5.中国电信MSTP组网方案

 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 中国电信MSTP专线组网专线组网 技术方案技术方案 方案 中国电信股份有限公司东莞分公司 中国电信股份有限公司东莞分公司 中国电信股份有限公司东莞分公司 1 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 目 录 1. 客户需求...................................................................................................................................3 2. 需求分析...................................................................................................................................3 3. 解决方案...................................................................................................................................3 3.1. 中国电信传输网通信能力...............................................................................................3 3.2. MSTP的前身——SDH.................................................................................................4 3.2.1. 什么是SDH？.................................................................................................................4 3.2.1.1. SDH（传输设备）的标准速率等级......................................................................4 3.2.1.2. SDH向下兼容几类PDH低速支路信号..............................................................4 3.2.1.3. 我国传输网规定的PDH复用成SDH的路线.....................................................5 3.2.1.4. SDH网络的常见网元.............................................................................................6 3.2.1.5. SDH网络自愈功能（环保护）.............................................................................6 3.2.1.6. SDH电路的通达范围.............................................................................................9 3.2.1.7. SDH电路提供给客户的接口.................................................................................9 3.2.2. SDH典型组网拓扑.........................................................................................................9 3.2.3. SDH业务优点...............................................................................................................10 3.2.4. SDH业务的缺陷...........................................................................................................10 3.3. MSTP业务....................................................................................................................11 3.3.1. MSTP简介....................................................................................................................11 3.3.1.1. MSTP电路的通达范围.........................................................................................11 3.3.1.2. MSTP电路提供给客户的接口.............................................................................11 3.3.2. MSTP与SDH有什么联系与区别？..........................................................................12 3.3.3. MSTP技术的发展........................................................................................................13 3.3.4. MSTP应用模型............................................................................................................13 3.3.5. MSTP专线示意图........................................................................................................16 3.3.6. MSTP应用实例............................................................................................................17 3.3.7. MSTP的技术的优点....................................................................................................17 4. 产品功能.................................................................................................................................20 5. 产品优势.................................................................................................................................20 6. 设备配置.................................................................................................................................21 6.1. 用户侧电信设备配置.....................................................................................................21 6.2. 用户侧设备配置.............................................................................................................21 中国电信股份有限公司东莞分公司 2 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 1. 客户需求 客户需求 客户要实现企业的高效运作，需要通过专线组网来实现在(同一城市、不同城市）分支机构间安全、快速、可靠的组网，并要求该专线网络带宽大，且能支持数据、语音、图像等高质量、高可靠性的多媒体业务。 2. 需求分析 需求分析 客户组建新的广域网，项目需求主要体现在以下几方面： 1) 专线的安全可靠性 2) 广泛的网络覆盖 3) 灵活的网络扩展性要求 3. 解决方案 解决方案 MSTP业务适用于政府部门、金融行业、企业等对稳定性、安全性和带宽要求较高的客户组建城市范围的广域网。MSTP网络也适用于企业组建长途专线。 本章将从中国电信传输网通信能力、MSTP的前身——SDH技术、MSTP组网技术等方面进行详细介绍。 3.1. 中国电信传输网通信能力 中国电信传输网通信能力 中国电信是中国主体电信企业和最大的基础网络运营商，拥有一个以光缆为主、卫星和数字微波为辅的全方位、大容量、多手段、高速率、安全可靠的立体通信传输网络，SDH和DWDM技术在现网大规模应用。2009年中国电信在骨干传输网中规模引入40G WDM技术，覆盖东南沿海地区，有效提升了传输容量和传输效率。截至2009年底，全国接入网光缆长度达到219万公里，本地中继光缆长度达到68万公里，国内长途光缆长度达到22万公里。 中国电信东莞分公司经过长期的建设和运营，已在东莞全市建成高覆盖率的光传输网络和数据网络，并形成多个超大容量的光缆环，是提供固网通信网络电中国电信股份有限公司东莞分公司 3 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 信服务最全面、最广泛的主导电信运营商。东莞电信专线业务的主要竞争力源于稳定的网络质量和最宽广的覆盖范围，拥有东莞地区最大的光纤网络和铜线网络，几乎能覆盖东莞各镇区的任何地方。 3.2. MSTP的前身——的前身——SDH——SDH SDH 3.2.1. 什么是SDH？SDH？ SDH称为同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy），也称为数字电路，是一种基于时分复用的同步数字技术。SDH网络是一种全透明网络，具有低时延，高安全性的特点，适合点对点互联，质量稳定可靠，安全保密性能优异。 3.2.1.1. SDH（SDH（传输设备）传输设备）的标准速率标准速率等级速率等级 等级 SDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块—STM-1 ，相应的速率是155Mbit/s ，高等级的数字信号系列，例如622Mbit/s （STM-4）、 2.5Gbit/s （STM-16）、10Gbit/s （STM-64）等，可通过将低速率等级的信息模块，例如STM-1 ，通过字节间插同步复接而成，复接的个数是4的倍数，例如： STM-4=4×STM-1， STM-16=4×STM-4=16×STM-1， STM-64=4×STM-16=16×STM-4=64×STM-1 3.2.1.2. SDH向下兼容几类PDH低速支路信号 低速支路信号 SDH的前身是PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字系列）。PDH电接口速率等级如下图所示： 中国电信股份有限公司东莞分公司 4 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 PDH电接口速率等级图 SDH向下兼容几类PDH低速支路信号（例如2Mbit/s ，34Mbit/s，140Mbit/s ）复用成SDH信号STM-N。 3.2.1.3. 我国传输网规定的PDH复用成SDH的路线 的路线 尽管一种信号复用成SDH的STM-N信号的路线有多种，但是对于一个国家或地区则必须使复用路线唯一化，我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbit/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU-4的复用路线，其结构见下图所示。 中国电信股份有限公司东莞分公司 5 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 我国的SDH基本复用映射结构 3.2.1.4. SDH网络的常见网元 网络的常见网元 SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网元完成SDH网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等，下面我们以TM方式为例，讲述SDH网中这个常见网元的特点和基本功能。 TM 终端复用器TM 终端复用器 终端复用器 终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点，它是一个双端口器件，如下图所示。 图TM模型 它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。在将低速支路信号复用进STM-N帧时有一个交叉的功能，例如可将支路的一个STM-1信号复用进线路上的STM-16信号中的任意位置上，或支路的2Mbit/s信号可复用到一个STM-1中63个VC12的任一个位置上。 3.2.1.5. SDH网络自愈功能（网络自愈功能（环保护）环保护） 网络自愈是指当业务信道损坏，导致业务中断时网络会自动将业务切换到备用业务信道，使业务能在较短的时间（ITU-T规定为50ms）以内得以恢复正常传输。注意这里仅是指业务得以恢复，而发生故障的设备和发生故障的信道则还是要人去修复。 那么为达到网络自愈功能除了设备具有DXC功能，完成将业务从主用信道切中国电信股份有限公司东莞分公司 6 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 换到备用信道外，还需要有冗余的信道，冗余设备。 下图是一根传输速率为STM-16的光纤剖面图（VC4可以理解为一个STM-1）： 二纤双向复用段共享保护环仅仅需要两根光纤，其中将每个传输方向光纤的容量一分为二：前一半分配给工作通道，后一半分配给保护通道。前一半（1~N/2 VC4）定义为工作时隙（S），后一半（N/2+1~N VC4）定义为保护时隙（P）。 正常情况下，NE A 和 NE C 间业务信号流： 中国电信股份有限公司东莞分公司 7 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 NE A 与NE B 间断纤后，根据传输设备特性，在50ms内发生保护倒换，把受影响的工作时隙内的业务倒换到保护时隙，从而保证传输网承载的业务的可用性。 中国电信股份有限公司东莞分公司 8 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.2.1.6. SDH电路的通达范围 电路的通达范围 SDH电路可通达全球。SDH的优点是高安全性和高可靠性，采用物理隔离的技术，为客户提供独享和全透明的通道。 3.2.1.7. SDH电路提供给客户的接口 电路提供给客户的接口 SDH采用光纤接入，提供给客户的接口有V.35和G.703两种，电信提供光端机出V.35或G.703接口与客户的路由器相连，如果客户的路由器只有RJ45以太网接口，则需要加一台G.703/RJ45接口转换器。 3.2.2. SDH典型组网拓扑 典型组网拓扑 1、SDH专线点对点连接 2、SDH专线点对多点组网 3、长途SDH专线组网 中国电信股份有限公司东莞分公司 9 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.2.3. SDH业务优点 业务优点 SDH业务的最显著特点是高安全性和高可靠性，它采用物理隔离的技术，为客户提供独享和全透明的通道。SDH的具体优点为： 󰂄 高安全性：SDH网络是一种全透明网络，具有低时延，高安全性的特点，适合点对点互联，客户专线享有专用的物理通道，质量稳定可靠，安全保密性能优异。 󰂄 高可靠性：SDH网络可以实现99.99％的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间，可提供高质量、高可靠性的传输通道。SDH可以组成各种形式的环网，具有完善的自愈保护功能，在发生光缆中断等线路故障时，可确保业务在小于50ms的时间内切换到备用通道，传输链路的可用性很高。 󰂄 高稳定性：SDH基于时分复用，稳定性高，提供了丰富的检、纠错能力。 󰂄 高速率性：SDH可提供2Mbps至10Gbps的电路速率。目前，东莞开放的SDH业务速率常见的有2Mbps、34Mbps和155Mbps。2Mbps的SDH电路只能实现点对点的连接；155Mbps一般用作主干电路，提供63个2M的接入能力。 3.2.4. SDH业务的业务的缺陷 缺陷 SDH业务的缺点是带宽不能灵活调整，SDH业务带宽只有2Mbps、34Mbps和155Mbps三种，中间不能平滑过度。 中国电信股份有限公司东莞分公司 10 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.3. MSTP业务 业务 3.3.1. MSTP简介 简介 MSTP称为多业务传送平台（Multi-service transport platform），是指基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。MSTP网络可实现点对点、点对多点的透明传输，也可以实现以太网的二层业务。 MSTP业务适用于政府部门、金融行业、大型企业等对稳定性、安全性和带宽要求较高的客户组建城市范围的广域网。MSTP网络也适用于企业组建长途专线。 MSTP的核心技术主要有：封装技术、带宽分配机制等。封装技术，就是将以太网、ATM、话音、视频等信息的帧结构，封装到SDH设备的帧结构中去，从而实现各种业务直接接入到SDH设备上。带宽分配机制解决的问题，是实现各种业务所需要的带宽（由客户指定）与SDH传输链路的带宽相互匹配，将各类业务的非SDH标准带宽，用SDH标准的系列的带宽颗粒的组合进行承载。 传统的SDH网络改造升级后，新网络不但能够提供传统SDH功能，还增加了有映射和二层交换功能的10M/100M以太网接口，将IP信号通过光纤传送到对端。在客户端，可将以太网帧信号映射进VC12中，10M以太网信号可以通过采用最多5个VC12虚级联的方式来承载，100M以太网可以通过采用48个VC12虚级联来承载。 3.3.1.1. MSTP电路的通达范围 电路的通达范围 MSTP电路可通达全国。MSTP的优点是高安全性和高可靠性，更适合点对多点组网，而且带宽可N×2M任意调整，扩展性强。 3.3.1.2. MSTP电路提供给客户的接口 电路提供给客户的接口 MSTP采用光纤接入，提供给客户的接口是以太网接口或者光口，一般是10M/100M以太口，电信提供光纤收发器出以太口与客户的路由器或交换机相连。 中国电信股份有限公司东莞分公司 11 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.3.2. MSTP与SDH有什么联系与区别？有什么联系与区别？ MSTP是在SDH技术的基础上发展起来的技术，并且同属于一个网络，MSTP克服了SDH作为组网业务的缺点，对于传输专业来说，MSTP是一个具有以太网交换功能的传输网，对于数据专业来说，MSTP是一个加了环的数据网。MSTP与SDH两者有以下区别： （1）SDH业务能力单一，一般只实现点对点的接入，而MSTP网络可实现点对点、点对多点的透明传输，也可以实现以太网的二层业务，组网非常灵活； （2）在接口方面，SDH为客户提供的一般是V.35、G.703接口，而MSTP提供以太网接口； （3）在速率方面，SDH只提供2M、34Mbps、155M两种接口，而且速率不可调，升级非常困难，MSTP则可以以2M为单位随时可调整带宽，最高为100M、1000M，升速非常灵活、方便。 中国电信股份有限公司东莞分公司 12 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.3.3. MSTP技术的发展 技术的发展 MSTP实现了多业务的传输和处理，整个MSTP技术还处于发展之中，并且已逐渐成为城域网建设的主流技术，MSTP的发展方向成为业内新的重要讨论话题，尤其是MSTP中各种数据处理技术如何与数据业务和数据网络更好地结合。 到目前为止，MSTP已经有了基于二层交换、内嵌RPR、内嵌MPLS三个版本。 随着传输及宽带领域中新技术新协议的不断发展和完善，MSTP技术也将随之进一步充实和完善。首先，将把为IP业务量身定制的RPR技术引入到MSTP平台中，通过内嵌RPR的方式在接入层和汇聚层提供IP业务的动态环网共享及环网保护；其次，协议封装效率也在不断提高，LAPS(link access proce-dure-SDH)、GFP(通用成帧规程)等标准的不断完善，将大大提高IP业务的传送效率。此外，在MSTP传送平台中IP业务的传送效率和质量方面也将进一步提升，如采用LCAS(链路容量调整技术)和虚级联技术提高带宽利用率、实现多径传输，提高业务传输的效率和质量，在数据业务发生突变的时候实时调整带宽，防止IP业务的丢包。最后，随光网络智能化的发展，通过在MSTP平台上支持GMPLS协议的方式，增加网络的智能化特性。 随着技术不断更新，MSTP作为整个传输网发展历史长河中一个重要的发展阶段，必将是目前最为实用的一种城域网技术。 3.3.4. MSTP应用模型 应用模型 （1）点到点透明传输 点到点透明传输 在SDH传输设备提供的宽带单板上，提供VC12 TRUNK通道级带宽保证，传输带宽即可以保证的带宽。当一个以太网口映射为一个VC12 TRUNK时，我们以2M为颗粒配置带宽，相当于端口的带宽可以保证，这是最简单的应用，即点到点应用，如下图所示: 中国电信股份有限公司东莞分公司 13 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 图： 点到点透传应用示意图 （2）多点到点的汇聚 多点到点的汇聚 也可以提供多点到一点的汇聚功能，借助VLAN ID来识别不同的业务流，如下图所示: 中国电信股份有限公司东莞分公司 14 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 图：以太业务汇聚示意图 站点2、3、4汇聚到中心站点的一个以太网端口的业务携带VLAN信息（可以由数据设备设定VLAN标签，也可以用传输设备设定VLAN标签），下行时通过与站点1对接的三层交换机根据MAC地址与VLAN的对应关系为不同的数据流加上不同的VLANID，以确定业务的路由。 中国电信股份有限公司东莞分公司 15 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.3.5. MSTP专线示意图 专线示意图 中国电信股份有限公司东莞分公司 16 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 3.3.6. MSTP应用实例 应用实例 1、MSTP专线点对点连接 2、MSTP专线点对多点组网 3、长途MSTP专线组网 3.3.7. MSTP的技术的优点 的技术的优点 MSTP技术自问世以来已经发展到了第三代，它继承了SDH的高安全性、高可靠性、高稳定性、高速率性等一切优点，并与接入技术配合，能够很好地满足各中国电信股份有限公司东莞分公司 17 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 类承载业务的特性要求。MSTP除了提供SDH 标准接口外，还可提供10M/100M以太网接口，承载IP业务，丰富了SDH网络的应用。其优势如下： 󰂄 完全的物理隔离 由政企客户的数据设备上行的数据通过SDH多业务传输技术规范重新封装后，在SDH传输网中表现为VC-12（或VC4，下同）等“虚容器”方式，已经不是传统的IP数据包，无法通过IP实施攻击。 󰂄 业务的高可靠性和自愈保护恢复功能业务的高可靠性和自愈保护恢复功能 MSTP继承了SDH的各种保护特性，实现99.99％的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间，这些对提高服务质量至关重要。 以太网业务通过MSTP技术放入SDH网络后，对于以太环网的保护可基于SDH的保护或者业务层的保护。两层保护可以任选其一，也可以配置成协同工作，在协同工作时，一般是SDH的保护优先于业务层的保护。 第一层保护是SDH的保护，由于以太网业务采用映射到VC12等方式，在光层上可完全等效于物理VC12看待，所以对于2Mbit/s和以太网业务在SDH层面的保护相同，可以采用MSP或SNCP/PP等传统的SDH保护方式，保证光纤损坏时，业务在50ms内的电信级的恢复。 第二层保护是以太网业务层面的保护，如：MAC层采用快速生成树协议或其他保护算法，提供以太网业务保护；当MAC层倒换与物理层倒换如SDH的复用段同时启动时采用相应策略以保证两种倒换不会重叠发生。建议采用自下而上的方式，当失效发生时，总是最低的失效层的保护方式立即发生保护操作，如果保护不成功，则上一层的保护开始操作。为了给下层保护一定的完成时间，上层保护要进行延迟，这个延迟时间应可以通过网管进行设置。 󰂄 传送网接口丰富化、传送网接口丰富化、承载业务多样化 传送网具备网络前向和后向的业务兼容能力，传送网既能提供低速与窄带业务的接入和处理能力，又能适应第三代移动通信业务、数字视频等新兴业务发展对高速接口和传送带宽的需求。传送网承载业务多样化，不仅能够采用最优的性价比解决传统的话音业务传送，并且能够有效解决数据业务的传送，在保证业务透明性的同时提升对数据业务的传送效率，实现带宽统计复用；随着传输设备上中国电信股份有限公司东莞分公司 18 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 数据特性的进一步完善，目前已经能实现以面向连接为标志的业务疏导方式，网络的柔性化特征更加明显。 MSTP兼容SDH的网络体系，支持多种物理接口，能通更换接口模块，灵活适应业务的发展变化。MSTP同时综合SDH、ATM、Ethernet标准接口，是一个综合的业务平台。MSTP目前用得最多的是10/100M以太网接口。 目前MSTP一般提供了如下的标准接口。 TDM TDM方面：方面：E1/T1，E3/DS3，STM-1，STM-4，STM-16，STM-64； 以太网方面：以太网方面：10M、100M、 1000M以太口； ATM方面： 方面：STM-1 ATM接口； 其他：其他：V.35，FXS/FXO，VDSL接口卡等。 󰂄 支持以太网业务 支持以太网业务透传、二层汇聚、二层交换，可实现对以太网业务的带宽共享以及统计复用、带宽管理和环路保护功能。 󰂄 灵活的网络扩展性 高度多网元功能集成，有效的带宽按需分配、管理。MSTP网络的线路速率带宽为2Mbps×N，线路速率带宽可通过网管配置，具有622M、2.5G和10G平滑升级、扩容能力，并可与波分复用技术相结合，满足用户更大的带宽需求。 󰂄 大量新技术的应用 第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保证QoS并解决接入带宽公平性的问题，支持虚级联和链路容量自动调整（LCAS）机制，支持多点到多点的连接，使MSTP技术在网络保护、带宽按需分配、流量控制等方面更具有优势。 中国电信股份有限公司东莞分公司 19 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 4. 产品功能 产品功能 “MSTP 专线”业务是指利用多业务传送节点（MSTP）技术，依托中国电信传送网，为客户提供具有灵活调整带宽和以太网接入功能，接入速率在2Mbps 到 1000Mbps 之间的数据专线业务。 MSTP可以有以下用途: 󰂄 组网互联：将多个地点的客户网络互联，组建客户专用网络； 󰂄 连接互联网：可连接到 CHINANET，实现高速互联网专线接入； 󰂄 视频信号传送：用于组建视频电视会议、实时图像监控系统。 MSTP业务适用于政府部门、金融行业、企业等对稳定性、安全性和带宽要求较高的客户组建城市范围的广域网。MSTP网络也适用于企业组建长途专线。 5. 产品优势 产品优势 󰂄 业务安全性高：客户独享带宽，传送安全可靠； 󰂄 端到端带宽保证：由传送网络提供端到端带宽保证； 󰂄 带宽灵活调整：可根据客户需求增加或减少带宽，而不需频繁更换客户和局端设备，网络调整更方便； 󰂄 多业务承载功能：透传上层业务，可承载语音视频多种业务； 󰂄 保护倒换：利用 SDH 网络提供的保护恢复功能，实施网络保护。 󰂄 客户接入方便：客户采用以太网口接入，不需购买 ATM 或 POS 板卡，不需占用更多的槽位，成本低，接入方便； 󰂄 以太网接入，带宽灵活调整：提供 2Mbps 至 1000Mbps 的接入带宽选择，调整颗粒为 2Mbps； 󰂄 自我管理的 IP 环境：对客户的 IP 地址、内部路由等完全透明，客户可以自主管理内部的 IP 网络和路由，具有自我管理的 IP 环境。 中国电信股份有限公司东莞分公司 20 MSTP专线组网技术方案专线组网技术方案 6. 设备配置 设备配置 6.1. 用户侧电信设备配置 用户侧电信设备配置 MSTP采用光纤接入，提供给客户的接口是以太网接口或者光口，一般提供RJ45接口(10M/100M以太网口)，电信提供光纤收发器出以太口与客户的路由器或交换机相连。 6.2. 用户侧设备配置 用户侧设备配置 建议中心网点客户端路由器配置性能较好的路由器，且适当多配置FE接口，建议配置如下： 设备厂商 Cisco 华为 H3C 设备厂商 Cisco 华为 建议设备型号 1800系列、2800系列 Quidway AR 28-1x、AR 28-3x路由器 H3C ICG2000、H3C ICG3000路由器 建议设备型号 Catalyst 2960网络交换机 Quidway S2300系列网络交换机 交换机建议配置： 中国电信股份有限公司东莞分公司 21