浅析MSTP设备在城域网中的互通

  引言

　　在城域范围内，由于城域传输网接入层的各传送子层通常由不同厂商的MSTP设备组网，因此在传送跨子网的以太网业务时，会遇到不同厂家MSTP设备不能互通导致的技术障碍。如果不能有效解决不同厂家MSTP设备协议层的互通问题，则只能将业务分别终结为标准的以太网接口，再进行支路口的互联。这种方式不仅带来不必要的成本开销，同时也增加了网络管理的复杂性。

　　1 MSTP的优势

       首先，现在用户大量的需求还是固定管带专线，主要包括2Mbit/s、10/100Mbit/s、34Mbit/s 及155Mbit/s.关于专线业务，大致可以划分为可变带宽业务和固定带宽业务。对于可变带宽业务，可以在MSTP设备上直接提供端到端透明的传输通道，来保证其服务质量，充分利用MSTP的二层交换及统计复用功能来实现共享带宽，以达到节约成本的目的，同时使用其中的VLAN划分功能对数据进行分离，采用不同的业务质量等级（COS）来对用户的服务质量重点保障。对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH 集成了优秀的调度、承载能力。

　　其次，在城域汇聚层，实现对企业网络从边缘节点到中心节点业务的汇聚，具有端口种类多、节点多、用户连接分散及端口数量较多等特点。采用MSTP组网，可以实现其IP 路由设备10M/100M/1　000MPOS及2M/FR业务的直接接入或汇聚，以支持业务汇聚调度及自身的综合承载，达到良好的生存性。根据不同网络对容量的需求，可以选择不同等级速率的MSTP设备。

　　2 基于MSTP的互通原理

　　根据MSTP的技术特点，要实现城域网业务的线路互通，就要实现MSTP的核心技术如虚级联、通用成帧规程（GFP）、链路带宽调整规程（LCAS）等等，MSTP内嵌2层数据功能，还有一些基本但重要的城域网功能等的多厂家互通。基于以上技术的互通，城域网业务在MSTP设备上的互通分为三个层次：业务端口互通；线路端口互通以及保护特性互通。

　　为了保证业务的安全和应用的灵活，还需进行各种业务保护的互通。对于普通数据业务，直接采用LCAS保护机制，既能最大限度的节省带宽，也能实现对业务的保护，对于大客户数据专线，则采用LCAS和SDH 层保护协调工作，如果城域网业务成环，可以采用业务层STP（生成树协议）/RSTP（快速生成树协议）和SDH 层SNCP/MS-SPRing（复用段保护）双重保护。

　　3 基于MSTP设备的城域网组网

　　3.1 组网结构

       采用MSTP组建城域网，为确保电路更加安全稳定，各网点均采用光纤接入，如图1所示。

　　通过MSTP节点机提供的城域网接入出口，采用DOT1Q的TPUNK 模式，固定100M，全双工方式。

　　下端城域网端口采用access方式，城域网作为广域网的接入，需充分考虑其安全性。在本方案中，为了节省设备投入，在上端对各点只提供了城域网线的接入，每条线以DOT1QTPUNK的方式连接到交换机，交换机的TPUNK配置只允许合法数据的传输。

　　3.2 方案特点

　　基于MSTP设备的城域网组网体现在以下几个方面：

　　首先，传输速率高。采用SDH 电路组网，数据传输效率和带宽都较高，能充分满足网络数据传输的带宽需求。

　　其次，投入少、接入简单、节省投资。由于MSTP提供城域网标准接口，可以和业务节点的本地城域网实现无缝低成本连接，从而降低了建网成本。网络扩容方便。当网络需要扩容时，只需为新的节点申请接入线路，接入核心网络即可。因采用标准城域网接入，可以在不增加人和设备投入的情况下将带宽从2M提高到10M.

　　另外，网络稳定性高。所有网点都采用光纤接入，稳定性高。通过在本地网主要路由上都建自愈环保护，全网采取冗余线路备份，即使出现故障也能在极短时间内恢复通信，具有强大的网管功能，实时监控整个网络运行，能迅速对故障进行定位并快速解决。

　　4 基于MSTP设备的互通实现

　　4.1 基于虚级联的互通实现

　　由于虚级联的高带宽利用率和灵活性，采用虚级联承载数据业务已经成为运营商和设备厂商的共识。

　　现有MSTP产品中支持的主要是VC－4－XV和VC－12－XV。一般而言，厂商都选择用VC－4－XV来承载GE业务，用VC－12－XV来承载FE业务。少数厂商的设备可以任意选择，并且通过二层交换实现从FE到GE的汇聚。

　　实现虚级联互通应当注意：

　　（1）双方序列号配置应当一致。SQ表明该成员在组中的位置，从而决定间差顺序。标准里只规定了在接收方收到的SQ和期望的SQ不一致时，产生报警。如果在接收端实现了按照SQ 的自动重排，将大大简化配置过程。

　　（2）虚级联组中只有一个成员时的处理标准中没有具体规定。具体实现中有的采用实级联，有的采用单个成员的虚级联。考虑到今后的LCAS模式的兼容性，推荐采用虚级联方式。

　　4.2 城域网二层交换功能的互通实现

　　第二代MSTP继承了城域网的二层交换功能，可以实现城域网数据业务的交换、汇聚和带宽共享。

　　如果采用城域网透传方式，每个用户须占用单独的虚级联通道。一方面，由于城域网流量大部分情况下是突发性的，网络带宽被白白浪费。另一方面，每个城域网业务都将占用一个设备端口，极大地增加了运营商的运营成本。利用MSTP内部的二层交换功能，不同用户业务通过VLAN进行隔离，在WAN口传输中进行统计复用，大大降低了运营商的成本。二层交换功能的互通内容主要包括：地址学习、VLAN隔离、数据汇聚、VLAN优先级等。

　　5 总结

　　总之，实现互联互通的MSTP设备不仅可以跨越不同厂家的SDH 网络，而且可以在不同厂家的设备上直接落地，这将简化网络，有助于MSTP设备在城域传输网上的大规模应用。