MSTP

隨著不斷增長的IP數據、話音、圖像等多種業務傳送需求使得用戶接入及駐地網的寬頻化技術迅速普及起來，同時也促進了傳輸骨幹網的大規模建設。由於業務的傳送環境發生了巨大變化，原先以承載話音為主要目的的城域網在容量以及介面能力上都已經無法滿足業務傳輸與匯聚的要求。於是，MSTP(多業務傳送平台)技術應運而生。

MPLS是1997年由思科公司提出，並由IETF制定的一種多協議標籤交換標準協議，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路上既能提供點到點傳送，也可以提供多點傳送；既能提供原來乙太網儘力而為的服務，又能提供具有很高QoS要求的實時交換服務。

隨著時代的發展，多種網路傳輸形式出現在網路的應用當中，如文件、影音、圖片以及數據傳輸，導致一定區域的網路容量無法滿足大量的業務傳輸需求，這使得MSTP核心技術得以發展，其是一種基於同步數字體系當中的多業務的傳輸平台。其能夠為多種形式的網路業務提供節點，實現平台之間的相互傳輸。並且提供統一化的管理，促進業務的正常運行。所謂的平台就是局域某一個平台的擴展，使得平台之間的傳輸更加流暢。MSTP核心技術是基於同步數據體系進行建立，進行相關業務的擴展。在實際的技術應用當中，這項技術還沒有形成統一的名字，沒有明確定義，主要是根據各個行業的需要進行信息傳輸，MSTP核心技術特性和內容發展的現狀與相關的保准要求是一致的。

MSTP（基於SDH的多業務傳送平台），基於SDH的多業務傳送節點除應具有標準SDH傳送節點所具有的功能外，還具有以下主要功能特徵。

（1）具有TDM業務、ATM業務或乙太網業務的接入功能；

（2）具有TDM業務、ATM業務或乙太網業務的傳送功能包括點到點的透明傳送功能；

（3）具有ATM業務或乙太網業務的帶寬統計復用功能；

（4）具有ATM業務或乙太網業務映射到SDH虛容器的指配功能。

基於SDH的多業務傳送節點可根據網路需求應用在傳送網的接入層、匯聚層，應用在骨幹層的情況有待研究。

城域網是當前電信運營商爭奪的焦點，目前城域網組網技術種類繁多，大致包括基於SDH結構的城域網、基於乙太網結構的城域網、基於ATM結構的城域網和基於DWDM結構的城域網。其實，SDH、ATM、Ethernet、WDM等各種技術也都在不斷吸取其他技術的長處，互相取長補短，即要實現快速傳輸，又要滿足多業務承載，另外還要提供電信級的QoS，各種城域網技術之間表現出一種融合的趨勢。

第一階段是MSTP核心技術發展的初期，也是相應的第一個發展階段。在技術發展的初期，MSTP核心技術主要的使用方式是與乙太網進行數據點對點的傳輸過程中，並且相應的數據受到顆粒的限制，在傳輸的過程中具有一定的片面性。在第一代技術成型並且運用的過程中，其對於流量的控制和多個乙太網的業務數據的傳輸當中不能起到作用。在傳輸的技術上具有一定的阻礙作用，這使得對於乙太網的傳輸層保護無法實現。 

第二階段的發展通過改進和不斷的完善，使得MSTP核心技術支持了乙太網的二次交換。其由於科技的不斷發展和完善，MSTP核心技術能夠實現乙太網用戶和多個基於同步數字體系的虛榮點進行點對點的傳輸方式，實現了路徑幀的交換。相對於第一代的技術，第二代的技術當中包含的更加全面。其能夠實現網路控制以及多任務的用戶的隔離手段。使得數據的傳輸過程中更加的全面，但是其同時存在一定的弊端，業務寬頻的寬粒度依舊受到相應的限制，MSTP核心技術當中的VLAN功能也不能夠適應大型城市的用網需求。 

第三階段的MSTP核心技術是近年來經過改善和發展得來的，其重要的特點是支持乙太網的QoS，在第三個發展階段，其中加入了智能化的技術手段，引入了成幀規程（GFP：GenericFramingProcedure）高速封裝協議以及智能適配層以及調控機制進行相應的技術應用，使得MSTP核心技術的發展更加全面，對於網路用戶的隔離以及接入控制都有一定的推動作用，並且能夠確保在傳輸的過程中做到乙太網保護層的安全性。除此之外，在第三代的MSTP技術的發展過程中還具有相當強的可擴展性，是發展最為全面的MSTP技術，並且能夠為乙太網的發展提供強有力的支持。

MSTP可以將傳統的SDH復用器、數字交叉鏈接器（DXC）、WDM終端、網路二層交換機和IP邊緣路由器等多個獨立的設備集成為一個網路設備，即基於SDH技術的多業務傳送平台（MSTP），進行統一控制和管理。基於SDH的MSTP最適合作為網路邊緣的融合節點支持混合型業務，特別是以TDM業務為主的混合業務。它不僅適合缺乏網路基礎設施的新運營商，應用於局間或POP間，還適合於大企事業用戶駐地。而且即便對於已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業務平台可以更有效地支持分組數據業務，有助於實現從電路交換網向分組網的過渡。所以，它將成為城域網近期的主流技術之一。這就要求SDH必須從傳送網轉變為傳送網和業務網一體化的多業務平台，即融合的多業務節點。MSTP的實現基礎是充分利用SDH技術對傳輸業務數據流提供保護恢復能力和較小的延時性能，並對網路業務支撐層加以改造，以適應多業務應用，實現對二層、三層的數據智能支持。即將傳送節點與各種業務節點融合在一起，構成業務層和傳送層一體化的SDH業務節點，稱為融合的網路節點或多業務節點，主要定位於網路邊緣。

（1）業務的帶寬靈活配置，MSTP上提供的10/100/1000Mbit/s系列介面，通過VC的捆綁可以滿足各種用戶的需求；

（2）可以根據業務的需要，工作在埠組方式和VLAN方式，其中VLAN方式可以分為接入模式和幹線模式：

埠組方式：單板上全部的系統和用戶埠均在一個埠組內。這種方式只能應用於點對點對開的業務。換句話說，也就是任何一個用戶埠和任何一個系統埠（因為只有一個方向，所以沒有必要啟動所有的系統埠，一個就足夠了）被啟用了，網線插在任何一個啟用的用戶埠上，那個用戶口就享有了所有帶寬，業務就可以開通。

VLAN方式：分為接入模式和幹線模式。

其中的接入模式，如果不設定VLANID，則埠處於埠組的工作方式下，單板上全部的系統和用戶埠均在一個埠組內。

如果設定了VLANID，需要設定“埠VLAN標記”。這是因為交換晶元會為收到的數據包增加VLANID，然後通過系統埠走光纖發到對端同樣VLANID的埠上。比如某個用戶口VLANID為2，則對應站點的用戶埠的VLANID也應該設定為2。這種模式可以應用於多個方向的MSTP業務，這時每個方向的埠都要設置不同的VLANID。然後把該方向的用戶埠和系統埠放置到一個虛擬網橋中（該虛擬網橋的VLANID必須與“埠VLAN標記”一樣）。

（3）可以工作在全雙工、半雙工和自適應模式下，具備MAC地址自學習功能；

（4）QoS設置：

QoS實際上限制埠的發送，原理是發送埠根據業務優先順序上有許多發送隊列，根據QoS的配置和一定的演演算法完成各類優先順序業務的發送。因此，當一個埠可能發送來自多個來源的業務，而且總的流量可能超過發送埠的發送帶寬時，可以設置埠的QoS能力，並相應地設置各種業務的優先順序配置。當QoS不作配置時，帶寬平均分配，多個來源的業務儘力傳輸。

QoS的配置就是規定各埠在共享同一帶寬時的優先順序及所佔用帶寬的額度。

（5）對每個客戶獨立運行生成樹協議。

（1）現階段大量用戶的需求還是固定帶寬專線，主要是2Mbit/s、10/100Mbit/s、34Mbit/s、155Mbit/s。對於這些專線業務，大致可以劃分為固定帶寬業務和可變帶寬業務。對於固定帶寬業務，MSTP設備從SDH那裡集成了優秀的承載、調度能力，對於可變帶寬業務，可以直接在MSTP設備上提供端到端透明傳輸通道，充分保證服務質量，可以充分利用MSTP的二層交換和統計復用功能共享帶寬，節約成本，同時使用其中的VLAN劃分功能隔離數據，用不同的業務質量等級（CoS）來保障重點用戶的服務質量。

（2）在城域匯聚層，實現企業網路邊緣節點到中心節點的業務匯聚，具有節點多、埠種類多、用戶連接分散和較多埠數量等特點。採用MSTP組網,可以實現IP路由設備10M/100M/1000MPOS和2M/FR業務的匯聚或直接接入，支持業務匯聚調度，綜合承載，具有良好的生存性。根據不同的網路容量需求，可以選擇不同速率等級的MSTP設備。

(1)MSTP技術藉助SDH的虛容器進行乙太網信號的傳輸，由於SDH虛容器的帶寬是不變的，MSTP傳輸乙太網業務時帶寬應為虛容器的整數倍。因此，MSTP的帶寬調整能力較差，在承載數據業務時，帶寬利用率不高。

(2)MSTP技術的QoS能力較弱。

(3)傳輸乙太網業務時，OAM能力不強。

MSTP技術源於SDH，是在傳統的SDH設備上增加了乙太網和ATM業務的接入、處理、傳送能力，並提供統一網管的多業務節點。它既繼承了SDH穩定、可靠的特性，又融合了數據網靈活、多樣的業務處理能力。MSTP的關鍵技術主要有以下幾項：

1.級聯

VC級聯的概念是在ITU-TG.707中定義的，分為相鄰級聯和虛級聯兩種。相鄰級聯指SDH中用來承載乙太網業務的各個VC在SDH的幀結構中是連續的，共用相同的通道開銷(POH)；虛級聯指SDH中用來承載乙太網業務的各個VC在SDH的幀結構中是獨立的，其位置可以靈活處理。

2.通用成幀規程GFP

GFP是ITU-TG.7041定義的一種鏈路層標準，是一種對於以幀為單位組織的數據業務的簡單有效的封裝方式，它既可以在位元組同步的鏈路中傳送長度可變的數據包，又可以傳送固定長度的數據塊，是一種簡單而又靈活的數據適配方法。GFP採用了與ATM技術相似的幀定界方式，可以透明地封裝各種數據信號，利於多廠商設備互聯互通。

3.鏈路容量調整機制LCAS

LCAS可以在不中斷數據流的情況下動態調整虛級聯個數，它所提供的是平滑地改變傳送網中虛級聯信號帶寬以自動適應業務帶寬需求的方法。LCAS可以將有效凈負荷自動映射到可用的VC上，從而實現帶寬的連續調整，不僅提高了帶寬指配速度、對業務無損傷，而且當系統出現故障時，可以動態調整系統帶寬，無須人工介入，在保證服務質量的前提下，使網路利用率得到顯著提高。

4.多協議標籤交換MPLS

MPLS是一種多協議標籤交換標準協議，它將第三層技術(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路上既能提供點到點傳送，也可以提供多點傳送；既能提供原來乙太網的服務，又能提供具有很高QoS要求的實時交換服務。MPLS技術使用標籤對上層數據進行統一封裝，從而實現了用SDH承載不同類型的數據包。基於MPLS的MSTP設備不但能夠實現端到端的流量控制，而且還具有公平的接入機制與合理的帶寬動態分配機制，能夠提供獨特的端到端業務QoS功能。通過嵌入二層MPLS技術，允許不同的用戶使用同樣的VLANID，從根本上解決了VLAN地址空間的限制。此外，由於MPLS中採用標籤機制，路由的計算可以基於乙太網拓撲，大大減少了路由設備的數量和複雜度，從整體上優化了乙太網數據在MSTP中的傳輸效率，達到了網路資源的最優化配置和最優化使用。

MSTP技術在現有城域傳輸網路中備受關注，得到了規模應用，並且即將作為業界的一項行業標準而發布。它的技術優勢與其他技術相比在於：解決了SDH技術對於數據業務承載效率不高的問題；解決了ATM/IP對於TDM業務承載效率低、成本高的問題；解決了IPQoS不高的問題；解決了RPR技術組網限制問題，實現雙重保護，提高業務安全係數；增強數據業務的網路概念，提高網路監測、維護能力；降低業務選型風險；實現降低投資、統一建網、按需建設的組網優勢；適應全業務競爭需求，快速提供業務。

MSTP使傳輸網路由配套網路發展為具有獨立運營價值的帶寬運營網路，利用自身成熟的技術優勢提供質高價廉的帶寬資源，滿足城域帶寬需求。由於自身多業務的特性，利用B-ADM設備構建的城域傳輸網可以根據用戶的要求提供種類豐富的帶寬服務內容，MSTP技術體制下的B-ADM設備在網路調度、設備等一些方面融入運營理念、智能特性，實現業務的方便、快捷的建立，從而進一步保證帶寬運營的可實施性，滿足市場對於城域傳輸網路的需求。

綜上所述，由於MSTP廣泛應用於城域傳輸網路，激發了城域傳輸網路的活力，帶給運營商更大的利益空間。各大設備供應商也在不斷地針對MSTP進行研究與開發，MSTP的內涵也在逐步得到豐富。相信MSTP的發展依然存在巨大的空間，本身技術的能量也同樣具有巨大的潛力等待挖掘。MSTP將在城域建設中起到決定性的作用，成為網路建設的首選方案。

(1)必須明確MSTP技術的應用模式與業務網之間的關係

MSTP技術是目前數據業務高速增長的環境下發展的產物，它正不斷地朝著面向業務的趨勢發展，而這種發展趨勢不可避免地會在定位上與數據網之間形成部分重疊。因此，在引入MSTP時應明確，要充分發揮MSTP平台的業務功能，並不是簡單地與數據業務網發生重疊，而是通過與數據業務網路的緊密結合，從全面意義上實現一個低成本而又充滿競爭力的城域網；要明確MSTP技術的應用模式與業務網之間的關係，充分考慮與城域IP網、本地SDH網的統籌規劃。

MSTP主要定位在城域網的匯聚層與接入層，為業務網提供接入與延伸手段，而不是完全替代業務網。在本地網路規劃時，應根據現有的網路結構、目前的業務需求以及今後的業務定位，進行自我分析和自我定位，通過與數據業務網路的緊密結合，充分發揮MSTP平台的業務功能，使網路整體性能和總成本實現最優化。

(2)做好MSTP設備的選型工作

目前大部分廠商的MSTP產品對數據業務的支持能力各有不同，有的只能實現對數據業務的透明傳輸，而有的則具有二層交換能力；有的只支持乙太網業務，而有的則同時支持乙太網、RPR和ATM。並且由於乙太網映射方式和帶寬管理等有著不同的實現方式，目前不同廠家的設備還無法實現互連互通。因此在設備選型時應充分考慮MSTP產品對不同高層業務的支持方式以及與現有網路的互聯互通等問題，要測試MSTP產品是否適用於運營商的應用環境。通過對技術和產品進行深入探討，平衡技術和產品的先進性和成熟度的關係，才能夠挑選出最為理想MSTP的產品和技術的組合，從全面意義上實現一個低成本而又有競爭力的城域網。在MSTP設備的選擇上，應盡量採用同廠商設備，以加強業務的互通性和可管理性，並注意與現有主流設備的兼容。

(3)充分利用現有資源，提高傳輸設備的利用率

在應用MSTP技術時，還需根據業務需要和光纜資源情況來選擇合適的組網方案，要充分考慮現有資源的消化利用、新增投資的最小化、網路的安全穩定性以及技術的可實現性等問題，堅持以應用推動網路建設的原則，積極整合和優化現有傳輸設備、傳輸通路組織和光纜線路資源，並注意與現有設備的融合。能夠利用現有設備升級而代價又比較小的話，應盡量採取升級方式來實現MSTP功能，努力提高傳輸設備和通道的利用率。如：南平本地網SDH環網||期建於2002年，使用的是華為公司Optix2500+設備，不具備MSTP特性。而南平本地SDH環網|||期工程使用華為公司Optix2500+(Metro3000)設備，具有MSTP特性。在南平本地SDH環網|||期工程建設時，就充分利用||期傳輸網的剩餘通道以及設備的空閑槽位，在七個利舊站點中通過更換原有設備的主控板，並進行單板、系統軟體版本升級來實現MSTP功能，同時在原有設備上增配ET1板(乙太網處理板)，實現了IP業務的接入和處理，最大限度的發揮傳輸網的效率。