WDM关键技术及其对IP业务的承载MSTP原理.ppt
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1、SDH&MSTP技术培训,烽火通信科技股份有限公司 2008年12月,2,1 SDH原理及技术,内容摘要,3,SDH产生的技术背景,只有地区性的电接口规范,而不存在国际性标准。 没有世界性的标准光接口规范 从低次群到高次群的复接是异步的,需通过码速调整来达到频率的匹配和容纳时钟频率的偏差。,4,PDH缺点,没有国际统一的速率标准 2M系列: 2M、8M、34M、140M、565M; 1.5M系列: 北美:1.5M、6.3M、45M、274M; 日本:1.5M、6.3M、32M、100M; 没有国际统一的光接口规范(多种码型变换方案) 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高: 需要用硬件进行逐级复
2、用与解复用(背靠背); 网络的OAM能力差:无足够的开销字节。,5,日本系列,6.3Mbit/s,6.3Mbit/s,北美系列,45Mbit/s,274Mbit/s,34Mbit/s,139Mbit/s,565Mbit/s,欧洲系列,准同步数字系列,6,电 / 光,2Mbit/s电信号,PDH分插复用2Mbit/s支路信号的过程,PDH:准同步数字系列,7,SDH基本概念,SDH是Synchronous Digital Hierachy的缩写,即同步数字系列。 SDH是一个通过物理(主要是光)的传输网络传送适配的净荷 (Payload )的标准化数字传送结构的一个系列集。 SDH是大容量光通信
3、网络的国际标准。 标准情况: 工作开始于1986年6月CCITT(现为ITU-T)第18研究组。目标是给同步传输系统建立世界范围的标准,给网络运营者提供灵活和经济的网络。 1988年11月,批准了第1个SDH标准,即G.707、G.708和G.709。这些标准为网络节点接口(NNI)定义了传输速率、信号形式、复用结构和支路映射。 除了定义了包括NNI的标准以外,ITU-T还公布了一系列标准,如管理同步复用器运行的标准(G.781、G.782和G.783)和SDH网络管理的标准(G.784)。 基于SDH标准,同步传输系统的概念超过了点到点传输系统的需要,它包括通信网络的要求,即倒换、传输和网络
4、控制。这些性能使SDH可以用于所有三种传统网络的应用领域:本地网络(LN)、内部交换网络(IN)和长程网络(LHN)。因此,SDH提供了一个统一的通信网络基础结构。,8,SDH特点,优点:最主要的是同步复用、标准光接口和强大的网管能力 速率统一:155M、622M、2.5G、10G、40G; 光接口与帧结构统一:STM-N(N=1、4、16、64、256); 一步复用特性:可从高速信号中直接提取/接入低速信号 强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化: 丰富的开销(码流量的5%)、强大的软件技术; 组网灵活、网络的生存性强: 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级; 前、后向兼容。 缺点
5、: 带宽利用率稍低,不如PDH系统,如155M仅包括63个2M或3个34M。 指针调整增加了设备的复杂性; 低频抖动和漂移性能易于损伤,特别在PDH到SDH的过渡时期; 强大的软件控制能力潜在重大故障的隐患。,9,SDH的复用结构和步骤,10,STM-N,AU-4,AUG,VC-4,TUG-3,TU-12,VC-12,C-12,C-4,C-3,TU-3,VC-3,N,1,3,TUG-2,7,3,1,指针处理 定位 复接 映射,139264 kbit/s,34368 kbit/s,2048 kbit/s,TU-12,VC-2,1,44736 kbit/s (注 1),(注 2),注1: 44 7
6、36 kbit/s接口主要用于传送IP业 务及图象业务。,注2: VC-2-mc主要用于传输图象等业务,具体技术实施方法待定。大约是4Mb/s34Mb/s之间。而SDH可为其提供VC-2、VC-2的级联等方式来传输。,我国目前采用的映射结构,11,提纲,SDH原理及技术 概述 SDH帧结构 复用与映射 段开销和通道开销 指针 SDH设备形态 SDH的保护 时钟同步,12,1 SDH原理及技术,内容摘要,13,MSTP的兴起弥补SDH不足,SDH在本地/城域网应用的缺陷: 根本原因: 以IP为主的数据业务发展迅猛 以太网的普及 表现形式: 数据业务承载接口单一 带宽不匹配,利用率低 “静态”难于
7、满足“动态”,14,MSTP的本质,资源共享 业务灵活 便于向未来网络过渡,视频,数据,话音,E1,STM-1,E1,DVB,Ethernet,E1,Ethernet,MSTP,15,多业务承载能力,烽火MSTP产品支持的接口种类:,以太网:10M,100M,1000M,10000M,ATM:155M,622M,PDH:2M,34M,45M,144M,SDH:155M,622M,2.5G,10G,40G,16,MSTP的逐步发展的模型,MSTP模型:,“与时俱进”MSTP,支持MSTP体系的所有新技术,17,EOS封装,M S T P,级联及LCAS,以太网处理,ATM/IMA处理,MSTP的
8、关键技术,18,EOS出现之前的数据承载POS,PPP协议包括三个部分: 1、提供封装多协议报文的方法 2、LCP协议(Link Control Protocol) :用于建立配置测试链路 3、NCP协议(Network Control Protocol) :用于建立配置不同的网络层协议,PPP在POS中应用(RFC2615)的主要缺点: 重发定时器、Padding处理,标准无明确规定,互通性难; 繁琐的LCP和NCP功能,硬件处理复杂、开销大; 成本高。,注:PPP:point to point protocol;POS:packet over SDH。,19,LAPS基于SDH的良好链路环
9、境 无需LCP、NCP;Restart Timer Addr改为SAPI,同时兼容PPP 省去Padding ,大大提高短数据包效率 强制4B的校验,提高效率,保证性能 LAPS兼容PPP方式,比后者: 协议处理简单 传输效率高 互通性好,注:LAPS:Link Access ProcedureSDH。,X.86 LAPS实现EOS:对POS的优化,20,SDH增加对以太网的适配(EOS),关键: 帧长适配 带宽匹配 两种方式:,附:两种方式比较,SDH增加对以太网的适配EOS,21,两种映射方式:Transparent和Frame mapped。,扩展数据链路属性,自同步,抗7e,EOS封装
10、,效率低,注:GFP:Generic Framing Procedure。,ITU-T G.7041 GFP:在X.86后10个月推出,22,带宽的灵活适配级联,级联:相邻级联、虚级联; 级联颗粒: FE:VC12; GE:VC4; VC3(可选)。,VCG能透明通过既有SDH网; VC可独立传送、多路径传输; 带宽指配灵活方便; 对任一VC分别进行业务保护。 以太网板卡需支持相邻级联,虚级联; 通常,对FE支持VC12-xC/V,GE支持VC4-xC/V ;,相邻级联:,多厂家SDH网络,注:VCG: Virtual Concatenated Group,虚级联:,23,回顾Concaten
11、ation (级联),连续级联Contiguous Concatenation 与 虚级联Virtual Concatenation,C4,C4,C4,C4,24,ITU-T G.7042LCAS,LCAS实现: 虚级联带宽的无损伤切换 多径保护 按需动态调整传送带宽,例:mem4失效时,LCAS过程,25,增强以太网适配灵活和安全性,Site A,Site B,“LCAS”通过信令检测故障虚容器,并重新绑定。,X,X,不同路径,注:VCat是Virtual Concatenation的简称。,VCat、LCAS的好处,26,以太网二层处理,STP:RSTP/MSTP VLAN:VLAN St
12、ack、GVRP 广播抑制 组播:IGMP Snooping COS:相对及绝对优先级,27,STP:Spanning Tree Protocol(生成树协议),通常,利用STP环网支持MP2MP服务: STP不是实质上的环网; 无空间复用; 仅有简单的802.1p相对优先级; 收敛时间一般在50s左右; 烽火对MP2MP的优化: 利用MSTP(多生成树)成环网: 有空间复用; 采用RSTP: 收敛时间在5s内;,FE/GE,FE/GE,FE/GE,工作路径,A,B,C,D,FE/GE,A,B,C,D,A B C D,逐跳带宽复用,28,交换机 A,绿色 VLAN,黑色 VLAN,红色 VLA
13、N,每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥,VLAN的运作,IEEE 802.1Q VLAN ID范围: 12bits,04095。,29,以太网盘 GFC1:,VCG1 (VC12/4-xC/V),。 。 。,FE1,2GE (SFP模块),C C,FE8,。 。 。,GE1,GE2,二层处理,VCG8 (VC12/4-xC/V),VCG9 (VC12/4-xC/V),VCG10 (VC12/4-xC/V),EOS封装:PPP/LAPS/GFP,MSTP环,带宽适配: VCatLCAS,以太网处理: 交换/VLAN/组播/RPR/MPLS(可选),LAN侧,WAN侧,STM-N,STM-N,
14、在网管上可配置交换模式、或透传模式,8FE,MSTP原理及关键技术在产品的实现以太网盘,30,MSTP运维点,点多,增至:SDH、Ethernet、ATM,VC4,VC4,VC4,VC4,VC4,VC4,VC12,VC12,VC12,VC12,VC12,VC12,W,E,31,以太网的应用P2P,点对点专线(P2P) G.8011:EPL MEF:E-Line Service,MSTP传送网,CE,CE,Point-to-Point EVC,UNI,UNI,P2P EVC业务开展请注意: 安全保障: 对MAC帧完全透传:含MAC地址、VID。 带宽灵活: VCG带宽:VC12-xC/V(x=1
15、46); 单盘最大可用带宽:63VC12、252VC12。 板卡端口可选: 电、光; 端口密度:28。 适于金融、安全系统等大客户。,分支机构,总部机构,VCG,VCG,VCG,以太网接口,MSTP设备连接示意图,32,点对多点专线(P2MP),MSTP传送网,CE,CE,Point-to-MultiPoint EVC,UNI,UNI,UNI,CE,分支机构1,总部机构,分支机构3,CE,分支机构2,VCG,VCG,VCG,MSTP设备连接示意图,P2MP EVC业务开展请注意: 同P2P; 特别考虑局端点: 可实现端口、带宽汇聚; 也可多端口捆绑(Trunk)。 特别考虑局端点: 不处理业务
16、MAC交换,安全性极大提高。 适于构筑金融、安全系统等大客户接入专网。,以太网的应用 P2MP,33,点对多点专线(P2MP)特例: 同源同宿业务共享同一VCG; EVPL(G.8011),MSTP传送网,CE,UNI,总部机构,CE,分支机构2,VCG,MSTP设备连接示意图,该特例业务开展请注意: 同P2P; 特别考虑端点: 不处理业务MAC交换,安全性极大提高。 特别考虑带宽: 两者共享VCG带宽可大于100M/1000M。 该方式一定程度降低网络投资。,CE,分支单元1,CE,分支单元2,分支机构2,分支单元1,分支机构2,分支单元1,以太网的应用 P2MP,34,共享VCG时,带宽公
17、平性保障,VCG,业务策略: 拥塞时: 按比例共同分担; 保障绝对优先。 业务控制: 按流处理; 带宽颗粒:64K。,分支机构2,分支单元1,分支机构2,分支单元1,共享型P2MP业务策略,35,多点对多点(MP2MP) 适于构建大客户的专网/VPN,MSTP传送网,CE,CE,MP-to-MP EVC,UNI,UNI,G.ethsrv(G.8011): EPLAN、EVPLAN MEF:E-LAN Service,UNI,CE,MP2MP专线的两种实施方式: 多条P2P;二层环网。,CE,UNI,分支机构1,总部机构,分支机构2,分支机构3,以太网的应用 MP2MP,36,MP2MP组网方式
18、一,多条P2P组建MP2MP,MSTP传送网,CE,CE,MP-to-MP EVC,UNI,UNI,UNI,CE,高等级以太租线将CE连接组成二层环网: 充分利用最终用户已有的数据设施; 业务控制与传送分离。,CE,UNI,分支机构1,总部机构,分支机构2,分支机构3,37,MP2MP组网方式二,MSTP的二层环网提供MP2MP服务(TLS),MSTP传送网,CE,CE,MP-to-MP EVC,UNI,UNI,UNI,CE,二层环网: STP、RSTP、VLAN STP; 内嵌RPR、MPLS。 共享型MP2MP的用户安全隔离: VID、MPLS Lable,CE,UNI,分支机构1,总部机
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