200308传输技术经理培训系列-基于SDH的MSTP技术.ppt

基于SDH的MSTP技术,感谢你对传输产品部的支持！,本部市场二部赖慧芳2003年8月12日杭州,200308传输技术经理培训系列,城域传送网及MSTP概述EthernetOverSDHATMOverSDHRPROverSDH中兴通讯MSTP产品及主要竞争对手分析,交流内容提要,由于主要面向话音业务，数据业务发展缓慢，中国以前没有城域网的概念，只有国家一级干线、省内二级干线、本地网（市话网、郊区网）、农话网的分层概念；为了刺激数据业务的增长，许多运营商纷纷提出和建设各自的城域网，主要覆盖数据业务密集的地方，新建的城域网或者包含在原本地网中，或者与之并列存在；在新形势下，为了节省网络投资以及出于竞争的需要，很多运营商又在考虑将本地网和城域网统一规划和建设，尤其是将作为基础物理平台的本地传输网和城域传输网合为一体，以“城域传送网”的面貌出现。,符合中国国情的城域网,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城域传送网为城域网中的业务网络提供业务承载、透明或半透明的传送、梳理和整合能力，能缓解和分担业务网络的巨大压力城域光传送网对进入骨干传输层的各种业务进行汇聚和疏导，可应用于核心层、汇聚层、接入层；和原来的本地传送网实现一定程度的优化和重组，最大程度地节省网络成本和实现动态带宽分配，能有效地管理各种业务，提高对网络资源的利用率,城域光传送网在城域网中的定位,新形势下城域传送网建设思路,坚决避免和以往重复的建设路线，采取分步实施的方案，最终将本地传输网和城域数据传输网合并，统一为“城域传送网”概念；为了节省投资，无论是核心层、汇聚层和接入层，尽量采用基于SDH的MSTP，将TDM业务和数据业务乃至未来的多媒体业务融入到一个物理平台来处理；在业务量特别大的核心节点，可以考虑采用城域OADM组成的环网网络具有灵活性、升级能力和优良的保护倒换方式注意：MSTP并不能完全取代数据设备，而只是对数据业务实现了透传、汇聚和统计复用的功能；而且，目前的MSTP在强大的安全、认证和计费管理能力需要进一步加强MSTP:不仅仅是一种很酷的产品，更是一种性价比极高的产品！,城域传送网的节点设置、网络布局应充分考虑IP网、话音、基站、ATM等业务的分布，进行合理的规划和设计，以满足传送网对各种业务网络的综合承载，由于IP业务将成为业务的主体，因此城域传送网与路由器的配合是一个很重要的问题。汇聚层网络结构多采用环形结构，根据不同情况选用MSTP和RPR技术。在汇聚层应用MSTP可以优化对数据业务的传送，提高带宽利用率，同时利用MSTP的L2交换和汇聚功能，可以节省汇聚节点的业务端口，降低网络成本，因此要求应用于汇聚层的MSTP有比较完善的L2交换和汇聚功能。接入层主要负责将商业大楼以及大客户的接入。接入层多采用环网结构，可以根据业务类型选择SDH或RPR技术。接入层的MSTP设备要求结构紧凑，配置灵活，业务接口丰富，低成本，以及完善的L2交换和汇聚功能。接入层MSTP可以替代部分数据网络设备，降低网络成本。城域网最大的特点是多样性，我们不能简单地以一种方式套用各个地区城域网的发展，应根据城市规模、业务类型、用户分布等选取合理的技术，并充分考虑与业务层IP、路由器的配置的关系，使两层的功能相互对应、协调。,城域网建设几点考虑,城域网对设备的要求,全面：网络业务种类丰富，设备必须支持话音、IP/Ethernet、ATM等多种类型业务接入和承载；灵活：网络业务流量有一定的不确定性，受用户和应用驱动大，电路调度频繁，灵活性十分重要；健壮：网络拓扑灵活，业务类型丰富，要求网络具备灵活完善的保护功能，确保业务的安全性和Qos；无极：网络业务容量和种类需求的增长迅速到难以预计的程度，要求设备具备完善的升级拓展能力；经济：网络建设需体现高性能价格比。,“大范围带宽覆盖”的粗放型网络建设模式,“发展用户”的精细型网络发展模式,建设用户驱动型网络,城域传送网层次结构,初期简化的两层网络结构,大多数的运营商面临着城域范围内线路光纤资源紧张布缆难度大的现实问题；基于以业务为导向的原则，初期业务量不大，网络简化；考虑到初期建设投入产出，获取运营回报后优化网络，降低投资风险。,三层网络结构仍是演进方向,城域传送网基本结构,核心层,接入层,MSTP155/622M,MSTP,MSTP,汇聚层,MSTP（2.5G）,MSTP（10G）,MetroWDM/OADM,骨干层数据网,DDN/FR,LAN,ADSL,城域传送网发展,雏形阶段（Originalstage）,成熟阶段（Flexiblestage）,动态阶段（Dynamicstage）,智能阶段（Intelligentstage）,SDH设备提供少量POS接口，实现TLS功能,成熟的MSTP设备，提供TLS、L2交换、ATM汇聚,融合RPR/GMPLS,完善的LCAS、带宽统计复用、公平带宽分配、严格的COS和Qos机制,在完善的MSTP的层面上增加智能化控制层面，引入ASTN/ASON技术,城域传送网技术走势,城域网产品发展线路,MSTP：Multi-ServiceTransportPlatform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：a)具有TDM业务、ATM业务或以太网业务的接入功能。b)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。c)具有ATM业务或以太网业务的带宽统计复用功能。d)具有ATM业务或以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。,MSTP的基本概念,路由器,100M,100M,2M/155M,2M/155M,2M/155M,2M/155M,2M/155M,MSTP环网,2M/155M,DSLAM,VLANn,VLAN2,VLAN1,MSTP多业务处理能力,适合多业务传输的组网方案,多业务传送网(基于OADM的MSTP),多业务传送网(基于SDH的MSTP),1、SDH、ATM、IP统一一个传送平台；2、网络层次简化，带宽可控和可管理；3、适合于多种颗粒(2M/45M/10M/100M/155M等)的专线出租和业务开展；4、除实现SDH各种保护外，还支持VP-ring和IP-ring保护方式，QoS保证严格。,1、DWDM、SDH、ATM、IP统一一个传送平台；2、可实现以波长、子波长带宽经营；3、多业务、多速率、多协议的透明传输；4、除实现SDH各种保护外，还支持VP-ring和IP-ring保护方式以及DWDM层面的保护，QoS保证严格。,城域传送网选择MSTP的理由,除了作为基础网，传送网应当成为业务资源租线业务(裸纤出租、波长出租、带宽出租）使得带宽成为紧俏商品，大客户专线已经成为城域业务竞争的焦点，可运营的带宽是未来智能光网络的基本特征；综合业务运营商需要综合业务传送网按业务分割的多体制传送网络的叠加并存既提高了网络的建设成本，增加了维护难度，又限制了未来业务的相互融合和进一步的发展空间技术体制的选择是城域传送网建设的最大风险被认为是B-ISDN最佳承载平台的ATM并没有像当初所预料的蓬勃发展，MSTP在继承现有SDH网络投资基础上，融合多种数据业务传输体制，最大限度的规避了技术选择失误的风险，同时又指明了未来光网络的发展方向，从而兼顾了技术革命和网络演进的平衡。,城域传送网选择MSTP的理由,之一：MSTP基于非常成熟的SDH技术,非常适合话音业务.之二：MSTP支持IP及ATM业务,提供10/100M、GE、ATM等多种数据接口.在建网初期可以直接完成数据接入、交换和传送功能,当数据业务大幅度增加后,可以配合ATM/IP交换机,继续保证数据的接入、交换和传输.之三：MSTP具有SDH完善的自愈保护机制和强大的网管功能,大大增强网络的可靠性和生存性.之四：集成DWDM,可平滑升级到ASON和全光网络.,一个业务平台+一套网管系统+一个维护管理团队,3“一”网络：,MSTP相关观点一览,MSTP带来崭新的运营思路,充分利用原有的SDH网络，采用64K、N64K、2M、34M和155M电路开展话音业务，也可以开展TDM专线业务和图像传输业务；只需在原有SDH设备上增加Ethernet处理单元，就可以提供Ethernet透传、L2交换、灵活的VLAN划分、全双工流量控制、优先级控制、Ethernet带宽共享等功能；针对DSLAM和未来3G的业务，只需在原有SDH设备上增加ATM处理单元，就可以提供ATMVP/VC交换、1:N业务收敛、VP-Ring保护等功能；此外，可以利用ATMPVC功能开展ATM专线业务；所有业务，包括TDM、Ethernet和ATM，都可以共享SDH的保护制式；下一步，只需在原有SDH设备上增加RPR处理单元，就可以提供数据业务的统计复用、真正实现业务分级和公平带宽处理等；总之，只需少量的投资，便可将固定话音业务、移动话音业务和固定数据业务融入到一个平台进行高效处理！,基于SDH的MSTP工作原理,PDH/SDH传统接口、PoS(级联/非级联可选)、Ethernet接口（10M/100M/GE）、ATM-UNI接口（622M/155M/34M/45M）,PPP/HPLS/LAPS/GFP,ATM统计复用&信元交换,Ethernet/RPRL2交换,STM-N,STM-N,SDH交叉矩阵,Ethernet透明传送,ATM映射,SDH光板,SDH光板,MSTP之EOS技术,Framer,L2交换,SDH交叉矩阵,Ethernet透明传送,SDH光板,SDH光板,EOS体系结构,PDH/SDH传统接口、PoS(级联/非级联可选)、Ethernet接口（10M/100M/GE）,STM-N,STM-N,EOS关键技术的引入,关键技术之一：封装颗粒度大小关键技术之二：基于虚级联的多径传输满足ITU-TG.707(2000)、G.7042的VC12虚级联技术关键技术之三：完善的L2层功能以太网L2交换，支持以端口划分VLAN和IDTaggedVLAN划分支持多个虚拟网桥(VirtualBridge),提供生成树协议STP和MAC地址学习能力关键技术之四：灵活的带宽管理流量控制，QOS机制关键技术之五：多种保护策略逻辑子网保护关键技术之六：开销字节的透明传送,EOS技术：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。,IEEE802.3MAC,PPP/LAPS/GFP,VC12/VC3/VC4,MultiplexSection,RegenerationSection,PHY,封装,映射,SDH处理G.707G.957,PPP封装,MAC提取校验MAC帧，过滤CRC错和各种异常帧。去处以太网帧的前导码（Preamble）和帧之间的间隙。2.PPP成帧Address,Control和Protocol提供多协议封装和链路初始化、认证等控制。FCS实现差错控制,差错控制指CRC16或CRC32校验。HDLC处理对PPP帧进行透明处理，0 x7e0 x7d,5e0 x7d0 x7d,5d；通过在PPP帧头和帧尾添加0 x7e，实现PPP帧定界。通过填充0 x7e，实现PPP帧与SDH的VC通道之间的速率适配。,LAPS封装,LAPS封装与PPP类似，简化了链路控制处理，在透明处理上，增加了发送序列0 x7d,0 xdd实现速率适配。,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!,实际应用时，IP包所需的带宽和SDHVC带宽并不都是匹配的，例如IP包可能需要高于VC12带宽但又低于VC2（或VC3）的带宽，需要对每个VC12分别建立PPP（或LAPS等）链路，即以E1为单位建立多个PPP链路。这种方法配置复杂，难于负载平衡，且每个VC12作为一个独立传送单位，在网内可能经受不同的时延，带来管理上的困难。另一种是用级联的办法将n个VC12捆绑在一起组成VC12-n，在它所支持的净荷区C12-n中建立单个PPP（或LAPS等）链路。这种方式容易配置，不要求负载平衡，没有时延差的问题，便于管理，适于支持高速IP包传送。,虚容器级联的必要性,SDH设备增加支持VC级联功能，以较为匹配的带宽承载数据业务。,关键技术：VC-n级联功能,VC-4/3/12,VC-4/3/12,VC-4/3/12,VC-4/3/12,VC-4/3/12,VC-4/3/12-NV,延时处理,SDH网络,.,接收端,发送端,连续级联,虚级联,连续级联组网特征：1、VC必须相邻相连，限制了配置的灵活性2、必须走同一路径。3、经过的所有中间节点必须具有连续级联的识别能力，即配置级联光板。这样无法与现有不具备虚级联功能的网络设备共同组网，缺乏灵活性。,连续级联与虚级联,连续级联：当被级联的各个VCn是连续排列的，在传送时它们被捆绑成为一个整体来考虑，这种级联称为连续级联，如：VC4-4C,VC-4-4C,4个VC4含4个POH,字节间插,1个VC4-4C含1个POH,虚级联组网特征：1、VC-12可以相互分散，配置灵活。提供的带宽种类比连续级联多，可以保障传输带宽的充分利用；2、同一业务的映射颗粒可以分别经过不同的物理路径独立进行传输，即多路径传送。3、只需要路径的源宿两节点具备虚级联功能即可，这样可以与现有不具备虚级联功能的网络设备共同组网，具有更大的灵活性。4、虚级联成为数据设备的必然选择。5、VC12作为单独的实体进行传送，在接收端对VC12的标识进行识别。由于路径差造成时延，必须对VC12进行时延处理，进行时延补偿，对其恢复出净荷。,虚级联,虚级联：当被级联的VCn并不连续时，这种级联称为虚级联，如：VC12-nV,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VCn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。中兴通讯MSTP产品最大能补偿的VC12延时差为32ms，可补偿的路径差为6400km。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。,虚级联相对于连续级联的优势：,虚级联与连续级联,LCAS：链路容量调整策略，是ITU-TG.7042标准规定的处理虚级联失效的专用协议,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。,MSTP中的LCAS,举例来说，MSTP现行分配46个VC-12的虚级联来承载一个100M的FE业务，如果其中的6个VC-12出现故障（AIS或LOF），剩余的40个VC-12要能无损伤地（比如不丢包和无较大延时）将此FE业务传送过去；如果故障恢复，FE业务也相应恢复到原来的配置,MSTP中的LCAS,充分认识虚级联优势,ML-PPP方法,虚级联方法,以太网数据,按帧拆分,PPP/HDLC,VC-12映射，非VC-12虚级联,MAC分段,VC-12虚级联的带宽利用率比ML-PPP高许多(1518帧长测试)。以太网帧越长，差别越大,测试表明:VC-12虚级联下46个2M就可以传FE(100M)信号，而ML-PPP使用48个2M在传1518字节的以太帧时，只能达到90Mbit/s的吞吐量,ML-PPP与虚级联,中国移动集团公司测试结果,吞吐量:采用PPP/HDLC映射方式，并使用ITU-TG.707（2000）标准虚级联技术时，47（现在46）个VC12即可达到FE线速。,吞吐量:采用ML-PPP映射方式，并使用2M捆绑技术时，48VC12只能达到90M的吞吐量。,中国移动集团公司测试结果,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,基于MSTP的VLAN,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。消除了传统的桥接交换网络的固有缺陷：包经常被传送到并不需要它的局域网中。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中业务优先级、QOS保证,MSTP以太网板的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。适用于在同一单板上有多个点到点的应用（可启用多个用户端口和系统端口），特别是用户口的数据帧既有带VLANTAG又有不带VLANTAG的数据帧及有透传协议帧需求的站点。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。适用于在同一单板上只有一个点到点的应用（只启用一个用户端口和一个系统端口），特别是用户口的数据帧既有带VLANTAG又有不带VLANTAG的数据帧。,MSTP以太网板的L2交换模式,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。适用于多种形式的组网：点到点、链型、星型、环型等，是目前应用最广泛的工作方式。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。适用于有透传协议帧需求并且要求汇聚组网的站点。,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！,生成树协议（STP）,STP，SpanningTreeProtocol，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”。STP的基本思想：让网桥相互间传递特殊消息（网桥协议数据单元BPDU），其包含的信息让网桥可以进行以下工作：a)在所有LAN的网桥中，选出其中一个作为根网桥（root）；b)其他所有网桥计算自己到根的最短路径；c)对于每一个LAN，选出一个离根网桥最近的指定网桥（designatedbridge），负责其所在LAN上的包向根的转发；d)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（rootport）；e)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。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。,当如果Ethernet业务需要专门的STP保护，需要预留同等容量的带宽来保护，而且保护恢复时间可能达几十秒，效率很低（RSTP效率相对较高，恢复时间在几秒的数量级），一般情况下较少启用；如果启动承载Ethernet业务的SDH通道（VC-4或VC-12级别）保护，保护时间可低于20ms，效率很高，在此情况下，可以对STP保护进行屏蔽或进行保护拖延设置，其中STP的保护的拖延时间hold-off可按秒设置。,MSTP的STP保护,流量控制和QoS,QoS为用户业务保证配置的带宽，时延和优先级。实际上QoS保证了多个不相关的业务能够在同一个端口下根据配置工作，互不干扰、最大限度地利用端口的资源。而流量控制则是端口之间在资源不够的情况下通过通讯请求对方暂缓发送的机制，目的是满足用户业务不丢包的需求。通常QoS与流量控制是矛盾的，QoS认为业务超过配置的带宽限制就应该丢弃，而流量控制则只求不丢包，不管业务是否还有其他需求；QoS实际上是限制端口的发送，原理是发送端口根据业务的优先级设置诸多发送队列，根据QoS的配置和一定的算法完成各类优先级业务的发送。因此，当一个端口可能发送来自多个源的业务，而且总的流量可能超过发送端口的发送带宽时，可以设置端口的QoS能力，并相应地设置各种业务的优先级；流量控制在全双工下采用PAUSE帧方式完成，半双工下使用反压法（BACKPRESSURE）来实现。总之，通讯中的一方实施流控操作，对方则停止发送。因此对于一个端口，在收到的业务有可能超过自身处理能力、并且业务要求不允许丢包的情况下，可以设置此端口和对端具有流控能力；在端口流量控制使能的情况下，QoS能力消失。原因在于QoS是通过丢包来满足各业务类型的服务质量的，而目前流量控制尚无法区分业务类型，无法保证个别业务分配的带宽，且目标是不丢包，无法保证每个帧确定的时延。,100M,MSTP,100M,100M,带宽公平竞争，保证优先级,20M共享,VLAN（1）,VLAN（2）,VLAN（n）,支持12564094个VLAN；支持用户隔离，最大程度保证网络安全,用户隔离,用户隔离,MSTP的VLAN划分和QoS,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,注意：MSTP并不能完全取代数据设备，而只是对数据业务实现了透传、汇聚和统计复用的功能；而且，目前的MSTP有无必要实现强大的安全、认证和计费管理能力，值得探讨。,从长远看来，MSTP能够开展诸多TDM专线业务，能够取代部分EthernetL2交换机功能，能够直接插入RPR单板开展新型的数据业务，能够实现基于SDH体制的城域智能光网络业务，也就是说，MSTP的增值潜力巨大,第一步能解决大量DSLAM的业务收敛问题，同时节省了光纤资源，并且可以利用SDH先进的通道/复用段环网保护功能增加网络的可靠性；第二步可以利用MSTP的EthernetL2功能实现对部分以太网业务的桥接和汇聚；第三步可以利用MSTP的RPR功能实现公平带宽共享、严格的业务分级、QoS以及优良的用户隔离功能等等；第四步可以在MSTP的传送平面上构建智能光网络的控制层面，实现较高境界的动态带宽分配和业务调度。,EOS单板,S320：SFE4；SFE4BS330：SFE4S360：SFE8；SFE4BS380/S390：SFE8；SFE8B；SGE2B；TGE2B,中兴MSTP以太网板,ZTEVS竞争对手,封装：PPP/HDLC；LAPS；GFP映射及带宽：VC12-NV；SFE：最大63或126VC12；SGE：最大252VC12SGE映射颗粒（多种）可小至VC12，与FE互通Mac地址容量64k用户端口限速、COS分类（4类），保证QOS突发缓存机制LCAS符合ITUTG.7042标准多路径传送延时(差)补偿:32ms(S360)、16ms(S380/S390),中兴通讯MSTP设备多次参与并以优异的性能通过权威机构及运营商组织的测试和认证：2002年6月：参与并成功通过中国移动集团公司组织并委托传输所进行的城域传送设备集中测试，并成为中国移动城域网建设推荐设备供应商；2002年9月：参与并成功通过上海电信公司组织进行的城域MSTP设备集中测试，并作为三家入围厂商之一进入第二阶段模拟现网测试；2002年10月：参与并成功通过中国网络通信有限公司组织进行的城域传送设备集中测试，同时顺利入围其城域传送设备选型。其他运营商：山西移动、江苏移动,中兴MSTP参与的测试认证,MSTP之ATM技术,ATM处理模块原理框图,1、VP保护构建,MSTP设备ATM组网能力,MSTP,MSTP,MSTP设备ATM组网能力,2、单环网络,MSTP设备ATM组网能力,3、MSTP的ATM业务支路汇聚,内嵌RPR的MSTP技术,SDH交叉板,RPR交换（802.17MAC）,SDH光板,SDH光板,NVC-4,RPRoverMSTP解决方案,RPR的发展历程,现有的RPR来源于Cisco的DPT，用来解决保护倒换、公平带宽以及用户隔离等问题；DPT（动态包传送）技术基于SRP（空间重用协议）；RPR技术又基于DPT技术，DPT可以说是一种特殊的RPR，即使用SRP的RPR；在IEEE802.17之前，没有其它RPR诞生；IEEE802.17是创建RPRMAC工业标准的工作组，包括帧格式、公平性和保护机制等；RPR标准在2002年初完成初稿，原定在2003年3月完成终稿；RPR的最终目标是多厂家环境互通；2003年3月我司与华为公司已开始起草国内RPR标准：“内嵌弹性分组环（RPR）的基于SDH的多业务传送节点（MSTP）技术要求”。,RPR的标准化进程,IEEE802.17RPRWGIEEE于2000年初开始关于RPR的论证工作2001年11月正式成立802.17弹性分组数据环工作组预计2003年3月正式出台标准化RPR协议（推迟）IETFIPoRPRWG于2000年12月正式成立2001年6月提出“AFrameworkforIPoverRPR”草案RPR联盟于2000年1月成立，致力于支持、促进RPR技术规范的制定和推广，及多厂商互通标准制定,参与并对IEEE802.17标准化做出有力贡献在国内国际市场引领光网络潮流提供下一代SDH/SONET产品和服务提供以数据为核心的城域光网络解决方案提供同时支持TDM和数据业务的运营级RPR产品作为国内内嵌RPR的MSTP标准的牵头制定者,ZTE：RPR联盟一员,与ATM比较：无信元税的代价，效率更高；面向无连接的环境与Ethernet比较：无被STP阻塞掉的专用带宽(为保护目的)，效率更高；用户隔离的实现更加容易。与SDH比较：无带宽颗粒度的限制；无专有的保护带宽,RPR和其它承载网的比较,RPR和以太网的简单比较,弹性分组环RPR,比较项目,MSTP的Ethernet处理,业务处理速度,服务质量QoS,保护倒换,带宽利用率,业务分级CoS,最大利用双向环的优点，实现基于终点MAC地址的快速交换,要基于每一跳（Hop）进行地址查询，速度较慢,插入RPR环的业务严格保证不丢包,不能严格保证,能保证50ms环网保护倒换时间；具备Wrapping和Steering两种选项，并且无需预留保护带宽,采用VLANSTP的保护恢复时间需数十秒；虽然依赖SDH层面保护倒换比较可靠，但要预留一半的保护容量,环带宽双向可重用，具备带宽的统计复用能力；采用公平算法保证相同级别业务带宽利用的合理性,一方面，VLANSTP使备份线路处于阻塞状态；另一方面，网络的最边缘用户竞争带宽的能力较差，整体带宽利用不太合理,功能非常完善，为重要业务提供优先级别较高的转发或传输通道,802.1p有定义和要求，但不完善，扩展能力较弱,类别,用户隔离,RPR帧结构采用CID直接支持，非常灵活,采用VLAN来实现，能力有限,RPRMAC的位置,ttl(TimeToLive)：生存时间。这一个字节记录的是报文到达目的节点前能经过的最大节点数，每经过一个节点，该字段数字减一，减到为0时从环上剥离，通过这种机制可以防止帧在RPR环上无限次的循环转发。帧中该字段的初始值应不小于已知目的节点和本节点相隔的跳数。该字节也决定了RPR环最多只能255个站点。,RPR帧字节含义注释,RPR环的运行示意图,RPR支持单播、组播和广播业务；对于单播业务，在目的节点和源节点处剥离(strip)；对于组播和广播业务，在组播域或广播域内除源节点之外的所有节点处复制(copy)该业务，并继续向下游转发(transit)。组播和广播业务只在源节点处剥离；对于所有业务，当TTL值递减为0时从环上剥离。,RPR帧类型,数据帧：含基本数据帧和扩展数据帧两种。对于基本数据帧，帧长241524字节对于扩展数据帧，帧长361536字节对于Jumbo帧，最大支持帧长9216字节控制帧：拓扑和保护协议帧、OAM帧、站点属性发现帧等。帧长241524字节公平帧：携带站点ID和协商后的公平速率信息，与环业务流向相反。每环对应各自的公平帧。帧长16字节空闲帧：用于实现环上各站点的速率适配，帧长16字节,空间重用协议SRP,两个环可以独立传送业务，提高带宽；基于每个环，业务可在不同的跨段进行业务指配；基于每个环，当指配业务被剥离后，该部分带宽可以重新被低等级的业务占用；ClassA0业务为预留带宽，即使该带宽空闲，也不能被重新占用。,RPR业务分级,令牌桶管理器：当包到达的时候，减去基于包长的令牌数，如果令牌桶内还剩有令牌，那么，此包就称为in-profile；反之，则称为out-of-profile。CLASSA0：RPR的MAC协议提供一种预留环上带宽的机制。这些带宽对RPR的公平算法是不可见的，必须由RPR的MAC客户实体完全控制。其它三个等级的业务不能使用这些预留的带宽，即使这些带宽空闲；该等级业务主要用于模拟TDM业务；CLASSA1：主要用于实时业务，具有低抖动和低时延特性，不受公平算法控制。如果带宽未被使用将在公平算法控制下和其它节点共享；CLASSB：主要用于对时延不敏感但要求带宽保证的业务，当B类业务到达时，令牌桶Shaper将启动相应的配置，配置方式和ClassA类似，只是不满足Shaper的包将被当做C类业务来处理。公平算法对B类包同样不起作用。CLASSC：主要用于要求不高的数据业务，属于尽力而为的业务，没有保证带宽，受网络实际流量影响大，时延和抖动都较大，受公平算法控制。,不同服务类别的比较,如何解决公平问题？,如何有效地保证公平？,公平算法,带宽管理是RPR的一个重点，这部分功能主要通过公平算法来实现，达到带宽的动态调整和共享的目的。,RPR公平算法特点,是一种保证环上所有站点之间公平性的机制；只应用于从MAC客户来的低优先级服务和超额中优先级服务（即中优先级服务中EIR数据帧）的业务；RPR公平算法可以分别控制两个子环的公平带宽，即在一个RPR环上有两个公平协议分别调整上环的带宽。,RPR公平算法,在固定的时期内，站点会产生A类公平包并发往上游站点，公平包包含一个称作“公平速率”的参数；接受公平消息的处理也仅仅是将下游站点公告的“公平速率”、TTL以及源地址存储下来；保证链路容量的合理使用：对于任一站点，将计算出基于本地数据传送的公平速率，用以保证最大的链路带宽使用，丝毫不影响各站点的公平接入；保证各站点的公平接入：如果从下游节点接收到的公平速率小于本地计算的公平速率，连同TTL值，将用来限制到下游节点的传送，同时接收到的公平速率将公告给上游节点。在此情况下，公平包的TTL值和源地址是从下游节点收到的那一个；如果从下游节点收到的公平速率大于本地产生的，那么本地产生的公平速率将用作公平消息，连同TTL值以及站点自身的MAC地址作为源地址；,类似于SDH的越洋保护倒换！,类似于常规的SDH保护倒换！,RPR保护倒换,Wrapping,Steering,Steering保护：当节点检测到失效时，不需要进行倒换过程，而是向环上其他各节点发送一个保护请求消息，并在保护请求消息中指示故障的发生；其他节点收到该消息后根据其内容更新自己的Steering数据库，这将确定业务发生在0环还是1环，并最终使得业务不再通过失效的链路。在数据库更新之前，已发送的帧如果要通过失效的链路，将被丢弃。一旦链路失效触发保护，多播帧就要向两个环发送，并且多播帧的TTL字段应设置为发送节点到达故障节点之间的节点数。在故障恢复后，复制的帧就不能被接收。Wrapping保护：如果设备检测到故障，通向失效处的业务被倒换到反方向的另一个环上。并且在保护协议的作用下，在失效方向的相邻节点上也发生Wrapping倒换。所有通向失效处的业务将被环回。Steering保护倒换的时间比Wrapping要长。,Wrapping和Steering,内嵌RPR的MSTP除应具有基于SDH的多业务传送节点技术要求要求的功能外，还应具有以下特征：具有将以太网业务适配到RPRMAC层的功能。具有RPRMAC层的功能公平算法、保护倒换、拓扑发现、环选择、OAM等。具有RPRMAC层的服务等级分类功能。具有RPRMAC层的统计复用功能。具有RPRMAC层的按服务等级调度业务的能力。具有将RPRMAC层数据适配到SDH层传送并指配SDH虚容器作为传送通道的功能。,内嵌RPR的MSTP标准,RPR核心功能,桥接中继,以太网接口,SDH交叉VC-N,内嵌RPR的MSTP示意图,内嵌RPR的MSTP,SDH内嵌的RPR环其实并不关心SDH是否物理上成环，只要逻辑连接上保证RPR业务成环即可。,SDH,RPR100M-10G,STM-N155M-40G,MSTP网络中的内嵌RPR保护思路：如果纯粹是RPR业务故障，或可以独立启动RPR保护；如果是SDH通道或复用段故障，就整体启动SDH保护，此时，RPR保护通过拖延时间进行屏蔽。,内嵌RPR的MSTP的综合保护,RPR环的互连实现,采用以太网交换机或MSTP实现RPR的互连,利用SDH的交叉连接功能实现互连,较高的带宽效率传统的SDH网络需要环带宽的50%作为冗余，RPR则不然。它保持了类似于SDH中APS的保护机制，利用两个反向的环来保护业务，同时还允许数据业务流在源节点和目的节点之间的环上全速传输，不需要保留50%的带宽。使用SRP技术，目的节点从环中剥离到达本点的数据帧后就不再占用环的带宽，释放给下游段使用。较公平的带宽分配协议通过简单有效的公平算法，实现数据业务的带宽共享。RPR通过业务的分级可以允许营运商只在带宽有空余时，才提供优先级较低的网络接入服务（如一些数据业务），充分的利用了这些业务量所固有的特性。也可以避免了上下游站点间的带宽不公平。,RPROverSDH,快速的保护机制：RPR可以提供50ms的业务保护，这与SDH的APS相类似。目前可以通过业务环回(Wrapping)或者绕开(Steering)两种方法来避免发生的故障。采用“环回”时，和故障邻近的节点会把一个环上的业务环回到另一个环上（比如把内环上的业务环回到外环上，类似于SDH的APS），这种方法使数据流在经过很长一段路径到达目的节点时，都会保持连续（顺序）性。“绕开”这种方法实际上是让数据流掉转方向，通过另一段路径到达目的节点。与SDH网络的无缝连接：内嵌于SDH的RPR系统在组网方面可以与SDH网络无缝连接：SDH的网络一般以环网为主，RPR需要的正好也是环的结构，因此可以实现无缝的连接，充分利用环网的带宽，而不像已有的MSTP一样需要通过STP协议或手工配置在SDH环网中防止业务成环，有时会因此浪费掉一部分带宽。,RPROverSDH,快速简单的业务配置：RPR的目标之一是分布式接入。分布式接入、快速保护和业务的自动重建为节点的快速插入和删除提供了即插即用机制。RPR也是一项在环内使用共享带宽的分组交换技术，每一个节点都知道环的可用容量。在传统的电路交换模式下，全网的每个连接都需要点到点的一一配置，而RPR只需要配置一下接入端与环的连接关系，不需要配置环内各点之间如何相连，业务如何流向，这样就大大简化了工作。,RPROverSDH,SDH内嵌RPR的系统结构,RPR的特性,1、较高的带宽效率2、较公平的带宽分配协议3、快速的保护机制4、与SDH网络的无缝连接6、良好的用户隔离：RPR系统中可以提供专用的CID用于进行用户的隔离，不需要破坏原有的VLAN标识，不同CID的用户之间是不可见的。,中兴MSTPRPR单板,RFE8板CID的应用,RFE8板RPRMAC中需要根据入口VLAN设置用户CID，即在GE入口处将用户划分为不同的用户组，最多可以有256个用户分组；RPRMAC的入口和出口最多都可以支持256个CID，即入口支持256组用户VID到CID的映射，出口支持256个CID的过滤；不同CID之间的用户根据配置可以是完全隔离的（任意VID），包括广播帧也是隔离的；用户组设置映射完成后，RPRMAC将只针对用户组（CID）进行操作，不再操作VLAN域。,RPR近期应用,建设低成本高性能城域网：这是RPR初级阶段的主要目标；VPN：因为能够保证带宽，所以利用RPR实现的VPN将和物理专线专用网一样，并且有着更好的线路利用率和更低的成本。,中兴城域光传送产品ZXMP系列,ZTE是国内基于SDH的MSTP技术要求标准的牵头起草者之一，帮助各运营商进一步深刻理解MSTP以及体会MSTP对中国国情的强大适应性；ZTE同时是国内基于SDH的MSTP测试规范标准的牵头起草者之一，对各运营商MSTP设备的招标、选型和组织测试起到较佳的规范作用；ZTE对国内城域WDM技术要求OADM环网提出了很多实际的、具备工程意义的改进意见，受到了强烈关注；ZTE是国际RPR标准联盟的成员之一，ZTE北美光通信研究所已经对RPR组织提交了诸多建设性的提案和文稿，受到极大关注和高度赞扬。,ZTE对城域传送网标准的贡献,中兴通讯城域光网络解决方案,ZXMP-F900ZXMP-M800ZXMP-S390ZXMP-S380,ZXMP-S380ZXMP-S360ZXMP-S320ZXMP-S310,核心层,汇聚层,接入层,BackboneATMSW,CoreIPRouter,GE/10GE/2.5G/10G,商业中心,企业,住宅小区,10M/100M/155M,V.35,10M/100M,V.28/V.11/X.21/G.703,BackbonePSTNExchange,E1,E1,PSTNLocalExchange,FE/GE/ESCON,155M/622M/2.5G,ZXMP-M800ZXMP-S390ZXMP-S380ZXMP-S360,ZXMP-S390多业务传送平台,光接口接入能力：4STM-64、12STM-16、48STM-4、192STM-1(O)电接口接入能力：192STM-1(E)、48E4、72E3/T3、756/1512E1、1008T1Ethernet接口接入能力：24GE、192FEATM接口接入能力：96STM-1、24STM-4,UnitransZXMP-S390,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,SC,SC,走线区,NCP,OW,CSA+TCS,CSA+TCS,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,OL16OL4OL1EL1ET1ET3ET4GEFEOA,ZXMP-S380多业务传送平台,UnitransZXMP-S380,可以升级到10G,升级能力,1:N155M电支路保护,支路1：N保护,完善,MSTP功能,逻辑子网,特殊组网保护,3个ADM,组网能力（四纤）,756,2M最大数量,96,155M最大光口数,48,622M最大光口数,12,2.5G最大光口数,2016x2016（TU-12）4032x4032（TU-12）,时分交叉容量,256x256VC-4,空分交叉容量,ZXMP-S380,功能,产品,升级到ZXMP-S390，业界唯一真正实现平滑升级,接口能力：512E1/1008E148E3/T332E4数据/音频接口,ZXMP-S360多业务传送平台,可实现从STM1至STM16的平滑升级和跳跃式升级，减少工程时间，保护用户投资可以实现STM16级别的双系统，以及STM1/STM4的DXC交叉连接功能多达32个光接口及超强的交叉能力，能实现多个光方向的混合/复杂组网及灵活的业务调度单子架可以直接上下512/1008个2M，满足大容量用户的需求各个速率等级的接口板可以混插，配置灵活完善的同步定时技术，保证网络的同步性能和传输质量可以实现包括子网连接保护在内的多种保护方式内置EDFA，可以实现超长距离的传输,接口能力：32STM-1(O/E)12STM-44STM-16ATM-UNI和Ethernet接口,UnitransZXMP-S360,OW：公务板BET：支路备份板MET：E1/T1/FE电支路板CSB：交叉板O4CS：STM-4/OC-12光接口及交叉板LINE：STM-1/OC-3光电接口板SCB：同步时钟板NCP：网元控制处理板PW：电源板,ZXMP-S320多业务传送平台,16*16VC-4全交叉距阵丰富的接口：2路STM-4光接口、4路STM-1光/电接口（可升级至STM-4）支路上最大提供4155M（O/E）+632M或不超过一个STM-1容量的业务接口提供音频、数据混合业务的传输多种