华为-MSTP培训教程

1MSTP技术交流资料胶片－－以用为本、因需而变－－2MSTP的发展历程MSTP技术和应用分析华为MSTP技术特征3很久很久以前...很久很久以前…...，PSTN、GSM是业务网络中占绝对统治地位，ISDN/DDN/X.25/FR/ATM等业务网的规模都很小，业务收入与PSTN/GSM没法比！业内最流行的口号是“百万放号”，就跟现在大家喊发3G牌照一样。IP网络刚刚兴起，被ATM压着，还不知道前途在哪里……。传送网，仅仅是给PSTN、GSM配套的基础网！4出什么问题啦？后来，PSTN、GSM在业务收入上还是占绝对统治地位，ISDN/DDN/X.25/FR/ATM被大家认定没有前途，规模发展缓慢。但是，IP、ATM就谁优谁劣经过一番全民性争论后，IP成了胜利者，人气非常旺，全网IP化的基调由此奠定。平衡被打破后，以太网从园区涌入电信网，IP圈地运动此起彼伏，也催生了大量宽带网络公司，比较有名的如长城宽带、聚友网络等，当时，大家对IP的钱途非常有信心，虽然谁也不知道怎么能挣到钱（或许根本就没去想）！打破了PSTN/GSM一网独大的局面。5IP网带来了机会，也带来了困难1998年后，随着IP骨干网络的开通，LAN、ADSL等业务应用丰富起来后，运营商终于看到了IP收入的来源；但是IP用户对网络带宽的需求更高、带宽要求更灵活，传统的SDH很难适应这样的需求，IP选择了光纤直连。随着应用的开展，部分城域网/本地网由于距离长，IP自组网能力不足；另外、大量采用IP自组网后，光纤资源告急，……，所有的这些特征都表明了：IP网离不开SDH。而同时，原有的SDH没有相应的10M/FE/GE/POS接口，并且完全静态的带宽连接和备份方式也得不到IP业务网的认可，传输网面临了前所能力问题，必须有所改变才能适应IP网的飞速发展。传送网L2/L3L2/L3GSRFEFEGEGEGEGE6MSTP应运而生就像HP公司在车库里开始它的宏伟历程一样，1999年夏天的某个下午，华为公司一号楼五楼的抽烟间，几个小伙子在讨论一个可以承载以太网、ATM的解决方案，多次讨论后，参照北美流行的新概念－多业务节点MSPP，最后决定将可以承载以太网、ATM业务的SDH传输新方案取名为MSTP（Multi-ServiceTransportPlatform）。能同时搞定SDH、以太网、ATM的东东，叫什么名字好呢？那我们就叫它MSTP吧！（多业务传输平台）听说米国有个MSPP，现在很流行，也是搞这个东东的。7支路接口ATM信元交换ATM接口支路接口IP包交换以太网接口支路接口以太网接口PPP/LAPS/GFP线路接口线路接口支路接口SDH/PDH映射SDH交叉连接SDH/PDH接口SDH光接口SDH光接口最初的设想：用接口适配方式搞定ATM/以太网以SDH的主体架构为基础，不对SDH进行伤筋动骨的改造，通过接口适配方式，将以太网、POS、ATM业务接进来，根据业务需要选择性地做直接透传处理、以太网二层交换处理、ATM交换处理。使MSTP作为ATM/以太网数据业务的传送平台，并具备各种专线提供能力。只需对SDH做一点点改变，就可以解决新业务问题！8第一台MSTP设备诞生了，引来一群跟随者...2000年，业界第一台MSTP设备——Metro3000诞生了。该设备线路速率为2.5G，可接入10M/FE、GE、ATM业务，支持SDH环网、以太环网、ATM环网。相对于后来不断改进的新MSTP设备来讲，这台设备的特点并不突出，但是，它的诞生标志着一个新时代的来临！9寻根：MSTP的标准化《基于SDH的多业务传输节点技术要求》－已颁布《基于SDH的多业务传送节点(MSTP)技术要求-内嵌MPLS功能部分》－草案《基于SDH的多业务传送节点（MSTP）技术要求--内嵌RPR功能部分》－报批历经近2年的讨论，2002年11月，第一个MSTP体系标准《基于SDH的多业务传送节点技术要求－YDT1238-2002》在国内正式颁布，MSTP在技术上有了自己的根。随后，考虑到不同的业务环境下各种技术的优势，增加了内嵌RPR-MSTP（面向共享式业务如ADSL承载时有优势）和内嵌MPLS-MSTP（面向开展VPN专线业务时有优势）两部分内容。以上三个标准只在以太网处理上有所不同，其他方面完全相同。在此之前，与MSTP相关的ITU-T标准在局部已有一些进展，2001年，X.86（LAPS）、G.7041（GFP），G.7042（LCAS）陆续发布，丰富了ETHOVERSDH各方面的协议。随后，ITU-T提出MSTP体系标准G.8010，及X.87（MSR）等标准，进一步完善MSTP的体系结构。10做大做强：MSTP产业化2001年3月，渭河岸边，春暖花开，第一块MSTP以太网板ET1在渭南电信开始了它的运营生涯，用来开展大客户以太网专线。同一时间，在几百公里外的黄河岸边，第一块MSTPATM单板AL1在新乡电信开始了它的运营生涯，用来承载ATM-DSLAM。历经大量技术测试和批量应用后，MSTP逐步被运营商接受2001年5月，江西移动测试：采用MSTP的以太网专线，开通内部DCN网络。2001年10月，CNC测试：在17城市，开展大客户以太网专线。2002年4月份，中国移动MSTP测试：下发《城域传输网建设意见》，要求各省分公司采用MSTP设备建设城域传输网。2003年3月份，中国电信MSTP测试：下发《2003－671号文件》，认为MSTP技术和设备已经成熟，各地建设城域/本地传输网时视自身情况，推荐采用MSTP。2003年10月份，中国网通MSTP测试：为集团公司的本地/本地传输网建设指导意见做技术准备。2004年2月份，中国移动MSTP测试：为2004年城域传输网框架招标做技术评估。初次应用局部应用大量验证广泛认可3年后，又见花开，华为MSTP以太网/ATM单板在网上运行数量已超过6万块。11MSTP产业化的方向——保护原有的投资，支撑新业务发展对现有SDH做一点点改变（插入新功能模块），即可平滑升级为MSTP，保护原有SDH投资。MSTP具备原有SDH的所有功能，根据业务发展需要增加各种新功能模块如L2、RPR、MPLS、ATM、DDN，即可支持各种宽带业务（传送、专线）。MSTP与原有SDH网管统一，降低了网络运维成本。MSTP=SDH+新功能模块12MSTP的发展历程MSTP技术和应用分析华为MSTP技术特征13MSTP以SDH为基础，包罗各种成熟技术14（1）MSTP以SDH为基础，以以太网为重心《基于SDH的多业务传送节点技术要求》确定了MSTP的基本架构。SDH引入成熟的ATM技术、以太网二层交换技术后，可实现ATM业务传送、以太网EPL/EVPL/EPLAN/EVPLAN等专线功能。业务网的IP化使得MSTP的发展重点放在以太网处理上。MSTP陆续将RPR、MPLS等相对成熟的二层技术包罗进来扩展其功能。将来也可能考虑引入三层IP技术。15MSTP集成ATM技术，提供ATM制式业务传送功能ATM集成进MSTP，主要利用ATMVP/VC交换功能来传送3G、DSLAM等ATM制式的业务。一般很少利用MSTP上的ATM功能做PVC专线，主要原因如下：如提供ATM大颗粒接口，相对于SDH本身没有优势。如提供ATM小颗粒接口，成本比PDH或以太网要高很多，且客户端设备很少采用ATM接口。16otherSDHnetworksSwitchPDH34M/45MSDHEquip.STM-NPOSLanswitchATMRouterMSTP集成DDN技术，提供N*64Kb/s专线17现阶段MSTP的重心在以太网功能上18（1）加入以太网功能（MAC帧结构）以太网是最常用的二层局域网技术，俗称MAC交换，MAC帧格式简单，其二层功能也简单。MAC地址有46bit,空间非常大，地球上每颗沙子都可分到一个。MAC帧长度一般限制在1522Byte（DA-FCS），但可以采用超长帧方式来提升封装效率。在MAC帧中添加标记可扩展以太网的功能，目前可添加的标记只有Q标记（VLAN)、MPLS标记。二层交换：基于MAC地址的交换称之为二层交换。19MAC帧中添加Q标记，实现VLANIEEE802.1Q－《VirtualBridgedLocalAreaNetworks》在MAC帧中添加了4ByteQ标记定义虚拟网桥VB，俗称VLAN。Q标记中12位为VLAN地址（4096个），3位为业务优先级（8种），1位为类型CFI，16位为Q标记类型TPID。MSTP中常用到VLAN地址、业务优先级，TPID、CFI相对固定。在MAC帧中相同位置连续加了两个一摸一样的Q标记（2×4Byte），即QinQ，俗称VLAN嵌套。原理上，Q标记可以一直嵌套下去，但一般受限于MAC帧长度(DA-FCS1522Byte）。VLAN可区隔出4096个客户，VLAN嵌套扩展到4096×4096。VLAN嵌套也可用来实现VLAN空间重用。MAC帧引入VLAN后，通过VLAN标签区隔客户，实现虚拟网桥VB20基于二层交换MSTP的优点二层交换MSTP具备一定的宽带业务传送能力采用ATM、以太网二层交换，具备一定的ADSL、3G等宽带业务传送能力。二层交换MSTP具备良好的窄带专线、透传宽带专线能力基于SDH，提供E1/T1、E3/T3、STM-N等窄带数字专线。基于透传实现点到点以太网专线，结合窄带专线可解决大部分大客户的专线需求。可基于透传实现端口汇聚，实现点对多点透传专线网，为集团客户服务。可基于二层交换实现端口汇聚，提供统计复用数据专线。可基于二层交换实现ET-RING环网，多个客户共享管道带宽资源，提高带宽利用率。可基于二层交换的VLAN技术，实现简单的VPN。21基于二层交换MSTP的不足二层交换MSTP具备二层交换机同样的缺陷，在宽带业务传送应用能力上有不足ET-RING方式下的以太网环上，每个MSTP节点上的以太网板卡分配带宽的不公平性，无法保证环路各个节点带宽的公平接入，即使采用端口速率限制机制，也不能成为全局性公平机制，不能适应数据业务的突发性。MSTP设备的以太网处理板卡需要对每个业务进行MAC地址查询，随着环路上的节点增加，查询MAC地址表速度下降，处理性能明显下降。无法解决VLAN重用地址问题，VLAN地址空间受限。无法解决端到端业务的QoS问题。基于交换方式的业务管理功能不完善。适用环境：以太网透传专线为主的运营环境下，成本低22（2）MSTP的第二个标准：内嵌RPR功能为了解决以太网二层交换方式下带宽公平共享、环保护倒换时间的问题，有人提出了在MSTP上引入RPR功能。IEEE802.17规范了RPR的功能。以太网MAC帧先适配到RPRMAC层，再完成公平算法、拓扑与保护、操作管理维护等功能。23相对于ET-RING以太环网，内嵌RPR改善了公平共享和保护方面的能力，适合宽带业务传送：IEEE802.17MAC具有双向环形拓扑，正常工作时两根光纤都能跑满业务。具有50ms环保护能力，可与SDHMSP环保护相比美。在低等级业务上能够实现环上的各个节点上环业务量加权公平。内嵌RPRMSTP仍存在承载数据业务时应用能力的不足：VLAN标记数量不足的问题并未得到解决。只适用于环网拓扑结构。缺乏端到端标识业务，跟踪用户流量并保证业务性能的方法。内嵌RPR功能MSTP的优、缺点24（3）MSTP的第三个标准：内嵌MPLS功能为了更有效的在传输设备上直接支持VPN、实现端到端Qos，MPLS被引入MSTP。以太网OverMPLS将以太网业务QoS/VPN/VLAN需求映射到MPLS隧道中进行传输，然后映射到SDH通道中传送。也可以将以太网业务到MPLS层，然后映射到RPR层，然后再映射到SDH通道中传送。MSTP设备融合二层交换、内嵌RPR、内嵌MPLS技术后，可“因需而变”。交叉连接（VC-N）复用段开销处理再生段开销处理VC映射STM-