技术、VLAN隔离等技术，因此具有较好的安全性，还可以在骨干层面提供带宽保证，另外由于用户接口形式一般为10/100M，因此建网成本比较低。 MPLS-VPN方式的缺点有专网业务带宽在二层接入层面无法保证；城域数据网络缺乏有效的业务保护手段，导致业务可靠性差；采用VLAN隔离，QoS不能保证，难以被大客户接受；由于技术原因，跨城域组建客户专网比较困难。,FR/ATM专线：对于中国电信来讲有较完善的DDN/帧中继/ATM网络，利用DDN/帧中继/ATM方式组建大客户专网。其组网核心可以是ATM或者是帧中继网络，并采用PVC在帧中继和ATM网络中建立连接虚拟电路专线来组建大客户专网。该方式可提供大客户专网的很好的QoS能力；采用虚拟电路方式可以保证大客户专网的可扩充性。 存在的问题：客户带宽扩展能力差，尤其是专线方式，业务接入速率基本在2M以下；与大客户驻地网（以太网）融合比较困难，ATM的设备成本比较高，导致专网建设成本提高.,MSTP专线： MSTP技术是基于SDH技术发展演变而来的，因而它天生具备了SDH技术的众多优点，可以直接向大客户提供具有高安全性、可靠性和QOS保证的以太网专线。采用了虚级联和LCAS技术，使其具备优秀的带宽升级扩容能力：业务接口为以太网口, 对用户端的设备要求比较低, 带宽可扩展能力强。 存在的问题是，分支点均要MSTP方式接入，可能会带宽利用率不够高。三层的数据交换功能还很不强，限制了它的组网。,MSTP的以太网单板功能,MSTP的以太网板将用户侧的LAN数据信号与传输侧VCTRUNK的信号进行处理。其处理的主要功能有：端口Tag处理功能、MPLS处理功能、二层交换功能，根据不同功能可进行多种组网。,多个VC虚级联，实际租用带宽,MSTP的以太网端口的状态及配置,以太网端口类型： 10M,100M,10/100M自适应,1000M 以太网工作状态： 全双工、半双工状态 以太网流控状态：收发pause帧,端口的Tag处理功能,以太网处理板可根据端口配置对用户端口来的带标签（tag）和未带标签（untag ）数据进行处理，并根据设定的标签转发规则进行转发处理,分部（2）,分部（3）,总部,FE,FE,FE,FE,以太网专线业务,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、GEGE,多路汇聚的以太网专线,MSTP支持的汇聚功能： 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、GEGE,以太网共享环技术,原理：通过MAC源地址的自学习，建立MAC地址端口路由表项，根据目的地址查找路由表确定报文的转发路由。 华为MSTP支持的二层交换功能： 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、VLAN处理功能。 4、环网带宽统计复用功能。 5、环网STP功能 等。 应用： 透传业务模式：FEFE、GEGE 汇聚业务模式：FEGE、n*FEFE、 n*GEGE 环网共享业务模式：FE、GE,基于VLAN方式虚拟专线,以太网专线共享带宽,运营网交换机,运营网交换机,运营网路由器,运营网交换机,管理网交换机,管理网交换机,管理网交换机,管理网路由器,VLAN 11,VLAN 13,VLAN 20,VLAN 21,VLAN 22,VLAN 23,VLAN 12,VLAN 10,VLAN 10VLAN 11 VLAN 10VLAN 12 VLAN 10VLAN 13,VLAN 20VLAN 21 VLAN 20VLAN 22 VLAN 20VLAN 23,总部,分部 1,分部 2,分部 3,以太网共享虚拟专线技术,MSTP技术简介 MSTP在大客户专网中的组网应用 江苏电信省内传输网络介绍 MSTP组网应用案例介绍,江苏电信省内SDH干线组网示意图,采用朗讯lamdaunite 10GASON设备,江苏省省内智能光网络拓扑ASON,江苏电信省内环网保护说明,MESH网组网及保护,T1,T2,T3,T4,MSTP技术简介 MSTP在大客户专网中的组网应用 江苏电信省内传输网络介绍 MSTP组网