MSTP技术介绍

MSTP(多业务传送平台)专辑(一)
本专辑内容提要：
随着城域数据业务的高速发展，电信城域网正面临深刻的变革—既要保证传统电信业务的实现，又要确保基于数据通信的多业务的承载。

MSTP正是满足了电信宽带城域网迅猛发展的业务需求，才被电信运营商所认可。

本专辑摘录了一组有关MSTP技术发展动态的文章，供读者参考。

目录
1、MSTP为城域网带来什么
2、MSTP该用在哪里
3、基于SDH的MSTP技术分析
4、从城域传送网技术与组网策略看MSTP
5、MSTP撑起城域数据业务的桥梁
6、MSTP加速城域网盈利进程
MSTP为城域网带来什么
一、“城域裂缝”
在过去的几年中，为了适应快速增长的宽带业务需求，人们投入大量的精力改造了用户侧的接入网，目前的各种宽带接入技术如xDSL接入、以太网接入、HFC 接入、LMDS接入等，都能够比较好地疏通接入网的瓶颈，具备提供各种宽带数据、视频、音频业务的能力。

另一方面，由于DWDM技术的广泛应用，长途干线网的容量正向着T比特级进军，核心路由器的处理能力也达到了T比特级，干线网的巨大传输容量已经成为网络发展的坚实基础。

但是，在接入网和干线网高速发展的同时，传统的本地网的容量和接口能力都难以满足业务疏导、汇聚的要求，于是出现了所谓的“城域裂缝”。

二、MSTP的使命
人们提出了多种方案来解决上述的“城域裂缝”问题，总的称之为MSPP（多业务提供平台，Multi－Service Provisioning Platform）。

在目前来说，MSPP主要包含三个流派：WDM流派、SONET/SDH流派、纯数据流派。

不论是哪一类的MSPP 技术，总的来说都具有多种业务承载能力集于一身的特点，而且容量普遍比较大，还有就是可解决网络的可靠性问题。

人们没有放弃目前的主流传输技术SDH，并对其作了各种改动，以期能够适应多业务的承载环境。

改动SDH的方向有两个：一个是简化，另一个是增强。

简化的SDH在这里姑且称之为SDHlite。

SDHlite简化主要体现在两个方面：首先是简化SDH的开销处理，其次是修改APS协议，使单个的SDHlite环能够容纳更多的节点，而不是目前的16个。

在国内，主要的SDH改进形式是增强其功能，主要是增
加宽带业务的承载和处理能力，我国的行业标准称之为MSTP（基于SDH的多业务传送平台）。

三、切实可行的建设方案
那么到底选择哪一种MSPP技术作为城域网的传送平台呢？在对比各种MSPP 技术之前，先对比较的标准进行大致解释。

毫无疑问，多业务承载能力是比较各种MSPP技术的首要条件，其次是网络可靠性、网络容量、成本、技术成熟程度。

无论现阶段在城域网中引入WDM是否在经济上可以承受，从总体趋势来看，WDM进入城域网领域是个方向。

WDM作为基础传送平台，和其它两类的技术存在互补性。

对于纯粹基于以太网方式组建城域网的，由于网络的保护机制所限，适用于必须严格控制成本的场合。

需要注意的是，目前的电信网的主要收益来源于话音，因此组建城域网必须考虑传送平台对话音业务的支持能力。

从这个角度来看，毫无疑问，基于SDH的方案是最合适的。

其中，简化型的SDH缺乏标准，难以使国内的用户建立信心，由简化所带来的成本降低很可能会因为难以规模生产而抵消，而且很多改进用途有限，在国内的应用前景并不乐观。

总体上来说，目前比较切合实际的技术是MSTP。

MSTP是对SDH的增强，而且主要在多业务处理能力上下工夫。

MSTP的关键就是在传统的SDH上增加了ATM和以太网的承载能力，其余部分的功能模型没有任何改变。

MSTP设备不但可以直接提供各种速率的以太网口，而且支持以太网业务在网络中的带宽可配置，这是通过VC级联的方式实现的。

也就是说，我们可以突破传统的限制，用若干个VC的带宽在逻辑上捆绑成为一个更大的容器，灵活地承载不同带宽的业务。

MSTP上提供的10Mbps/100Mbps/1000Mbps系列接口，解决了以太网承载的瓶颈问题，给网络建设带来了充分的选择空间。

四、现实的市场空间
2001年，中国电信的固定电话增长率约5.5％，而电路出租和数据业务的增长率则高达60％。

从发展的眼光来看，固定网的数据业务和电路出租业务仍有巨大的增长潜力。

据美国Yahoo消息，2001年全球5000家大企业有90％的企业取消
了所有不会直接增加利润的支出，但这些企业同时却投入了更大的资金用于构建企业IT网络，大幅度调整、改进、更新或创建企业网络基础架构。

上述情况表明，城域网的运营和收益不仅仅来自于业务层面的提供和保障，基础传送网络也将成为基础运营商的重要收益来源。

现阶段大量用户的需求还是固定带宽专线，主要是2M、10M/100M、34M、
155M。

对于这些专线业务，大致可以划分为固定带宽业务和可变带宽业务。

固定带宽业务如2M、34M，可变带宽业务如10M/100M、ATM155M业务。

对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH那里继承了优秀的承载、调度能力；对于可变带宽业务，既可以直接在 MSTP设备上提供端到端透明传输通道，充分保证服务质量，也可以充分利用MSTP的二层交换和统计复用功能共享带宽、节约成本，同时使用其中的VLAN划分功能隔离数据，用不同的业务质量等级（CoS）来保障重点用户的服务质量。

在城域汇聚层，实现企业网络边缘节点到中心节点的业务汇聚具有节点多、端口种类多、用户连接分散和较多端口数量等特点。

采用MSTP组网，可以实现IP 路由设备10M/100M/1000M、POS和2M/FR业务的汇聚或直接接入，支持业务汇聚调度，综合承载，具有良好的生存性。

根据不同的网络容量需求，可以选择不同速率等级的MSTP设备。

技术可以革命，但网络只能演进。

从严格意义上来说，MSTP并非技术革新而是对已有成熟技术的组合应用和优化。

这正是MSTP的生命力根源。

从技术层面上来看，SDH技术、以太网的二层交换技术、ATM技术都已经十分成熟了，有着广泛的市场基础。

从业务层面上来看，话音业务、TDM专线业务是当前阶段运营商的主体收入来源，而数据业务将是未来网络的主导。

这样看来，抛开现实去豪赌未来的技术选择倾向是不现实的。

MSTP正好满足了“立足现状、放眼未来”的战略，在当前的各种城域传送网技术中是比较好的选择。

摘自《人民邮电报》
MSTP该用在哪里
很多人现在一谈到城域网就会联想到MSTP，这似乎已经成为了思维定势。

其实，MSTP最大的好处就是多提供了两块接口板，其本身对SDH的机制没有任何的改进，更何况还有一部分的交叉容量将被映射后的业务所占用。

从某种意义上说，MSTP就是把传输设备和二层交换机做到了一起。

既然牵涉到本地MAC地址和ATM 业务的重新交换，注定MSTP无法成为城域核心网中高跨距、高容量的设备。

可以注意到，高速率的数据信号一般从数据网GSR组建的RPR环上走，而纯10G的核心传输产品对数据信号不直接提供低速率接口。

2002年5月移动总部MSTP的测试中还牵涉到一些二、三层交换的功能，部分厂家已做到二层交换(L2交换必须做在MSTP内，不能外接)。

三层目前尚无厂家支持，因为大家都感觉路由器在三层的作用已经相当明显，不必再考虑将传输引入。

由此可见，适宜MSTP使用的场合应该限于城域网的接入层和汇聚层。

MSTP最核心的技术就是IP/ATM OVER SDH，其中Ethernet映射入SDH可细分为
ML-PPP、HDLC、LAPS、GFP等等。

这些技术中有很多其实并不是新技术，路由器的POS接口中很早就考虑到了这一点。

ML-PPP是对PPP的多链路捆绑，并试图在多条链
路上做负载均衡。

这种方式适宜在不同厂家的产品间实现互通。

IETF将PPP定义为 RFC1661，由于PPP出现较早，大部分厂家均将PPP作为自己产品的主要映射技术。

GFP是2001年10月在ITU-T上通过的新封装形式-G.7041，并专有的字节进行帧
类型、长度和定界，以取代原来的Flag它对目前部分厂家对此项技术尚处于支持阶段，并不主推。

但随着数据业务的增长以及带宽的限制，我们预计在不久的将来GFP会取代ML-PPP，与虚级联和LCAS(链路容量调整方案，G.7042)一起形成一个完善的Ethernet OVER SDH的方案。

LAPS由国内烽火公司提出，比PPP的多次LCP会话建立过程更节省时间，因此封装效率较高，但帧技术与PPP相比无太大变化。

LAPS的关键问题主要在于各厂家的支持性，似乎别的厂家对LAPS封装并不太感冒。

摘自《通信产业报》
基于SDH的MSTP技术分析
由于具有可靠的业务保护能力，SDH技术也正在成为城域传输网的一种选择。

但是令人感到棘手的问题是：对于固定速率的业务(如传统话音业务)，SDH很容易将其适配到固定容量通道中，但对于可变速率VBR业务和任意速率业务，SDH则显得不够灵活，特别是传送效率不高。

SDH的高市场占有率以及城域网的巨大增值潜力使SDH的倡导者们费尽心思，在原有SDH的基础上加入对数据业务层的处理，比如以太网的二层处理、ATM的统计复用等功能，使其更适合数据业务的传送。

对于以太网业务，其在映射到VC之前需要经历处理的过程有：二层交换、协议封装、映射前的处理等。

将以太网数据通过专用协议映射到SDH帧结构中，目前有三种方案： (1)通过点到点协议PPP转换成HDLC帧结构，再映射到SDH的虚容器VC中，简称POS。

(2)将数据包转换成LAPS结构映射到SDH虚容器VC中，这是我国提出的IP over SDH
提案，已被正式批准作为国际电联标准，其标准号为X.85/Y.1321 IP over SDH。

(3)将数据包通过简化数据链路协议SDL的方式映射到SDH虚容器VC中。

POS技术比较成熟，适于多协议环境；但由于PPP并不是专为SDH运载设计的， POS效率并不理想；LAPS在HDLC净荷中省去填充字节PAD，因而对于短数据包，LAPS比PPP效率要高，并将扰码作为强制要求，而不像PPP那样是可选功能；SDL技术主要针对高容量的数据包及传输系统，效率很高。

以太网端口
在接收到数据业务之后，需经过二层交换处理(可选)，保障其高效传输。

另外，为了增强承载业务的灵活性，级联(Concatenation)技术在数据业务进入VC之前得到应用。

级联技术又分为连续(Contiguous)级联或虚(Virtual)级联两种。

以100M以太网的VC-12级联为例说明其原理：该技术将n个VC-12捆绑在一起形成一个整体VC-12-n，在VC-12-n所支持的净负荷C-12-n中建立一个LAPS (或
HDLC)链路在SDH网中传送。

当N个VC-12连续排列时为连续级联，通常以VC-12-n中
第一个VC-12的POH作为级联后整体的POH，其缺点是n个VC-12必须地址相邻，带宽
分配不灵活。

虚级联方式无需VC-12相邻，仅需通道终端设备提供级联功能即可。

这种方式需要通道业务起始端和终止端各增加相应处理功能，接收端需引入一个缓存器以增加额外时延。

对于ATM业务，系统提供统计复用功能，可对多个ATM业务流中的非空闲信元进行抽取，复用进一个ATM业务流，以提高其在SDH线路上的利用率，同时节约了ATM交换机的端口数。

另外，还可以在SDH环路上形成一个ATM的虚拟通道环，这样ATM的业务层面可以实现环保护。

摘自《通信产业报》从城域传送网技术与组网策略看MSTP
一、城域网几种技术分析MSTP、RPR和城域WDM技术是城域网工程中的主流技术。

MSTP比较适合已经敷设大量SDH网的运营公司，它可以方便有效地支持分组数据业务，实现从电路交换网到分组网的过渡。

MSTP对二层的支持被许多人认为是传输设备重大变化，二层网络从单纯的局域(学校、企业内)可以扩展到整个城市甚至长途；但是二层缺少路由功能，必须采用MAC地址交换，而且广播风暴等问题决定了二层的网络不能无止境扩大，在网络规划达到一定程度后，必须引入三层以及路由器功能，MSTP并不能代替路由器，
但在一定程度可以简化路由器要求，PoS接口改为GE/FE接口，MSTP与路由器的配合是一个很重要问题。

二、城域网建设的几点考虑
城域传送网的节点设置、网络布局应充分考虑IP网、话音、基站、ATM等业务的分布，进行合理的规划和设计，以满足传送网对各种业务网络的综合承载，由于IP业务将成为业务的主体，因此城域传送网与路由器的配合是一个很重要的问题。

10Gb/sMSTP应该在城域网中占有重要地位，40Gb/sTDM系统也主要会在城域网中应用，尤其是在网络结构复杂的大中城市中。

仅从汇聚层来看，汇聚层网络结构多采用环形结构，多业务传送节点MSTP有着较多地应用，采用MSTP技术，可以实现在传输设备中直接提供以太网或ATM接口，降低传输成本，适合作为网络边缘的融合节点，如果业务以数据业务为主的话，也可以采用RPR技术组织网络。

汇聚层负载将本地交换局连接到骨干节点，以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为核心，对带宽的需求多变化，要求可扩展性高、低成本。

由于业务多为汇聚型，因此拓扑结构以环网为主。

在汇聚层应用MSTP可以优化对数据业务的传送，提高带宽利用率，同时利用MSTP的L2交换和汇聚功能，可以节省汇聚节点的业务端口，降低网络成本，因此要求应用于汇聚层的MSTP有比较完善的L2交换和汇聚功能。

接入层主要负责将商业大楼以及大客户的接入。

接入层多采用环网结构，可以根据业务类型选择SDH或RPR技术。

接入层的MSTP设备要求结构紧凑，配置灵活，业务接口丰富，低成本，以及完善的L2交换和汇聚功能。

接入层MSTP可以替代部分数据网络设备，降低网络成本。

城域网最大的特点是多样性，我们不能简单地以一种方式套用各个地区城域网的发展，应根据城市规模、业务类型、用户分布等选取合理的技术，并充分考虑与业务层IP、路由器的配置的关系，使两层的功能相互对应、协调。

摘自《通信产业报》
MSTP撑起城域数据业务的桥梁
城域网是当前电信运营商争夺的焦点，目前城域网组网技术种类繁多，大致包括基于SDH结构的城域网、基于以太网结构的城域网、基于ATM结构的城域网和基于DWDM结构的城域网。

其实，SDH、ATM、Ethernet、WDM等各种技术也都在不断吸取其它技术的长处，互相取长补短，即要实现快速传输，又要满足多业务承载，另外还要提供电信级的QoS，各种城域网技术之间表现出一种融合的趋势。

新一代宽带城域网必须充分利用现有网络资源，实现从传统模式向纯数据通信模式的平滑演进。

同时又应该满足支持主流IP协议通信、支持开放的数据业务、保证城域网的自愈特性和QoS、融合以太网的低廉组网特点、利用DWDM的大带宽容量，以及ATM网络对传统电信业务的支持。

SDH是当前电信城域网的主要传送体制。

然而，由于DWDM这种更大容量传输技术的出现，SDH已经逐渐演变成为DWDM的接入网络，向网络会聚和边缘层转移。

这就要求SDH必须从传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台，即融合的多业务节点。

MSTP的实现基础是充分利用SDH技术对传输业务数据流提供保护恢复能力和较小的延时性能，并对网络业务支撑层加以改造,以适应多业务应用，实现对二层、三层的数据智能支持。

即将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成业务层和传送层一体化的SDH业务节点，称为融合的网络节点或多业务节点，主要定位于网络边缘。

MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器(DXC)、WDM终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备--即基于SDH技术的多
业务传送平台(MSTP)，进行统一控制和管理。

基于SDH的MSTP最适合作为网络边缘的融合节点支持混合型业务，特别是以TDM业务为主的混合业务。

它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商，应用于局间或POP间，还适合于大企事业用户驻地。

而且即便对于已敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台可以更
有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。

所以，它将成为城域网近期的主流技术之一。

由于基于SDH的MSTP技术沿用了标准成熟的SDH，因此MSTP的标准化进程发展非常快。

目前，我国MSTP标准制定已经取得了一定的进展。

而且，烽火网络基于X.86标准推出的外置式MSTP十分适合我国特点，在IP通信的关键技术上取得了突破。

在我国，大多数已有的电信城域网是基于ATM+SDH结构的，建立在SDH网络上的MSTP让用户可以使用多种不同的网际协议，兼顾了用户对各种不同业务的需求。

满足了电信运营商网络支持多协议、多业务的要求，成为时下流行的支持IP 数据业务的高效、高带宽、灵活管理的城域多业务承载平台。

摘自《通信产业报》
MSTP加速城域网盈利进程
目前，电信运营商八纵八横的骨干传输已可以用海量来形容，移动运营商一级干线仅存的西部环也将于2002年9月底投入运行。

干线可满足的传输大容量自不必说，作为用户业务流与骨干网络传输资源相联系的城域传送网在面对多业务传输承载任务时，成为了整个传输网络的症结所在。

尽管数据业务强有力地威胁着语音业务的地位，语音业务仍是运营商盈利的支柱，这就给以支持实时业务见长的SDH设备带来了新的机遇。

有运营商的技术代表这样告诉记者，对于组建后的新电信和新网通来说，建立自己的基于SDH的多业务传输平台MSTP是明智之举，对于现阶段搭建城域网，MSTP无疑是向全光网络过渡最为适宜的办法。

利用MSTP，运营商既能利用原来的网络资源，又能灵活地开展业务。

建设城域网的三种方式主要有光纤直连、纯宽带传输网方案以及MSTP，其中MSTP是基于SDH的综合多业务平台。

由于现有网络所承载的不再只是以数据或以
话音为基础的单一传输方式，一个能囊括多种综合多业务的城域网平台是最重要的。

从技术上讲，在MSTP这样的平台中，TDM业务、ATM业务、IP业务都可高效接入，而且，三种业务还可以交叉、交换，既能满足日益增长的数据业务(IP、ATM......)的需求，又能兼容目前大量应用的TDM业务，而且由于SDH/DWDM成熟的组网和保护技术，为整个城域网提供了核心级的可靠性保障。

因此城域传输网的实现方式以SDH/ATM/IP混合传输网方案最为理想。

由于混合传输网是由多业务传送平台(MSTP)设备构建的网络，在这个平台中，TDM业务、ATM业务、IP业务都可以接入，并且能高效传输。

更重要的是，MSTP上的三种业务还可以进行交叉和交换，它的优势非常明显，它兼容目前大量应用的TDM业务，满足日益增长的数据业务(IP、ATM)的要求，采用目前最为成熟的SDH组网和保护技术，同时又吸收了ATM和IP所具有的保护属性。

与光纤直连、纯宽带传输网方案相比，采用混合传输设备建设城域传输网具有较强的优势。

现在，对于各大运营商来说，抢占到了大客户，就抢占到了盈利的制高点，从某种角度讲城域网是一种主要面向企事业用户的，最大可覆盖城市及其郊区范围的，可提供丰富业务和支持多种通信协议的公用网。

纯粹的IP网由于缺少灵活性和很好的保密性，往往不被看好。

并且从复杂度上讲，运营商往往不需要三层以上(IP层、数据链路层、物理层)的网络层，而是趋向于使用起来更简单，增强处理能力的技术手段。

而MSTP也是目前使用于城域网，基于SDH，既向IP融合，又向TDM靠拢的多业务解决平台。

此外，光网络的业务越来越向着种类多、透明、可运营的方向发展，这也是压在城域网身上的重担。

MSTP作为城域网建设的一种综合建网手段，将会越来越成熟，并越来越受到众多积极建设城域网的运营商的认可。

摘自《通信产业报》MSTP(多业务传送平台)专辑(二)
本专辑内容提要：
随着城域数据业务的高速发展，电信城域网正面临深刻的变革—既要保证传统电信业务的实现，又要确保基于数据通信的多业务的承载。

MSTP正是满足了电信宽带城域网迅猛发展的业务需求，才被电信运营商所认可。

本专辑摘录了一组有关MSTP技术发展动态的文章，供读者参考。

目录
1、MSTP技术最新发展
2、MSTP在城域网中的应用
3、MSTP的另类－烽火网络外置式MSTP
4、MSTP上以太网业务的端到端性能探讨
5、MSTP能给运营商带来什么?
MSTP技术最新发展
内容提要：
本文从映射方式、级联方式、多方式汇聚能力、以太环网、LCAS功能和保护倒换方式及时间等6个方面介绍了MSTP技术的最新发展。

基于SDH多业务传送节点MSTP无疑是城域传送网的最主流技术。

在过去的一年中,各主要制造商都推出了新的设备版本,基本上满足了对3层交换、ATM处理的要求。

其主要的进展集中在以下几个方面:
一、映射方式
对于不同厂商MSTP进行以太网业务互通基本有三种方式:第一种是不同厂家以太网接口直接互联,只需要注意以太网接口的协商方式的一致就可以完成。

第二种是以太网业务穿通其他厂家SDH网络的互通,而两端的SDH为同一厂商,对于VC级联的以太网业务要求中间的SDH网络支持VC级联。

对于这两种方式,经过测试,不同广商基本上都可以实现互联互通。

第三种是不同厂家以太网映射和封装协议互通。

这也是网络中比较急需的。

如果可以在这个层次上互通,则不再要求以GE/FE接口与数据网络相连的两端SDH设备(也就是进行以太网封装和解封装的设备)为同一厂商。

可是遗憾的是目前还没有两个厂家能够互通。

主要有两个原因:一是以太网映射方式不同；二是同一映射方式的选项不同。

在2001年版本MSPT行业标准中，对于以太网到SDH VC的封装格式并没有严格
限定,而是定义了3种柄部到装协议:
PPP、LAPS、GFP各个厂家可以选用不同封装协议,实际系统中广商多选用一个和两个选项,也有厂家采用EOS或其他私有协议。

但是即使采用相同封装协议,仍有一些选项差异,如PPP中CRC编码等,所以实际系统中无法互通。

以太网封装格式的互通十分重要,如果不同厂商的封装格式能够互通,则意味着GE或FE以太网业务不仅可以跨越不同厂商的SDH网络,而且不再需要两端的SDH 设备为同一厂家的,不同厂商设备组成的SDH网络对于以太网业务将成为透明通道,为更大范围的组织二层网络提供了基础。

从目前三种映射方式来看,相对于HP和LAE毡,GW协议标准化程度更高一些,它是数据业务映射到SDH/OTN的标准方式,有着很大的市场应用前景。

目前支持帧映射
(Frame-mapped)和透明映射(transparent),能够对用户数据信号进行统计复用,可以更有效的防止由于误码引起的错帧,更有利于各厂家的互连互通。

因此有必要对GFP映射细节进行规范,以实现不同厂商映射方式的互通性,提高城域组网的灵活性。

二、级联方式
以太网映射到SDH VC级联颗粒不同,映射颗粒有VCl2*n、VC3*n和VC4*n,级联方式有连续级联和虚级联。

对于以VC级联方式承载的以太网业务进行跨SDH厂商连接时,要求两个SDH设备供应商的级联可以互通。

连续级联的规范比较简单,从实际测试上看,已经有厂商实现连续级联的互联互通。

目前的难点在于虚级联互通,虽然ITU在2000年对虚级联进行了标准化,但有些厂商并没有完全按照G.707去作,导致不同厂商虚级联功能无法互通。

导致即使在封装协议如GFP取得一致,在物理通道上也无法互通。

另外一个问题是由于虚级联功能比较新,目前测试仪表尚不支持对于该功能开销字节的测试,无法判断设备功能的标准化情况。

三、多方向汇聚能力。