一、当前本地网络结构及存在的问题
在当前的本地网中,数据业务通常由SDH和分离的FR、ATM和IP网提供,这种重叠的网络结构是多年来应新业务的发展而逐步形成的。 这种结构有利于各业务网的单独规划和运营管理,但随着不同种类业务的数量和流量增加,特别是在当前IP业务高速增长和客户需求多样化的环境中,这种网络结构造成传输网资源严重浪费、网络统一规划和管理困难、各业务网间互通复杂、网络发展不适应业务多样化需求等问题,使建设和运营成本越来越高,越来越难以满足市场发展变化的需要。
而在承载数据业务方面,现有的传输网络已经不能适应当前数据业务发展的要求。本地网原有的SDH设备主要提供面对TDM业务的E1/E3/E4,155M/622M/2.5G接口,但数据业务的接口有多种(如以太网为10M/100M/1G),在利用SDH设备提供数据业务时还需外加接口转换设备;并且原有传输网络采用的是点到点的半永久连接,而数据业务是面向统计复用的动态连接;在承载IP数据方面,现有本地传输网也存在不足:当前IP城域网基本上为独立组网,绝大部分业务直接承载在物理光纤网络上。这种组网方式的好处是节省传输设备投资,使组网成本大大降低,但采用裸纤互连IP设备,加快了光缆线路资源的消耗,而且裸纤直连无法实现链路保护,不便于业务管理和提供电信级业务。
由此可见,当前本地网中各数据业务网的独立发展给传输网的规划和发展带来了很多问题,特别是在IP业务高速增长和客户需求多样化的环境中,各业务网单独组网复杂低效,造成传输网资源严重浪费、设备和运营成本高以及业务提供缓慢等问题。
二、MSTP技术的引入
随着Internet的飞速发展、宽带城域网的兴起以及话音、数据、图像等多种业务的传送需求的不断增长,当前的业务传送环境已发生了很大的变化,传输和数据技术的融合趋势已十分明显。基于SDH 的多业务传送节点MSTP已成为当前城域传送网的主流技术。MSTP技术就是在SDH技术的基础上集成了对多种业务(主要是以太网业务和ATM业务)的支持功能,实现对城域网业务的汇聚。由于MSTP能对多种技术进行优化组合,提供多种业务的综合支持能力,使电信运营商和服务提供商可以在网络传输层、交换层以及路由层上向用户提供新型捆绑服务。它在大大减少开通新型服务所需时间的同时,提高了添加、转移或撤消客户的灵活性。另外,MSTP可以通过整合接入功能层所需的不同设备的类型和数量,来简化边缘网络结构,从而减少所需网络管理系统的数量以及安装、配置和维护网络所需的资源。由于MSTP设备既具备技术的先进性,又直接面向现在城域网的建设需求,更为重要的是其可以节约建设成本和维护成本,具有良好的投资回报率,因此受到广泛的关注,也是当前工程应用的热点。在南平本地SDH环网III期扩容工程就使用了华为OptiX Metro系列 MSTP设备,实现南平本地网十县(市)以太网业务的透传、交换和汇聚,满足专线上网、企业专网的应用。
三、MSTP的关键技术
MSTP技术源于SDH,是在传统的SDH设备上增加了以太网和ATM业务的接入、处理、传送能力,并提供统一网管的多业务节点。它既继承了SDH稳定、可靠的特性,又融合了数据网灵活、多样的业务处理能力。MSTP的关键技术主要有以下几项:
1. 级联
VC级联的概念是在ITU-T G.707中定义的,分为相邻级联和虚级联两种。相邻级联指SDH中用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是连续的,共用相同的通道开销(POH);虚级联指SDH中用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是独立的,其位置可以灵活处理。
2. 通用成帧规程GFP
GFP是ITU-T G.7041定义的一种链路层标准,是一种对于以帧为单位组织的数据业务的简单有效的封装方式,它既可以在字节同步的链路中传送长度可变的数据包,又可以传送固定长度的数据块,是一种简单而又灵活的数据适配方法。GFP采用了与ATM技术相似的帧定界方式,可以透明地封装各种数据信号,利于多厂商设备互联互通。
3. 链路容量调整机制LCAS
LCAS可以在不中断数据流的情况下动态调整虚级联个数,它所提供的是平滑地改变传送网中虚级联信号带宽以自动适应业务带宽需求的方法。LCAS可以将有效净负荷自动映射到可用的VC上,从而实现带宽的连续调整,不仅提高了带宽指配速度、对业务无损伤,而且当系统出现故障时,可以动态调整系统带宽,无须人工介入,在保证服务质量的前提下,使网络利用率得到显著提高。
4.多协议标签交换MPLS
MPLS是一种多协议标签交换标准协议,它将第三层技术(如IP路由等)与第二层技术(如ATM、帧中继等)有机地结合起来,从而使得在同一个网络上既能提供点到点传送,也可以提供多点传送;既能提供原来以太网的服务,又能提供具有很高QoS要求的实时交换服务。MPLS技术使用标签对上层数据进行统一封装,从而实现了用SDH承载不同类型的数据包。基于MPLS的MSTP设备不但能够实现端到端的流量控制,而且还具有公平的接入机制与合理的带宽动态分配机制,能够提供独特的端到端业务QoS功能。通过嵌入二层MPLS技术,允许不同的用户使用同样的VLAN ID,从根本上解决了VLAN地址空间的限制。此外,由于MPLS中采用标签机制,路由的计算可以基于以太网拓扑,大大减少了路由设备的数量和复杂度,从整体上优化了以太网数据在MSTP中的传输效率,达到了网络资源的最优化配置和最优化使用。
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