MSTP以太网原理
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› › › 要求更大的带宽 更短的时间内提供带宽租用业务 带宽可调整性，调整的安全性、方便性 带宽提供较慢 带宽的调整对已有业务产生很大的影响 单一通道的损坏对整个虚级联业务产生致命影响
•
在更大的带宽需求上，主要提供了虚级联来满足，而虚级联又存在如下缺陷： 在更大的带宽需求上，主要提供了虚级联来满足，而虚级联又存在如下缺陷：
› › ›
• •
LCAS正是为了解决虚级联的上述问题而制定的，即标准G.7042。 正是为了解决虚级联的上述问题而制定的，即标准 正是为了解决虚级联的上述问题而制定的 。 LCAS提供了带宽灵活、动态调整的解决方案。同时也提供一种容错机制， 提供了带宽灵活、动态调整的解决方案。同时也提供一种容错机制， 提供了带宽灵活 增强虚级联的健壮性。 增强虚级联的健壮性。
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数据特性分层结构各层之间的封装格式关联关系
Data
IP Header VLAN Header
+ + + + +
Payload
Payload
MAC Header
Payload
+
FCS
MPLS Header
LCAS（链路容量调整方案）
• 技术原理：LCAS协议使用 技术原理： 协议使用H4/K4字节，携带控制信息，在源端和宿端之间 字节， 协议使用 字节 携带控制信息， 进行握手操作。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作， 进行握手操作。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作，以 及失效成员的屏蔽、恢复等操作。 及失效成员的屏蔽、恢复等操作。] • 功能：按需调整带宽，在链路没有问题的情况下，可以动态地增加和减少 功能：按需调整带宽，在链路没有问题的情况下， VC-trunk内的成员而不影响业务。保护功能：当一部分成员失效时，其它 内的成员而不影响业务。 内的成员而不影响业务 保护功能：当一部分成员失效时， 成员仍正常传输数据；当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽， 成员仍正常传输数据；当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽， 按需动态分配以太业务带宽将是未来ION的主要应用之一 速度快 。----按需动态分配以太业务带宽将是未来 按需动态分配以太业务带宽将是未来 的主要应用之一
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Page 7
内容介绍
• 数据特性简单理解 • MSTP关键技术 MSTP关键技术 • 以太网基础知识 • 以太网组网应用讲解 • 常见以太网功能
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• 同步＆异步 同步＆
SDH传输依靠时隙作为寻址手段，要求同一连接的数据必须周期性出现，全网 严格同步;数据特性利用PDU封装携带寻址信息，不需要同一连接的数据周期 性出现。
• 帧长度固定＆变长 帧长度固定＆
SDH帧字节数为固定长度和固定格式;而数据特性根据功能和层次不同，其帧 结构在一定范围里变化。
8×FE(电口）
接口板
VCTRUNK可以理解为虚级联的物理通道。对应的标准名称 VCTRUNK 是VCG 虚级联组 (Virtual Concatenation Group) VCG )
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应用层 传输层 网络层 数据链路层 SDH层 应用层ＰＤＵ 传输层ＰＤＵ 网络层ＰＤＵ 数据链路层ＰＤＵ ＳＤＨ帧 应用层 传输层 网络层 数据链路层 SDH层
每个层次有每个层次的协议，独立工作又相互关联。以太网技术属于TCP/IP协议 以太网技术属于TCP/IP 以太网技术属于TCP/IP协议 的数据链路层技术。 的数据链路层技术。
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Page 12
相邻级联技术
• 将同一STM-N中的业务颗粒级联成更大业务颗粒，并通过同一STM-N帧传送 • 只有一组POH开销 只有一组POH开销 • 传送过程中需要中间设备的支持
相邻级联实现简单，传输效率高。 1、端到端只有一条路径，业务无时延。 2、要求整个传输网络都支持相邻级联，原有的网络设备可能不支持，业 务不能穿通。
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虚级联与VCTRUNK 虚级联与VCTRUNK的关系 VCTRUNK的关系
VCTRUNK 虚级联
4×FE 光口
PHY 网络处理 器 PHY
RGGI
交叉芯 片 映射芯 片 接口转 换芯片 交叉芯 片 XCS
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Fra Baidu bibliotek
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Page 9
GFP 通用成帧技术
MPLS Header
+ +
Payload
GFP Header
Payload Payload
SDH Header
提供了将高层用户信息流适配到传送网络的一种通用机制。以太 网信号是突发、不定长的，与要求严格同步的SDH帧有很大的区 别，因此需要采用合适的封装技术来完成从以太网到SDH之间的 帧映射，以太网单板常采用GFP/LAPS/PPP三种封装协议。 GFP 标准化程度高，是以太网封装协议发展方向。
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Page 10
GFP的两种工作模式 GFP的两种工作模式
GFP的两种工作模式： • GFP-F（Frame-Mapped GFP）是一种面向PDU（如IP/PPP、Ethernet） 的处理模式 • GFP-T（Transparent GFP）是一种面向数据编码块（如Fibre Channel、 ESCON）的处理模式
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虚级联技术
• 通过多路VC-4/VC-3/VC12传送 • 每个VC-4/VC-3/VC12有自己的开销 • 只需要源/宿节点支持，对中间设备是透明的
虚级联应用灵活，只要求收、发两端设备支持即可，与中间的传送网络无关。 1、可实现多径传输。 2、开销多，传输效率低。 3、不同路径传送的业 务有一定时延。
Page 3
数据特性具备什么样的要素
• 采用分层结构，每层都定义了相应的封装格式 采用分层结构， 数据特性采用分层结构。每个层次都有相应的封装格式，把需要 通信的信息封装成不同的格式。这些封装的格式就是每一层的 PDU (program data unit)。 • 每一个通信层都对相应的PDU进行处理 每一个通信层都对相应的PDU PDU进行处理 每层的PDU封装都会包含对象(地址)的标示信息。根据对PDU封装 里的对象(地址)的判断可以确定目的对象(地址)，这是TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)数据通模型 的寻址方式。
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Page 17
内容介绍
• 数据特性简单理解 • MSTP关键技术 MSTP关键技术 • 以太网基础知识 • 以太网组网应用讲解 • 常见以太网功能
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2007-3-20
Security Level: internal use only
数据特性原理
--以太网原理 --以太网原理
www.huawei.com
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学习指南
• 本课程的重点
MSTP数据特性关键技术(重点) 以太网基础知识(重点) EOS组网应用讲解(重点)
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Page 16
LCAS的定义
• • LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)链路容量调整方式。 链路容量调整方式。 链路容量调整方式 数据业务的增长，对光传输网络提出了更高的要求，包括： 数据业务的增长，对光传输网络提出了更高的要求，包括：
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内容介绍
• 数据特性简单理解 • MSTP关键技术 • 以太网基础知识 • 以太网组网应用讲解 • 常见以太网功能
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SDH传输和数据特性技术的主要差异对比 SDH传输和数据特性技术的主要差异对比
• TDM＆统计复用 TDM＆
SDH传输采用时分复用的带宽分配方式，保证了业务良好的Qos (Quality of
Service)，但带宽利用率不高;数据特性采用统计复用，只在需要的时候占用 带宽资源，可以实现带宽资源共享，但业务的Qos 不能很好的保证。
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Page 18
双绞线（10BASE）
• 10BASE-T
› 10：传输速率为10Mbps；BASE：使用基带信号；T：双绞线；传输距 离：3/4/5类非屏蔽双绞线最远100m，5类屏蔽双绞线最远100m
•
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Page 8
MSTP的关键技术 MSTP的关键技术
• GFP（Generic Framing Procedure ）封装技术 GFP（ 提供了将以太网突发、不定长的业务流适配到SDH传输网络 的一种通用机制。 • 级联技术 将同一种粒度的虚容器做为一个更大的容器，形成VCG 虚 级联组 (Virtual Concatenation Group), 为数据业务提供 更高和更多规格的带宽。 • LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)技术 Scheme)技术 为数据业务提供带宽灵活、动态调整解决方案的技术。同时， 提供一种容错机制，增强虚级联的健壮性。
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映射技术
• • • 级联技术： 级联技术： 级联的目的：利用SDH网络传送大颗粒业务；实现带宽按需配置。 网络传送大颗粒业务； 级联的目的：利用 网络传送大颗粒业务 实现带宽按需配置。 现有的传输网中最大的虚容器是VC-4，能够传输的业务带宽仅有 ， 现有的传输网中最大的虚容器是 149Mbps。随着ATM AND IP网络的发展，带宽的需求已超过了VC。随着 网络的发展，带宽的需求已超过了 网络的发展 4的限制。现在发展起来的几种技术可以使多个VC-4的带宽合并起来 的限制。现在发展起来的几种技术可以使多个 的限制 的带宽合并起来 提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务。 提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务。 • 以太网业务映射到SDH的级联方式包括相邻级联和虚级联（VC-12的级联方式包括相邻级联和虚级联（ 以太网业务映射到 的级联方式包括相邻级联和虚级联 Xc/V、VC-3-Xc/V、VC-4-Xc/V）。 、 、 ）。
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数据特性分层结构
SDH 传 输 和 TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)的基本要素是一致的，可以把两者合到一个通信技术的模 型里
Payload
GFP Header
Payload Payload
SDH Header
采用分层结构，有利于功能的扩展。 有意思的是:SDH帧开销预留很多开销字节;而数据通信采用添加开销字节的方式。
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•
在更大的带宽需求上，主要提供了虚级联来满足，而虚级联又存在如下缺陷： 在更大的带宽需求上，主要提供了虚级联来满足，而虚级联又存在如下缺陷：
› › ›
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LCAS正是为了解决虚级联的上述问题而制定的，即标准G.7042。 正是为了解决虚级联的上述问题而制定的，即标准 正是为了解决虚级联的上述问题而制定的 。 LCAS提供了带宽灵活、动态调整的解决方案。同时也提供一种容错机制， 提供了带宽灵活、动态调整的解决方案。同时也提供一种容错机制， 提供了带宽灵活 增强虚级联的健壮性。 增强虚级联的健壮性。
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数据特性分层结构各层之间的封装格式关联关系
Data
IP Header VLAN Header
+ + + + +
Payload
Payload
MAC Header
Payload
+
FCS
MPLS Header
LCAS（链路容量调整方案）
• 技术原理：LCAS协议使用 技术原理： 协议使用H4/K4字节，携带控制信息，在源端和宿端之间 字节， 协议使用 字节 携带控制信息， 进行握手操作。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作， 进行握手操作。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作，以 及失效成员的屏蔽、恢复等操作。 及失效成员的屏蔽、恢复等操作。] • 功能：按需调整带宽，在链路没有问题的情况下，可以动态地增加和减少 功能：按需调整带宽，在链路没有问题的情况下， VC-trunk内的成员而不影响业务。保护功能：当一部分成员失效时，其它 内的成员而不影响业务。 内的成员而不影响业务 保护功能：当一部分成员失效时， 成员仍正常传输数据；当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽， 成员仍正常传输数据；当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽， 按需动态分配以太业务带宽将是未来ION的主要应用之一 速度快 。----按需动态分配以太业务带宽将是未来 按需动态分配以太业务带宽将是未来 的主要应用之一
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• 同步＆异步 同步＆
SDH传输依靠时隙作为寻址手段，要求同一连接的数据必须周期性出现，全网 严格同步;数据特性利用PDU封装携带寻址信息，不需要同一连接的数据周期 性出现。
• 帧长度固定＆变长 帧长度固定＆
SDH帧字节数为固定长度和固定格式;而数据特性根据功能和层次不同，其帧 结构在一定范围里变化。
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应用层 传输层 网络层 数据链路层 SDH层 应用层ＰＤＵ 传输层ＰＤＵ 网络层ＰＤＵ 数据链路层ＰＤＵ ＳＤＨ帧 应用层 传输层 网络层 数据链路层 SDH层
每个层次有每个层次的协议，独立工作又相互关联。以太网技术属于TCP/IP协议 以太网技术属于TCP/IP 以太网技术属于TCP/IP协议 的数据链路层技术。 的数据链路层技术。
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相邻级联技术
• 将同一STM-N中的业务颗粒级联成更大业务颗粒，并通过同一STM-N帧传送 • 只有一组POH开销 只有一组POH开销 • 传送过程中需要中间设备的支持
相邻级联实现简单，传输效率高。 1、端到端只有一条路径，业务无时延。 2、要求整个传输网络都支持相邻级联，原有的网络设备可能不支持，业 务不能穿通。
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虚级联与VCTRUNK 虚级联与VCTRUNK的关系 VCTRUNK的关系
VCTRUNK 虚级联
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MPLS Header
+ +
Payload
GFP Header
Payload Payload
SDH Header
提供了将高层用户信息流适配到传送网络的一种通用机制。以太 网信号是突发、不定长的，与要求严格同步的SDH帧有很大的区 别，因此需要采用合适的封装技术来完成从以太网到SDH之间的 帧映射，以太网单板常采用GFP/LAPS/PPP三种封装协议。 GFP 标准化程度高，是以太网封装协议发展方向。
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GFP的两种工作模式 GFP的两种工作模式
GFP的两种工作模式： • GFP-F（Frame-Mapped GFP）是一种面向PDU（如IP/PPP、Ethernet） 的处理模式 • GFP-T（Transparent GFP）是一种面向数据编码块（如Fibre Channel、 ESCON）的处理模式
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虚级联技术
• 通过多路VC-4/VC-3/VC12传送 • 每个VC-4/VC-3/VC12有自己的开销 • 只需要源/宿节点支持，对中间设备是透明的
虚级联应用灵活，只要求收、发两端设备支持即可，与中间的传送网络无关。 1、可实现多径传输。 2、开销多，传输效率低。 3、不同路径传送的业 务有一定时延。
Page 3
数据特性具备什么样的要素
• 采用分层结构，每层都定义了相应的封装格式 采用分层结构， 数据特性采用分层结构。每个层次都有相应的封装格式，把需要 通信的信息封装成不同的格式。这些封装的格式就是每一层的 PDU (program data unit)。 • 每一个通信层都对相应的PDU进行处理 每一个通信层都对相应的PDU PDU进行处理 每层的PDU封装都会包含对象(地址)的标示信息。根据对PDU封装 里的对象(地址)的判断可以确定目的对象(地址)，这是TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)数据通模型 的寻址方式。
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数据特性原理
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LCAS的定义
• • LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)链路容量调整方式。 链路容量调整方式。 链路容量调整方式 数据业务的增长，对光传输网络提出了更高的要求，包括： 数据业务的增长，对光传输网络提出了更高的要求，包括：
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SDH传输和数据特性技术的主要差异对比 SDH传输和数据特性技术的主要差异对比
• TDM＆统计复用 TDM＆
SDH传输采用时分复用的带宽分配方式，保证了业务良好的Qos (Quality of
Service)，但带宽利用率不高;数据特性采用统计复用，只在需要的时候占用 带宽资源，可以实现带宽资源共享，但业务的Qos 不能很好的保证。
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双绞线（10BASE）
• 10BASE-T
› 10：传输速率为10Mbps；BASE：使用基带信号；T：双绞线；传输距 离：3/4/5类非屏蔽双绞线最远100m，5类屏蔽双绞线最远100m
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MSTP的关键技术 MSTP的关键技术
• GFP（Generic Framing Procedure ）封装技术 GFP（ 提供了将以太网突发、不定长的业务流适配到SDH传输网络 的一种通用机制。 • 级联技术 将同一种粒度的虚容器做为一个更大的容器，形成VCG 虚 级联组 (Virtual Concatenation Group), 为数据业务提供 更高和更多规格的带宽。 • LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)技术 Scheme)技术 为数据业务提供带宽灵活、动态调整解决方案的技术。同时， 提供一种容错机制，增强虚级联的健壮性。
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映射技术
• • • 级联技术： 级联技术： 级联的目的：利用SDH网络传送大颗粒业务；实现带宽按需配置。 网络传送大颗粒业务； 级联的目的：利用 网络传送大颗粒业务 实现带宽按需配置。 现有的传输网中最大的虚容器是VC-4，能够传输的业务带宽仅有 ， 现有的传输网中最大的虚容器是 149Mbps。随着ATM AND IP网络的发展，带宽的需求已超过了VC。随着 网络的发展，带宽的需求已超过了 网络的发展 4的限制。现在发展起来的几种技术可以使多个VC-4的带宽合并起来 的限制。现在发展起来的几种技术可以使多个 的限制 的带宽合并起来 提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务。 提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务。 • 以太网业务映射到SDH的级联方式包括相邻级联和虚级联（VC-12的级联方式包括相邻级联和虚级联（ 以太网业务映射到 的级联方式包括相邻级联和虚级联 Xc/V、VC-3-Xc/V、VC-4-Xc/V）。 、 、 ）。
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数据特性分层结构
SDH 传 输 和 TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)的基本要素是一致的，可以把两者合到一个通信技术的模 型里
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GFP Header
Payload Payload
SDH Header
采用分层结构，有利于功能的扩展。 有意思的是:SDH帧开销预留很多开销字节;而数据通信采用添加开销字节的方式。
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