深入解析MSTP的概念与实现

1.MSTP的发展由来

在以话音业务为主体的通信时代，SDH作为承载网，通过时隙映射和交叉连接功能以及端到端的质量保证机制，很好地确保了话音业务的实时性。然而，随着以包交换为传送机制的IP数据业务的大幅度、高速发展，以时分交换为机制的SDH网络，很难在满足话音业务的同时，再实现高效率的承载IP业务。摒弃SDH技术重新建设承载网，还是引入一些新的技术对SDH进行改造，将问题解决在网络的边缘（接入端），使IP业务在SDH网络中也能有良好的通过性，曾经是业界人士讨论的焦点。无疑，后者具有更大的操作价值，因为这不仅可以使现有的网络资源得到更为合理的利用，而且SDH本身具有的一些特性也可以弥补以太网的一些不足，例如QoS问题。

传统的SDH设备主要传输TDM时分业务，包括2Mb/s、34Mb/s、140Mb/s。如果想传输以太网业务，需要将其通过接口转换器转换为单独的2Mb/s或34Mb/s标准信号，再进行传输，这样可以解决以太网数据的透明传输，但以太网信号并不是单个VC-3或单个VC12可以完全封装的，也就是带宽不能随意调整，如果遇到复杂的组网要求，此方法更是无法满足。

MSTP（M ulti-Service Transport network），基于SDH的多业务传送平台，能够较好地解决上述问题。其技术基础仍然是SDH，但它有别于SDH。从网络定位上讲，MSTP应处在网络接入部分，用户侧面向不同的业务接口，网络侧面向SDH传输设备。MSTP就像一个枢纽站，如何按照不同的客户需求建立安全、快捷的传输通道，是其追求的目标。

基于SDH的MSTP基本思想是，在传统的传输平台上集成2层以太网、ATM等处理能力，将SDH对实时业务的有效承载和网络2层、甚至3层技术（如以太网、ATM、RPR、MPLS等）所具有的数据业务处理能力有机结合起来，以增强传送节点对多类型业务的综合承载能力。如图4-30所示为基于SDH的MSTP的协议参考模型。

图4-30　基于SDH的MSTP的协议参考模型

我国行业标准YD／T1238·2002《基于SDH的多业务传送节点技术要求》对基于SDH的多业务传送节点作了这样的定义：基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等多种业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。因此，基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还应具有以下基本功能：

（1）具有TDM业务、ATM业务或以太网业务的接入功能。

（2）具有TDM业务、ATM侧业务或以太网业务的传送功能，包括点到点的透明传送功能。

（3）具有ATM业务或以太网业务的带宽统计复用功能。

（4）具有ATM业务或以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。

MSTP可以应用于城域网的各个层次。在城域网核心层，MSTP主要完成城域网核心节点之间高速SDH、IP、ATM业务的传送、调度；在城域网汇聚层，MSTP主要完成多种类型业务从接入层到核心层的汇聚；在城域网接入层，MSTP主要负责将不同城域网用户所需的各类业务接入到城域网络中。

2.MSTP的特点和功能模型

基于SDH的MSTP具有如下特点：

（1）它继承了传统SDH技术的诸多优点：如良好的网络保护倒换性能、能够有效支持主业务等。

（2）在物理层实现动态带宽分配：通过支持LCAS功能，MSTP可以实现对链路带宽的动态配置和调整。

（3）支持多种物理接口：由于MSTP节点能够提供各种类型城域业务的接入、汇聚和传输，因此，它应能够支持多种类型的物理接口。常见的接口类型包括：PDH接口（E1/T1、E3/T3等）、SDH接口（STM-N）、以太网接口（FE、GE）、POS接口。

（4）支持多种协议类型：为了有效地支持多种业务类型，MSTP必须能够支持多种数据处理技术，即具有多协议支持能力。通过对多种网络协议的支持，能够增强MSTP的业务智能，有效地完成对不同业务的聚合、交换和路由等处理任务，并保证不同类型业务的QosS需求（包括网络性能需求、业务安全需求等）。(www.xing528.com)

（5）支持细粒度的带宽分配，提高了带宽利用率：在SDH层，由于MSTP支持级联和虚级联功能，因而可以灵活地分配带宽，其带宽分配粒度为2Mb/s。在数据链路层，通过二层数据处理技术，如MPLS、RPR的带宽预留技术，可以以更小粒度对数据业务的带宽进行调度和处理。MSTP所具有的这种细粒度分配使用带宽的能力，在一定程度上提高了带宽利用率。另外，该方案支持来自多个用户的数据流量共享使用带宽，进一步提高了带宽利用率。

（6）提供综合网络管理功能：MSTP能够提供对位于不同网络层次的网络处理技术、网络业务类型的综合管理，便于网络的维护和管理。MSTP的管理是面向整个网络的，其业务配置、性能监视、故障告警与监控均直接基于向用户提供的网络业务。MSTP的管理系统应支持端到瑞的业务配置能力，即只需在配置业务时指定网络业务的源、宿和相应的约束条件/要求，就能够自动地快速生成网络业务。MSTP的管理系统应能够提供端到端业务的性能、告警监控和故障辅助定位。另外，MSTP的综合管理系统还应能够支持用户服务等级定义、带宽出租和计费等功能。

（7）具有完善的业务保护功能：在不同的网络层次可以来用不同的业务保护机制（如基于以太网技术的保护机制、MPLS保护机制、RPR保护机制和SDH保护机制等），并通过对不同层次保护机制动作的协调，共同提高MSTP网络业务的生存性。

（8）作为一种新一代城域光传送技术，MSTP能够应用于城域网的各个层面，包括核心层、汇聚层和接入层。

图4-31　基于SDH的MSTP的基本功能模型

如图4-31所示为基于SDH的多业务传送节点的基本功能模型，具体包括；SDH基本功能部分、以太网业务承载的基本功能部分、ATM业务处理功能部分、内嵌RPR功能部分、内嵌MPLS功能部分等。

1）以太网业务功能

以太网功能包括以太网透传功能和以太网二层交换功能。

以太网业务透传功能是指来自以太网接口的数据帧不经过2层交换，直接进行协议封装和速率适配后映射到SDH的虚容器（VC）中，然后通过SDH节点进行点到点传送。

MSTP以太网透传功能应支持以下功能：传输链路带宽可配置；保证以太网业务的透明性，包括支持以太网MAC帧、VLAN标记等透明传送；以太网数据帧的封装应采用GFP、LAPS或PPP协议；可以采用VC通道的连续级联/虚级联映射数据帧，也可以采用多链路点到点协议（M L-PPP）封装来保证数据帧在传输过程中的完整性。

MSTP支持2层交换功能，能够在一个或多个用户侧以太网物理接口与一个或多个独立的系统侧的VC通道之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。

2）ATM层处理的功能

MSTP支持的ATM处理功能主要体现在可以传送固定速率以及可变速率业务，并可建立点到点、点到多点的用户数据通路的建立和拆除，支持虚电路连接的建立等。

3）内嵌RPR的节点功能

将RPR技术内嵌入MSTP的主要目的在于提高承载以太网业务的业务性能及其组网应用能力。其RPR内嵌技术可实现RPR MAC层功能，包括公平算法，环保护、拓扑发现、OAM等，并具备服务等级分类，按服务等级调度业务的能力，具备统计复用等功能。

4）内嵌MPLS的节点功能

将MPLS技术内嵌入MSTP的主要目的也是在于提高承载以太网业务的业务性能及其组网应用能力。该节点可支持采用MPLS信令动态建立LSP，支持以太网业务的流分类、以太网业务到MPLS层的适配处理、MPLS标签交换，以及MPLS到SDH VC的映射。