MSTP技术

中国电信维护岗位认证教材编写小组编制中国电信维护岗位认证教材（IP专业）MSTP技术2目录•第一章MSTP的定义•第二章MSTP的发展•第三章两种交换技术的区别和特点•第四章MSTP原理•第五章MSTP的应用3MSTP：Multi-ServiceTransportPlatform基于SDH的多业务传送平台（MSTP）：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平台。1.1MSTP的定义4目录•第一章MSTP的定义•第二章MSTP的发展•第三章两种交换技术的区别和特点•第四章MSTP原理•第五章MSTP的应用5传输网及城域网的发展2.1MSTP的发展历史62.2传统通信网的模型TelephoneTelephone交换设备交换设备接入网传输网接入网95年以前：网络建设主要跟着交换网络的规划需求网络以PDH为主。72.3传输网与业务网的关系电话交换机IP设备ATM信元DDN设备FRNo.7(STP)SDHDWDM95年以后，作为独立的网络来规划和研究、现阶段进入网络优化和运营管理阶段。网络以SDH及DWDM为主，辅以微波通信。SDH82.4城域网的基本概念及业务•城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork）-泛指在地理上覆盖都市管辖区域的信息传送网络，用来连接作为国家骨干的广域网络（WAN）和作为用户主体的局域网络（LAN），提供不同业务的接入、汇聚和传输等功能。•城域网提供的业务-VPN业务/VLAN业务-基于INTERNET的高速接入业务-基于IP的广播电视（IPTV）、电视会议和VOD。-电子商务-专线接入业务(10/100/1000M以太网、DDN、FR、ATM)-远程教育、医疗、监控等9以前由于主要面向话音业务，数据业务发展缓慢，只有本地（传输）网提供业务接口（POS和AOS方式)。2.5城域网的发展DSLAMDSLAMLANSWITCHSDH端口带宽紧张交换机端口紧张静态连接,效率低只适合初期数据业务较少的应用LANSWITCH交换机SDH环SDH组网交换机交换机10LANSWITCHDSLAM不是一个网络的形态维护管理困难光纤浪费严重交换机端口压力大只适用于初期网络较小的应用光纤直连组网随着数据业务的发展，建设城域网，主要覆盖数据业务密集的地方，新建的城域网是数据网。2.6光纤直连和ATM城域网的发展现状DSLAMDSLAMLANSWITCH兼容TDM困难组网能力弱只适合本地初期宽带业务较少的应用LANSWITCHATM交换机RouterRouterATMVP-RINGATM交换机组网112.7城域网的发展现状WebStorage传输核心层传输汇聚层WebConferenceEnterprisePON无线Ethernet缺点：1、通过传输网上行，网络复杂、维护困难。2、与传输网并列存在、重复建设，投资大。传输接入层122.8城域网和传输网融合LSGX550在新形势下，为了节省网络投资以及出于竞争的需要，考虑将本地网和城域网统一规划和建设，将传输网和城域网合为一体，以“城域传送网”的面貌出现。MSTP充当这个角色。132.9MSTP为什么基于SDH•强大的组网能力和经过十几年发展成熟的网元技术和网络管理技术•保证新一代设备和现有SDH网络的兼容性•有效地提供TDM和Packet业务综合传输142.10城域传送网选择MSTP的理由•作为基础网，同时提供业务资源租线业务：裸纤出租、波长出租、带宽出租。（大客户专线竞争激烈）•综合业务传送网传输网和城域网并存，成本大，维护难，限制了未来业务的融合。•避免大风险(称为B-ISDN的ATM并没有所预料的蓬勃发展)，MSTP规避了技术选择失误的风险，从而兼顾了技术革命和网络演进的平衡。152.11MSTP组网方式MSTPATM以太网SDHATM以太网SDHATM以太网SDH混合网：一个网络承载3种业务，SDH、ATM、IPOverSDHATMATMATM路由器路由器路由器SDHSDHSDH162.12MSTP组网方案172.13MSTP技术的发展•第一代MSTP：1999年～2000年属于MSTP的雏形阶段，实际上只是在SDH设备上提供数据接口而已•第二代MSTP：2001年中期～2002年融合以太网透传/L2交换，ATMVP/VC交换链路带宽动态调整技术。•第三代MSTP：正在研发阶段(一些厂家已有产品）支持RPR的处理功能支持三层处理功能支持GMPLS功能18我没有固定数据网，但是我必须建设它，为了节省投资，MSTP是一种选择；2.14MSTP相关观点一览我已经有固定数据网，但是我想方设法优化它，MSTP也是一种选择；诚然，MSTP多数用在城域汇聚层和接入层，而且，目前它不能取代传统城域数据设备的位置（认证、计费、安全）。19目录•第一章MSTP的定义•第二章MSTP的发展•第三章两种交换技术的区别和特点•第四章MSTP原理•第五章MSTP的应用203.1两种交换技术的特点•电路交换技术：独占一条电路。通信过程中双方一直占用该电路。特点是实时性强，时延小，线路利用率低。•分组交换技术：采用动态时分复用技术传送数据包。特点是电路利用率高，时延大。有数据才会转发。213.2传输网与数据网的区别•传输网：属于电路交换技术。固定分配时隙，从而有时钟同步、抖动等参数指标等。•数据网：数据打散成很小的包，包传送没有先后之分。属于分组交换技术。（交换技术的不同导致参数的不同）22目录•第一章MSTP的定义•第二章MSTP的发展•第三章两种交换技术的区别和特点•第四章MSTP原理•第五章MSTP的应用234.1多业务传送平台（MSTP）基本功能模型AAL适配和VP/VC交换244.2MSTP的体系结构PDH/SDH（传统TDM接口);PoS(级联和非级联可选);Ethernet接口(10M/100M/GE);ATM-UNI(622M/155M/34M/45M)PPP（HDLC）/LAPS/GFPATMVP/VC交换Ethernet/RPRL2交换STM-NSTM-NSDH交叉Ethernet透传ATM映射SDH线路SDH线路254.3MSTP---EthOVERSDHSDH光接口板SDH交叉板SDH光接口板LANSwitchLANSwitch以太网处理板n*2M一机多平面：SDH平面、IP平面、ATM平面，物理统一，逻辑分层以太网处理可以包含L2S功能，实现业务收敛，提高带宽利用率可以实现点到点、点到多点的传输；IP数据的逐点汇聚IP占有带宽可指配，利用VLAN实现用户隔离264.4MSTP----ATMOVERSDHSDH光接口板SDH交叉板SDH光接口板DSLAMDSLAMATM处理板N*155M两个逻辑层面：SDH和ATM，一机多平面：SDH平面、IP平面、ATM平面，物理统一，逻辑分层ATM处理板包含ATM交换功能，便于业务收敛和共享带宽ATM信元的逐点汇聚274.5MSTP的核心处理模块---EOSEOS(EthernetoverSDH)处理流程：284.6EOS---接入1、可光可电2、端口拉远1、透传2、二层交换3、STP生成树1、RPR1、GFP2、PPP3、ML-PPP4、LAPS1、相邻级联2、虚级联3、LCAS4、多径传输5、穿通网络无关性SDH特性FE接口：光、电选配FE光口:多种传输距离GE光口可热插拔:多种传输距离2Km15Km500m10Km30Km70Km全光全电光电混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1、业务流分类2、CAR3、VLAN4、用户域隔离5、LPT6、组播294.7物理层标准10BASE210BASE510BASE-T：运行在两对五类双绞线上的10M以太网100BASE-TX：运行在两对五类双绞线上的快速以太网(100m)100BASE-T2：运行在两对三类双绞线上的快速以太网100BASE-T4：运行在四对三类双绞线上的快速以太网100BASE-FX：运行在光纤上的快速以太网，光纤类型可以是单模也可以是多模1000BASE-SX：运行在多模光纤上的1000M以太网，S指发出的光信号是短波长的形式；1000BASE-LX：运行在单模光纤上的1000M以太网，L指发出的光信号是长波长的形式；1000BASE-CX：运行在同轴电缆上的1000M以太网1000BASE-TX在这些标准中，前面的10，100，1000分别代表运行速率；中间的BASE指传输的信号是基带方式；后边的2，5分别代表最大距离；TX，T2，T4，FX，SX，LX，CX等应用于双绞线以太网和光纤以太网30任一时刻只能接收或发送采用CSMA/CD访问机制物理上有距离限制4.8半/全双工物理层同一时刻可以发送和接收最大吞吐量达到双倍速率从根本上消除了半双工的物理距离限制全双工物理层半双工物理层双工方式运行速率全双工半双工10M100M1000M10G314.9EOS---业务处理及二层交换1、端口拉远2、光口/电口1、透传2、二层交换3、STP生成树1、RPR1、GFP2、PPP3、ML-PPP4、LAPS1、相邻级联2、虚级联3、LCAS4、多径传输5、穿通网络无关性SDH特性业务处理二层交换环路控制封装映射SDH交叉连接Eth端口1、业务流分类2、CAR3、VLAN4、用户域隔离5、LPT6、组播32你是高优先级用户,可以通过,也保证一路平安!将以太帧按照一定策略划分为多个优先级或者服务类。（传统交换机采用先进先出的策略）4.10EOS---业务服务分类MSTP你违反了契约的正常范围，应如何处罚你呢？契约违约应用OptiXOptiXOptiX虽然违约，但我们还在约定突发范围内！你是低优先级用户,可以通过,但不能保证一路顺风!我们彻底违约，约定突发范围都超过了!你们无论是什么级别用户,都不能通过!MSTP带宽调整粒度最小达到64Kb/s334.11EOS基本概念•用户端口：与本地用户LAN连接的以太端口。•系统（MP）端口：与SDH连接的内部以太端口。•带宽共享：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。•自动协商：在一个链路段上交换关于各自功能的信息。例如端口速率匹配、全双工或半双工，选择最好的模式工作。•流量控制：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。LANWAN共享LANWAN端口汇聚，汇聚比4：1344.12以太网帧结构（frame）64bits48bits48bits16bits46-1500bytes32bits前同步信号目的地址源地址类型数据幀校验序列（FCS）•前同步信号：使所有硬件有足够时间识别一个正在传输中的幀，并使它们开始工作，以接收数据。•类型：支出上层协议的类型，如IP或NOVELLIPX。•目的地址：要到达的端口的地址。•源地址：本端口的地址。•FCS：对数据的完整性进行循环冗余校验和。•帧长度：64～1518字节•MAC地址：全球唯一。354.13EOS---透传、汇聚分部（2）分部（3）总部FEFEFEFEOptiXOptiXOptiXOptiX•透传技术：•原理：来自以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装和速率适配后，映射到SDH的虚容器（VC）中。•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：FE—FE、GE—GE以太业务透传、汇聚应用模式36•W1经HubA发送帧到Server；•HubA复制该帧至所有端口；•HubB复制该帧至所有端口；•此时任何网段上的任何设备都不能进行帧的发送。4.14交换技术的发展－集线器HUBAW1W2W3W4ServerHUBB37Ethernet(HUB)•一种带宽共享的技术(冲突域）•MAC地址•CSMA