多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP,Multiple Service Transmit Platform)是指可同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送,并提供統(tǒng)一網(wǎng)管的平臺(tái)。目前的MSTP一般都基于SDH,即MSTP over SDH。
MSTP可提供的業(yè)務(wù)有PDH/SDH、ATM、以太網(wǎng)/IP、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、圖像業(yè)務(wù)等。基于SDH,MSTP可以對(duì)TDM業(yè)務(wù)提供很好支持,而對(duì)于IP業(yè)務(wù),則需要把IP數(shù)據(jù)映射到SDH幀中去,映射可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)、鏈路接入?yún)f(xié)議(LAPS)或通用成幀規(guī)程(GFP)等。在PPP中,IP over SDH是通過(guò)IP over PPP/HDLC over SDH來(lái)實(shí)現(xiàn)的,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)的RFC 1661、RFC 1662、RFC 2615標(biāo)準(zhǔn)。LAPS的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T X.86。GFP的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T G.7041,它提供透?jìng)骰驇庋b兩種方式,透?jìng)鬟m合于處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(如視頻信號(hào))和塊狀編碼的信號(hào)(如存儲(chǔ)業(yè)務(wù));幀封裝沒(méi)有固定的幀長(zhǎng),接收到一完整的幀后再進(jìn)行處理,可以用來(lái)封裝IP/PPP或以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制(MAC)幀。
為了進(jìn)一步提高帶寬利用率,MSTP還采用了彈性分組環(huán)(RPR)、虛級(jí)聯(lián)(VC)、鏈路容量調(diào)整機(jī)制(LCAS)等技術(shù)。其中,RPR利用空間復(fù)用、拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別等技術(shù),可提高帶寬利用率,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的快速恢復(fù);VC把多個(gè)小的容器級(jí)聯(lián)起來(lái)并組裝成為一個(gè)比較大的容器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬的靈活配置;LCAS可在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動(dòng)態(tài)地調(diào)整虛級(jí)聯(lián)的個(gè)數(shù),以便適應(yīng)實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)流帶寬。
MSTP可較好地適應(yīng)話(huà)音、數(shù)據(jù)、圖像、IP業(yè)務(wù)的傳送要求,適用于城域網(wǎng)的多業(yè)務(wù)接入和匯聚。MSTP技術(shù)特點(diǎn)匯總于下表0中,體現(xiàn)在5個(gè)方面。
表0:MSTP技術(shù)的特點(diǎn)
一、MSTP技術(shù)的發(fā)展
一般認(rèn)為MSTP的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段:
最初,MSTP設(shè)備在原有SDH設(shè)備基礎(chǔ)上,增加了以太網(wǎng)、ATM接口。利用PPP/ML-PPP協(xié)議將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射到SDH的虛容器,實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的點(diǎn)到點(diǎn)透明傳輸;并能利用級(jí)聯(lián)能力接入ATM和POS的高速接口等。在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程中需建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)路由,沒(méi)有數(shù)據(jù)帶寬共享,系統(tǒng)帶寬利用率不高,不支持以太環(huán)網(wǎng)。
目前,大多數(shù)MSTP設(shè)備采用了VC虛級(jí)聯(lián)、LCAS(鏈路容量調(diào)整機(jī)制)、GFP(通用成幀規(guī)程)等技術(shù),進(jìn)一步支持在TDM、IP、ATM之間的帶寬靈活配置;實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的二層交換,支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬共享、業(yè)務(wù)匯聚及以太網(wǎng)共享環(huán)等功能,從而使得帶寬利用率大大提高。另外,通過(guò)實(shí)現(xiàn)RPR(彈性分組環(huán))的處理功能,可以實(shí)現(xiàn)以太環(huán)網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、公平的帶寬分配、更加嚴(yán)格的CoS(服務(wù)分類(lèi))、對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有更好的支持能力,同時(shí)支持ATM VP/VC交換和ATM業(yè)務(wù)匯聚。
后來(lái),MSTP設(shè)備引入了MPLS等機(jī)制,進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理能力,并增加GMPLS智能化的控制層面,采用自動(dòng)交換傳送網(wǎng)絡(luò)(ASTN)技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)、帶寬動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放、用戶(hù)管理和業(yè)務(wù)的端到端配置。
二、MSTP技術(shù)的分類(lèi)
MSTP主要有三大類(lèi):第一類(lèi)以SDH為核心的SDH-MSTP;第二類(lèi)以分組交換為核心的Package-MSTP,主要指以太網(wǎng);第三類(lèi)以WDM基礎(chǔ)的城域WDM。
1、SDH-MSTP
SDH技術(shù)是國(guó)家通信基礎(chǔ)設(shè)施的核心技術(shù)。因此SDH-MSTP仍將在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)城域網(wǎng)建設(shè)主體的地位。發(fā)展趨勢(shì)是提供更豐富、更經(jīng)濟(jì)的多業(yè)務(wù)承載能力。目前,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)包括VC級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)、鏈路容量調(diào)整方案(LCAS)和GFP/LAPS/PPP等標(biāo)準(zhǔn)封裝協(xié)議。這些技術(shù)的作用詳見(jiàn)下表2-1。具有更高的智能也是基于SDH-MSTP的一個(gè)重要的發(fā)展方向,實(shí)現(xiàn)帶寬按需分配,進(jìn)一步將客戶(hù)層網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬需求的變化和節(jié)點(diǎn)的帶寬調(diào)整動(dòng)作關(guān)聯(lián)起來(lái),逐步向ASON演進(jìn)。
表2-1:SDH-MSTP實(shí)現(xiàn)三種技術(shù)的作用
欲更多了解基于SDH的MSTP技術(shù)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況的請(qǐng)進(jìn)入。
2、Package-MSTP
基于分組的多業(yè)務(wù)傳送技術(shù)是城域網(wǎng)從計(jì)算機(jī)網(wǎng)發(fā)展而來(lái)的本來(lái)方式,技術(shù)比較成熟(簡(jiǎn)捷、高效),但局限也比較明顯(安全、服務(wù)質(zhì)量)。現(xiàn)發(fā)展為三種方式:改進(jìn)的以太網(wǎng)技術(shù)、彈性分組環(huán)(RPR)技術(shù)和工作于RPR的MAC層之上的MSR(多業(yè)務(wù)環(huán))技術(shù)。三種方式的特點(diǎn)如下表2-2所示。
表2-2:Package-MSTP三種技術(shù)的特點(diǎn)
3、WDM-MSTP
WDM系統(tǒng),在具有大容量特點(diǎn)的同時(shí),還具有組網(wǎng)靈活、易擴(kuò)展和易管理等優(yōu)點(diǎn)。城域WDM系統(tǒng)包括城域DWDM和CWDM(粗波分復(fù)用)。城域網(wǎng)WDM逐步演進(jìn)為OADM光自愈環(huán),最終引入OXC互連大量的光自愈環(huán)形成光網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu),從而帶來(lái)網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)的大量好處,引入ASON功能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配部署波長(zhǎng)提供端到端波長(zhǎng)業(yè)務(wù)。CWDM與DWDM在原理上完全相同。CWDM以擴(kuò)大波長(zhǎng)間隔,減少波長(zhǎng)數(shù)量作為代價(jià),降低成本。
三、MSTP中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)
MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上,從最開(kāi)始的支持以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)透?jìng)鳎С忠蕴W(wǎng)二層交換,到支持以太網(wǎng)QoS的MSTP。在最新的MSTP中,引入了虛級(jí)聯(lián)(VCAT)、鏈路容量調(diào)整機(jī)制(LCAS)和通用成幀規(guī)程(GFP,generic framing procedure)、智能適配層等多項(xiàng)新技術(shù),以更靈活、有效地支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
1、虛級(jí)聯(lián)
在ITU-T G.707中定義了級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)的概念。從原理上講,可以將級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)看成是把多個(gè)小的容器組合為一個(gè)比較大的容器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)。級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)的含義詳見(jiàn)下表3-1。通過(guò)級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)技術(shù),可以使SDH給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供合適大小的通道,避免了帶寬的浪費(fèi)。G.707中定義的最小可分配粒度為2 Mbit/s。同時(shí)由于每個(gè)虛級(jí)聯(lián)的VC在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸路徑是各自獨(dú)立的,這樣當(dāng)物理鏈路有一個(gè)路徑出現(xiàn)故障的話(huà),不會(huì)影響其它路徑傳輸?shù)?/span>VC。由此可見(jiàn),當(dāng)虛級(jí)聯(lián)和LCAS協(xié)議相結(jié)合時(shí),可以從虛級(jí)聯(lián)的VC中刪除故障路徑對(duì)應(yīng)的VC,利用無(wú)故障路徑繼續(xù)傳送數(shù)據(jù),以提高整個(gè)傳送網(wǎng)絡(luò)的可靠性與穩(wěn)定性。
表3-1:級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)的含義
2、鏈路容量調(diào)整機(jī)制
LCAS是一種可以在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下,動(dòng)態(tài)調(diào)整虛級(jí)聯(lián)信道組成員,平滑地改變傳送網(wǎng)中虛級(jí)聯(lián)信號(hào)帶寬以自動(dòng)適應(yīng)業(yè)務(wù)帶寬需求的方法。LCAS是一個(gè)雙向的傳送層信令協(xié)議,它通過(guò)實(shí)時(shí)地在收發(fā)節(jié)點(diǎn)之間交換表示狀態(tài)的控制包來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整業(yè)務(wù)帶寬。控制包所能表示的狀態(tài)有6種,即:固定帶寬、增加組成員、正常傳輸、EOS(表示這個(gè)VC是虛級(jí)聯(lián)信道的最后一個(gè)VC)、不使用和空閑。LCAS可以將有效凈負(fù)荷自動(dòng)映射到可用的VC上,從而實(shí)現(xiàn)帶寬的連續(xù)調(diào)整,不僅提高了帶寬指配速度、對(duì)業(yè)務(wù)無(wú)損傷,而且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可以動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)帶寬,不需人工介入,在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下顯著提高網(wǎng)絡(luò)利用率。總之,LCAS的實(shí)施是以虛級(jí)聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用為前提的,實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有帶寬的基礎(chǔ)上動(dòng)態(tài)地增減帶寬容量,滿(mǎn)足虛級(jí)聯(lián)業(yè)務(wù)的變化要求,還可以增強(qiáng)虛級(jí)聯(lián)業(yè)務(wù)的健壯性,提高業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量。
3、通用成幀規(guī)程
GFP是在ITU-T G.7041中定義的一種鏈路層標(biāo)準(zhǔn)。它既可以在字節(jié)同步的鏈路中傳送長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)包,又可以傳送固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊,是一種簡(jiǎn)單又靈活的數(shù)據(jù)適配方法。GFP中定義了GFP-F(幀映射GFP)與GFP-T(透明GFP)兩種映射模式。這兩種模式的特征詳見(jiàn)下表3-3中。
表3-3:GFP-F和GFP-T的特征
4、智能適配層
現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)是無(wú)連接的,為了能夠在以太網(wǎng)業(yè)務(wù)中引入QoS,MSTP需要在以太網(wǎng)和SDH/SONET之間引入一個(gè)智能適配層,并通過(guò)該智能適配層來(lái)處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求。目前智能適配層的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有彈性分組環(huán)(RPR)和多協(xié)議標(biāo)記交換(MPIS)兩種。
1)彈性分組環(huán)
RPR協(xié)議作為一種新MAC層協(xié)議,它綜合了以太網(wǎng)和SDH/SONET的優(yōu)點(diǎn),具有吉比特以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和SDH/SONET系統(tǒng)50 ms環(huán)保護(hù)特征,是為優(yōu)化數(shù)據(jù)包在環(huán)網(wǎng)上的傳輸而提出的技術(shù)。在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上它和SDH/SONET一致,采用雙光纖環(huán)配置,內(nèi)外環(huán)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)方向相反。環(huán)中節(jié)點(diǎn)為分組交換節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)將來(lái)自于環(huán)路周?chē)姆纸M業(yè)務(wù)聚合到與網(wǎng)絡(luò)邊緣相連的一條或多條高度集中的鏈路中,然后映射到RPR環(huán)中某一條數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。相對(duì)于SDH/SONET和以太網(wǎng)技術(shù),RPR具有以下表3-4-1所示的優(yōu)點(diǎn)。另外,由于RPR環(huán)路每個(gè)節(jié)點(diǎn)都掌握環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和資源情況,并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整環(huán)路帶寬分配情況,所以網(wǎng)管人員并不需要對(duì)節(jié)點(diǎn)間資源分配進(jìn)行太多干預(yù),減少了人工配置所帶來(lái)的人為錯(cuò)誤。
表3-4-1:RPR所具有的優(yōu)點(diǎn)
2)多協(xié)議標(biāo)記交換
MPLS是由IETF制定的一種多協(xié)議標(biāo)記交換標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。它通過(guò)標(biāo)記對(duì)上層數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一封裝,以實(shí)現(xiàn)用SDH/SONET承載不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)包。這一過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)中間智能適配層的引入,邏輯上將路由器邊緣化,同時(shí)又將交換機(jī)置于網(wǎng)絡(luò)中心,通過(guò)“一次路由、多次交換”的方式將以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)要求適配到SDH信道上。MPLS技術(shù)的特征體現(xiàn)如下表3-4-2所示。
表3-4-2:MPLS技術(shù)的特征
將RPR與MPLS有機(jī)的結(jié)合,一方面通過(guò)RPR的雙環(huán)業(yè)務(wù)傳送、統(tǒng)計(jì)復(fù)用、帶寬共享、公平接入等多種技術(shù)提高傳送效率,通過(guò)嚴(yán)格的業(yè)務(wù)類(lèi)型(CoS)和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)保證用戶(hù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,另一方面采用MPLS,通過(guò)LSP標(biāo)記棧解決VLAN的可擴(kuò)展性、提供虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(VPN)業(yè)務(wù),為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS、SLA的增強(qiáng)提供支持,可為RPR提供跨環(huán)組網(wǎng)能力,以利于全網(wǎng)端到端業(yè)務(wù)的配置、保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用。
欲進(jìn)一步了解基于SDH的MSTP技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入。