2.1MSTP概述2.1.1MSTP技術的發(fā)展狀況MSTP的完整概念首次出現(xiàn)于1999年10月的北京國際通信展。2002年年底，華為公司主筆起草了MSTP的國家標準，該標準于2002年11月經(jīng)審批之后正式發(fā)布，成為我國MSTP的行業(yè)標準。MSTP技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在對以太網(wǎng)業(yè)務的支持上，以太網(wǎng)新業(yè)務的QoS要求推動著MSTP的發(fā)展。到目前為止，作為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)絡的解決方案，MSTP技術經(jīng)歷了三代發(fā)展歷程。第一代MSTP：以支持以太網(wǎng)透明傳輸為主要特征，包括以太網(wǎng)MAC幀、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）標記等的透明傳送。第二代MSTP：以支持以太網(wǎng)二層交換為主要特點。第二代MSTP是在一個或多個用戶以太網(wǎng)接口與一個或多個獨立的基于SDH虛容器（VC）的點對點鏈路之間實現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換，完成對以太網(wǎng)業(yè)務的帶寬共享及統(tǒng)計復用功能。下一頁返回2.1MSTP概述第三代MSTP：技術引入了GFP（通用成幀規(guī)程）高速封裝協(xié)議、VC虛級聯(lián)、LCAS（鏈路容量自動調整機制）、中間的智能適配層等多項全新技術，以利用MPLS（多協(xié)議標記交換）來支持以太網(wǎng)業(yè)務QoS為特色，主要克服了第二代MSTP所存在的缺陷。2.1.2MSTP技術的標準狀況隨著MSTP技術發(fā)展如火如荼地進行，國內(nèi)外的標準組織也相繼為MSTP制定了行業(yè)標準。在國際上，沒有專門的MSTP標準，只有MSTP所涉及的各單項技術的標準。國際電信聯(lián)盟（ITU）正式發(fā)布的相關標準有：ITU-TG.7072000（VCAT）、ITU-TG.7041GFP、G.7042LCAS等，而正在制定中的ITU-TG.etna系列標準有G.ethna、G.eota、G.esm、G.smc等。上一頁下一頁返回2.1MSTP概述中國通信標準協(xié)會于2002年發(fā)布了關于MSTP的行業(yè)標準《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點的技術要求》。同時，中國通信標準協(xié)會還制定了《基于SDH的多業(yè)務傳送平臺的測試方法》，以便對廠家設備進行入網(wǎng)驗證，為多廠家互通性測試方面提供一個行業(yè)標準。已有征求意見稿并即將發(fā)布的有《內(nèi)嵌彈性分組環(huán)（RPR）的基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點（MSTP）技術要求》，另外，《內(nèi)嵌MPLS的基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點（MSTP）技術要求》已開始制定。上一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點2.2.1MSTP的原理多業(yè)務傳送平臺（MSTP）是指基于SDH平臺，同時實現(xiàn)TDM、ATM、IP等業(yè)務接入、處理和傳送功能，并能提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務傳送平臺，其功能結構原理如圖2?2?1所示。對于以太網(wǎng)承載，應滿足對上層業(yè)務的透明性，映射封裝過程應支持帶寬可配置。在這個前提之下，可以選擇在進入VC映射之前是否進行二層交換。對于二層交換功能，良好的實現(xiàn)方式應該支持如STP、VLAN、流控、地址學習、組播等輔助功能。對于映射方式，我國行標中規(guī)定可以選用三種以太網(wǎng)映射方式中的一種：LAPS方式（ITU-TX.85）、PPP方式（IETF系列RFC）、GFP方式（ITU-TG.704）。目前有個別廠家采用三層靜態(tài)路由的方式。下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點2.2.2MSTP的關鍵技術從MSTP的體系結構來看，最關鍵的技術有映射方式、級聯(lián)方式、鏈路容量調整機制和中間智能適配層。1.映射方式（GenericFramingProcedure，GFP）GFP是在ITU-TG.7041中定義的一種鏈路層標準。GFP是一種將高層用戶信息流適配到傳送網(wǎng)絡（如SDH/SONET）的通用機制，也是802.17標準RPR規(guī)定的唯一封裝標準，其封裝示意圖如圖2?2?2所示。作為一個鏈路層標準，它定義了既可以在字節(jié)同步的鏈路中傳送長度可變的數(shù)據(jù)包，又可以傳送固定長度的數(shù)據(jù)塊，是一種簡單而又靈活的數(shù)據(jù)適配方法。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點2.級聯(lián)、虛級聯(lián)VC的級聯(lián)的概念是在ITU-TG.7070中定義的，分為相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)兩種，在MSTP技術中占有重要的地位。SDH中用來承載以太網(wǎng)業(yè)務的各個VC在SDH的幀結構中是連續(xù)的，共用相同的通道開銷（POH），此種情況稱為相鄰級聯(lián)，有時也直接簡稱為級聯(lián)。相鄰級聯(lián)是在同一個STM-N中，利用相鄰的VC-nc構成一個整體進行傳輸，有時也直接簡稱為級聯(lián)。虛級聯(lián)則是將分布在不同的STM-N中的VC按級聯(lián)的方法形成一個虛擬的大結構VC-nv進行傳輸，各個VC在SDH的幀結構中是獨立的，其位置可以靈活處理。SDH中用來承載以太網(wǎng)業(yè)務的各個VC在SDH的幀結構中是獨立的，其位置可以靈活處理，此種情況稱為虛級聯(lián)。通過這種方式能夠實現(xiàn)傳輸帶寬的可配置，映射顆?？梢允荲C12-n、VC3-n、VC4-n。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點（1）虛級聯(lián)技術原理。虛級聯(lián)技術可以被看成是把多個小的容器級聯(lián)起來并組裝成一個比較大的容器來傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務。這種技術可以級聯(lián)從VC-4到VC-12等不同速率的容器，用小的容器級聯(lián)可以做到對非常小的顆粒進行帶寬調節(jié)，相應的級聯(lián)后的最大帶寬也只能在很小的范圍內(nèi)。例如，如果做VC-12的級聯(lián)，它所能提供的最大帶寬只能到139Mb/s。（2）虛級聯(lián)技術的特點。虛級聯(lián)最大的優(yōu)勢在于它可以使SDH提供合適大小的通道給數(shù)據(jù)業(yè)務，避免了帶寬的浪費。虛級聯(lián)技術可以使帶寬以很小的顆粒度來調整，以適應用戶的需求，G.7070中定義的最小可分配粒度為2M。由于每個虛級聯(lián)的VC在網(wǎng)絡上的傳輸路徑是各自獨立的，這樣當物理鏈路中有一個方向出現(xiàn)中斷，不會影響從另一個方向傳輸?shù)腣C，當虛級聯(lián)和LCAS協(xié)議相結合時，可以保證數(shù)據(jù)的傳送，從而提高整個網(wǎng)絡的可靠性與穩(wěn)定性。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點3.鏈路容量調整機制LCAS（LinkCapacityAdjustmentScheme，鏈路容量自動調整）LCAS是在ITU-TG.7042中定義的一種可以在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動態(tài)調整虛級聯(lián)個數(shù)的功能，它所提供的是平滑地改變傳送網(wǎng)中虛級聯(lián)信號帶寬，以自動適應業(yè)務帶寬需求的協(xié)議。LCAS相對于前兩種技術，可以被看作是一種在虛級聯(lián)技術基礎上的較為簡單的調節(jié)機制。虛級聯(lián)技術只是規(guī)定了可以把不同的VC級聯(lián)起來，但是在現(xiàn)實中數(shù)據(jù)流的帶寬是實時變化的，如何在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動態(tài)地調整虛級聯(lián)的個數(shù)就是LCAS所覆蓋的內(nèi)容，它所提供的是平滑地改變傳送網(wǎng)中虛級聯(lián)信號帶寬以自動適應業(yè)務帶寬需求的方法。（1）技術原理。LCAS是一個雙向的協(xié)議，它通過實時地在收發(fā)節(jié)點之間交換表示狀態(tài)的控制包來動態(tài)調整業(yè)務帶寬?？刂瓢鼙硎镜臓顟B(tài)有固定、增加、正常、EoS（表示這個VC是虛級聯(lián)信道的最后一個VC）、空閑和不使用六種。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點（2）應用方式。LCAS協(xié)議在具體應用時，有三種方式。①鏈路指定保證帶寬和突發(fā)帶寬，它們分別對應各自的VC通道，當網(wǎng)絡帶寬沒有剩余時，網(wǎng)管系統(tǒng)利用保證帶寬所對應的VC通道來傳送數(shù)據(jù)；當網(wǎng)絡帶寬空閑時，網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務的優(yōu)先級來決定是否添加突發(fā)帶寬對應的VC通道，這種實現(xiàn)方式比較靈活，可以合理利用網(wǎng)絡資源，提供和ATM相類似的服務，可能會成為新的市場熱點。②鏈路帶寬指定新的VC通道的添加和刪除，根據(jù)不同用戶需求，由網(wǎng)管人員利用網(wǎng)管系統(tǒng)來手工調整。③當LCAS的控制包由高層協(xié)議（如G-MPLS）來傳送時，可以實現(xiàn)更加靈活的網(wǎng)絡管理功能。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點4.智能適配層為了能夠在以太網(wǎng)業(yè)務中引入QoS，第三代MSTP在以太網(wǎng)和SDH/SONET之間引入了一個智能適配層，并通過該智能適配層來處理以太網(wǎng)業(yè)務的QoS要求。智能適配層的實現(xiàn)技術主要有多協(xié)議標簽交換（MPLS）和彈性分組環(huán)（RPR）兩種。（1）多協(xié)議標簽交換（MPLS）。MPLS是1997年由思科公司提出，并由IETF制定的一種多協(xié)議標簽交換標準協(xié)議，它利用2.5層交換技術將第三層技術（如IP路由等）與第二層技術（如ATM、幀中繼等）有機地結合起來，從而使得在同一個網(wǎng)絡上既能提供點到點傳送，也能提供多點傳送；既能提供原來以太網(wǎng)盡力而為的服務，又能提供具有很高QoS要求的實時交換服務。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點（2）彈性分組環(huán)（RPR）。RPR是定義的一種專門為環(huán)形拓撲結構構造的新型MAC協(xié)議，它的內(nèi)容是如何在環(huán)形拓撲結構上優(yōu)化數(shù)據(jù)交換，其目的在于更好地處理環(huán)形拓撲上數(shù)據(jù)流的問題。RPR環(huán)由兩根光纖組成，在進行環(huán)路上的分組處理時，對于每一個節(jié)點，如果數(shù)據(jù)流的目的地不是本節(jié)點，就簡單地將該數(shù)據(jù)流前傳，這就大大地提高了系統(tǒng)的處理性能。通過執(zhí)行公平算法，使得環(huán)上的每個節(jié)點都可以公平地享用每一段帶寬，大大提高了環(huán)路帶寬利用率，并且一條光纖上的業(yè)務保護倒換對另一條光纖上的業(yè)務沒有任何影響。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點（3）MPLS技術與RPR技術比較。MPLS技術與RPR技術各有優(yōu)缺點。MPLS技術通過LSP標簽棧突破了VLAN在核心節(jié)點的4096地址空間限制，并可以為以太網(wǎng)業(yè)務QoS、SLA增強和網(wǎng)絡資源優(yōu)化利用提供很好的支持；而RPR技術為全分布式接入，提供快速分組環(huán)保護，支持動態(tài)帶寬分配、空間重用和額外業(yè)務。從對整個城域網(wǎng)網(wǎng)絡資源的優(yōu)化功能來看，技術可以從整個城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構上進行資源的優(yōu)化，完成最佳的統(tǒng)計復用，而RPR技術只能從局部（在一個環(huán)的內(nèi)部）而不是從整個網(wǎng)絡結構對網(wǎng)絡資源進行優(yōu)化。從整個城域網(wǎng)的設備構成復雜性上來看，使用MPLS技術可以在整個城域網(wǎng)上避免第三層路由設備的引入，而RPR設備在環(huán)與環(huán)之間相連接時，卻不可避免地要引入第三層路由設備。從保護恢復來看，雖然MPLS技術也能提供網(wǎng)絡恢復功能，但是RPR卻能提供更高的網(wǎng)絡恢復速度。目前RPR技術已經(jīng)為大多數(shù)廠商所采用，在市場上具有相對優(yōu)勢。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點2.2.3MSTP的性能分析與SDH系統(tǒng)不同，基于SDH的MSTP除支持傳統(tǒng)的SDH功能外，還具有以太網(wǎng)二層交換、以太網(wǎng)業(yè)務透傳及ATM等數(shù)據(jù)業(yè)務的處理功能。其性能分析如下。1.TDM專線業(yè)務TDM話音業(yè)務依然是電信運營商現(xiàn)階段的主要收入來源，因此，提供對話音業(yè)務的傳送支持是最基本的需求?；赟DH的MSTP天然就具備提供TDM業(yè)務的功能，所以，利用MSTP能很好地承載話音業(yè)務（包括64Kb/s話音/V.24/V.35DDN業(yè)務、1.5M/2M/34M/45M/140M業(yè)務、155M/622M更高的SDH業(yè)務等），通過E1接口將時分復用信號接入SDH接口就可以達到目的。各種TDM業(yè)務信號進入SDH的幀結構都要經(jīng)過3個步驟：映射、定位和復用。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點MSTP對不同速率數(shù)字信號的處理功能如圖2?2?3所示。2.以太網(wǎng)業(yè)務處理功能（1）以太網(wǎng)業(yè)務透傳功能。以太網(wǎng)業(yè)務透傳功能是指數(shù)據(jù)包不經(jīng)過二層交換過程，不做任何處理，直接進行封裝映射到SDH幀結構中。由于以太網(wǎng)業(yè)務透傳采用VC隔離方式，因此具有較好的用戶帶寬保證和安全隔離功能，比較適合有QoS要求的數(shù)據(jù)帶寬出租業(yè)務。但它的帶寬利用率較低，不支持端口匯聚等應用，缺乏組網(wǎng)靈活性。（2）以太網(wǎng)二層交換功能。對于具有二層交換功能的以太網(wǎng)業(yè)務處理過程，主要分為三步：首先，數(shù)據(jù)包經(jīng)過MSTP的以太網(wǎng)接口后進行以太網(wǎng)二層交換；然后，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過專用的協(xié)議封裝；最后，將其映射到SDH的虛容器（VC）中，以幀的形式在線路上傳輸。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點3.ATM業(yè)務處理功能MSTP系統(tǒng)支持多種類型的ATM業(yè)務，主要包括CBR（恒定比特率）、rt-VBR（實時的可變比特率）、nrt-VBR（非實時的可變比特率）及UBR（不確定比特率）等多種業(yè)務等級，支持ATMPVC、SVC、SPVC的連接及交換，支持TDM電路仿真、ATM流量整形、IMA（ATM反向復用等）功能；還可以通過在SDH環(huán)路上形成一個ATM的虛擬通道環(huán)VP-Ring來實現(xiàn)共享帶寬和環(huán)上業(yè)務保護功能。MSTP技術中集成的ATM功能可分為以下兩個功能層次。（1）ATM信元透傳功能。對于ATM信元透傳功能的支持，在技術實現(xiàn)上較為簡單，只是由SDH系統(tǒng)提供一條VC通道實現(xiàn)ATM業(yè)務數(shù)據(jù)透明的點到點傳送。主要包括ATM信元向SDH幀的映射和去映射方法、虛容器的復用處理、VC通道的級聯(lián)方法、傳輸帶寬的管理方法等，如圖2?2?4所示。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點（2）ATM業(yè)務流的統(tǒng)計復用功能。為了支持ATM業(yè)務流的統(tǒng)計復用功能，需要MSTP設備抽取多個ATM業(yè)務流中的非等閑信元，并將它們復用進一個ATM業(yè)務流中，實現(xiàn)多個ATM接口共用一個或多個155M通道，這樣在傳輸中節(jié)約了時隙，提高了SDH在線路上的利用率，同時節(jié)約了ATM交換機的ATM155M端口數(shù)。MSTP中ATM信元統(tǒng)計復用功能的實現(xiàn)方式如圖2?2?5所示。2.2.4MSTP的技術特點MSTP技術是在SDH技術之上發(fā)展起來的，它在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力。MSTP有效解決了SDH技術對數(shù)據(jù)業(yè)務承載效率不高的問題；解決了ATM/IP對TDM業(yè)務承載效率低、成本高的問題；解決了IPQoS不高的問題；解決了RPR技術組網(wǎng)限制問題，實現(xiàn)雙重保護提高業(yè)務安全系數(shù)；解決了ADM/DXC設備業(yè)務單一和帶寬固定問題。上一頁下一頁返回2.2MSTP的原理及技術特點MSTP技術具有以下特點和優(yōu)勢：（1）適應性強，具有多業(yè)務接入、全業(yè)務傳送能力。（2）支持多協(xié)議處理，簡化網(wǎng)絡結構。（3）具有強大的交叉連接能力。（4）實現(xiàn)低成本擴容。（5）設備體積小。（6）具有高可靠性傳輸及自動保護恢復功能，網(wǎng)絡生存力強。（7）高度多網(wǎng)元功能集成，有效帶寬管理。（8）網(wǎng)管統(tǒng)一。上一頁返回2.3MSTP設備及組網(wǎng)2.3.1設備介紹OptiXMetro1000MST不僅具備傳統(tǒng)光網(wǎng)絡設備的特點，還具備支持多種網(wǎng)絡保護和網(wǎng)管監(jiān)控等功能。該設備具有以下功能：（1）高集成度。OptiX155/622H具有高集成度的特點。（2）業(yè)務接入能力。OptiX155/622H支持多種業(yè)務類型的接入，可以與交換機、無線基站、以太網(wǎng)交換機等設備進行對接。（3）接口類型。OptiX155/622H提供SDH業(yè)務、PDH業(yè)務、以太網(wǎng)業(yè)務等多種接口類型。下一頁返回2.3MSTP設備及組網(wǎng)（4）組網(wǎng)能力。OptiX155/622H能提供靈活的組網(wǎng)能力，支持點對點、線形、環(huán)形、樞紐形等組網(wǎng)方式。（5）保護方式。OptiX155/622H針對各類業(yè)務提供完善的網(wǎng)絡保護機制，在SDH保護機制的基礎上，對以太網(wǎng)業(yè)務增加了數(shù)據(jù)鏈路層的保護，形成對業(yè)務的分層保護。（6）時鐘和時間同步。OptiX155/622H支持跟蹤多種時鐘源，并支持SSM管理下的時鐘同步。同時，OptiX155/622H支持高精度時間同步，滿足IEEE1588V2建議。（7）運維能力。OptiX155/622H可實現(xiàn)對網(wǎng)絡和設備兩方面的運行、維護和管理。上一頁下一頁返回2.3MSTP設備及組網(wǎng)2.3.2業(yè)務接入能力OptiXMetro1000MSTP支持多種業(yè)務類型的接入，可以與交換機、無線基站、以太網(wǎng)交換機等設備進行對接。OptiXMetro1000MSTP支持的業(yè)務類型和接入數(shù)量見表2?3?1。OptiXMetro1000MSTP能提供靈活的組網(wǎng)能力，支持點對點、線形、環(huán)形、樞紐形等組網(wǎng)方式。OptiXMetro1000MSTP的交叉容量為21.25G高階交叉或5G低階交叉?？膳渲脼槎鄠€TM（TerminalMultiplexer）、ADM（Add/DropMultiplexer）或MADM（MultipleAdd/DropMultiplexer）系統(tǒng)，并支持多系統(tǒng)間的業(yè)務調度和保護，大大增強了設備的組網(wǎng)能力和網(wǎng)絡間業(yè)務的調度能力。上一頁下一頁返回2.3MSTP設備及組網(wǎng)2.3.3網(wǎng)管操作說明網(wǎng)管界面如圖2?3?1所示。2.3.4格林威爾公司MSAP設備介紹MSAP是格林威爾公司專為運營商解決大客戶接入、優(yōu)化客戶網(wǎng)絡而開發(fā)的電信級多業(yè)務接入平臺。MSAP-E6300產(chǎn)品采用SDH技術為內(nèi)核，以高性價比實現(xiàn)對現(xiàn)有大客戶接入網(wǎng)絡的優(yōu)化，通過集成多種接入方案，實現(xiàn)對用戶需求的按需提供；通過增加多種保護手段、業(yè)務的測試能力、內(nèi)嵌DCN網(wǎng)絡及UniviewDA網(wǎng)管平臺等技術，大大提高運營商的運營維護效率。MSAP-E6300如圖2?3?2所示。MSAP-E6100如圖2?3?3所示。上一頁下一頁返回2.3MSTP設備及組網(wǎng)1.業(yè)務接入能力①支持不同客戶對業(yè)務與服務的差異化需求?？商峁〦1、以太網(wǎng)、V.35多種業(yè)務；可提供PDH、MC（光纖收發(fā)器）、SDH、以太無源光網(wǎng)絡（EPON）等多種光纖接入方式；支持業(yè)務帶寬的在線升級。②提供STM-1上連接