淺談MSTP技術(shù)在企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的實現(xiàn)

◆賀嘉玉

淺談MSTP技術(shù)在企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的實現(xiàn)

◆賀嘉玉

（榆林神華能源有限責任公司信息中心 陜西 719000）

近年來，光通信技術(shù)飛速發(fā)展，光通信網(wǎng)絡(luò)以其特有的優(yōu)勢已經(jīng)得到了大規(guī)模的普及和應(yīng)用。隨著光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的逐漸降低，很多企業(yè)在組網(wǎng)時都正在考慮或已經(jīng)組建自己的企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部多種業(yè)務(wù)的融合傳輸。SDH同步數(shù)字系列系統(tǒng)的組網(wǎng)優(yōu)勢在運營商的組網(wǎng)應(yīng)用中已經(jīng)得到了證明，其具有完善的自愈功能以及豐富的業(yè)務(wù)接口，鑒于上述優(yōu)點，許多大型企業(yè)也逐漸將這一技術(shù)應(yīng)用于了自身的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中?；谏鲜鲆兀疚膶?gòu)建企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)做出了深入的研究，結(jié)合企業(yè)實際情況，根據(jù)企業(yè)多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)需求，提出構(gòu)建基于SDH原理下的MSTP企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。

企業(yè)；光通信；同步數(shù)字體系；多業(yè)務(wù)傳送平臺

0 前言

許多大企業(yè)所屬各部門及單位在地域上分布較廣泛，且業(yè)務(wù)較復(fù)雜，在所建成的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，往往包含有語音、數(shù)據(jù)、視訊等多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，由于各種網(wǎng)絡(luò)承載的數(shù)據(jù)類型不同，所以在建設(shè)的時候選擇的傳輸介質(zhì)也不相同。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中都是各網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獨立建設(shè)，這樣就會產(chǎn)生巨大的投資費用，并且不利于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。

基于上述問題，如何在企業(yè)組網(wǎng)時能避免重復(fù)投資降低成本費用，且能實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，成為各大企業(yè)在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時首要思考的問題。在這個背景下，組建企業(yè)級的光通信網(wǎng)絡(luò)，將各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合在光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中，不但可以避免重復(fù)投資建設(shè)，而且可以實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。

從現(xiàn)階段的企業(yè)級光通信網(wǎng)應(yīng)用情況來看，MSTP技術(shù)被普遍看好并廣泛使用。MSTP技術(shù)是指基于SDH 平臺同時實現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點。通過引入MSTP，可充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，并且在此基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)ATM、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的綜合接入和數(shù)據(jù)傳輸。

因此，深入研究MSTP在構(gòu)建企業(yè)級光通信網(wǎng)中的應(yīng)用，針對企業(yè)的特性與實際需求，采用不同的功能組合，構(gòu)建高效可靠的企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)平臺，保障企業(yè)在日常生產(chǎn)辦公中各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高效可靠傳輸，具有十分重要的經(jīng)濟意義與應(yīng)用價值。

基于上述需求，在企業(yè)內(nèi)部建設(shè)一個能夠?qū)崿F(xiàn)多業(yè)務(wù)傳輸、通信網(wǎng)絡(luò)資源共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺是促進企業(yè)高效快速發(fā)展的一個有力措施。利用MSTP技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部搭建光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)成為當下許多企業(yè)的不二選擇，其主要有以下技術(shù)優(yōu)勢：

可充分利用原有SDH設(shè)備資源，保護現(xiàn)有投資；

通過利用MPLS、RPR、LCAS、GFP等技術(shù)組建企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)，可以提供對多種類型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（如ATM、以太網(wǎng)）的支持；

在現(xiàn)有的SDH系統(tǒng)上配置合波、分波以及波長變換等功能，實現(xiàn)DWDM應(yīng)用。這樣可以滿足大型企業(yè)大范圍、大容量的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用需求；

通過引入MPLS以及RPR技術(shù)，解決了以太網(wǎng)面向無連接的缺陷，確保了QoS業(yè)務(wù)。

1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則

（1）企業(yè)級光通信網(wǎng)層次劃分

企業(yè)級光通信網(wǎng)一般分為三個層次，核心層、匯聚層和接入層。根據(jù)企業(yè)規(guī)模與實際情況可適當簡化網(wǎng)絡(luò)層次。一般基于“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施”的原則分層次進行建設(shè)。主要采用環(huán)形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，如果受到地理環(huán)境及位置的限制，也可使用鏈形組網(wǎng)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計初期應(yīng)充分考慮企業(yè)未來業(yè)務(wù)及規(guī)模的發(fā)展，保證網(wǎng)絡(luò)可以適應(yīng)業(yè)務(wù)的增加與需求的不斷增加。

（2）數(shù)據(jù)網(wǎng)與傳輸網(wǎng)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展與通信介質(zhì)材料的成本不斷降低，在現(xiàn)階段，企業(yè)的IP網(wǎng)大部分都是承載于光纖上。在建設(shè)的時候，IP網(wǎng)設(shè)備與傳輸網(wǎng)設(shè)備相互分離，數(shù)據(jù)網(wǎng)和傳輸網(wǎng)獨立組網(wǎng)。采取這種組網(wǎng)方式有兩個因素：首先是投資成本考慮，獨立組網(wǎng)可降低費用投資，目前GE接口以上的大帶寬設(shè)備費用還比較昂貴。其次由于傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)傳輸能力受限，目前在IP網(wǎng)的核心層仍然以2.5G POS接口或GE接口為主，而傳輸設(shè)備的業(yè)務(wù)接口做到直接支持還有一定的困難。

如果單純考慮數(shù)據(jù)網(wǎng)，則存在兩方面的問題：（1）是在傳送網(wǎng)絡(luò)方面的保護與恢復(fù)機制方面還有所欠缺；（2）是光纖通道資源利用率不高。

基于上述考慮，在組網(wǎng)的時候建議在核心層和匯聚層，傳輸網(wǎng)與IP網(wǎng)考慮單獨組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備與傳輸網(wǎng)設(shè)備分離。數(shù)據(jù)網(wǎng)的承載視數(shù)據(jù)流量情況由傳輸網(wǎng)相應(yīng)通道進行支持。接入層則可以考慮統(tǒng)一組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)設(shè)備與傳輸設(shè)備進行融合，從而實現(xiàn)多業(yè)務(wù)綜合接入。

在規(guī)劃設(shè)計及建設(shè)企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)網(wǎng)與傳輸網(wǎng)之間的統(tǒng)籌關(guān)系，具體原則如下：

（1）數(shù)據(jù)網(wǎng)與傳輸網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計；

（2）統(tǒng)籌處理傳輸網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)系，傳輸網(wǎng)要為數(shù)據(jù)網(wǎng)提供傳輸?shù)耐ǖ?，同時要保證數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入延伸；

（3）接入層主要考慮MSTP方案；

（4）如核心層與匯聚層所需帶寬較大,則可以考慮WDM傳輸技術(shù)。

2 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)選型

核心層網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是完成網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，向上對接運營商骨干網(wǎng)絡(luò)，向下為用戶提供高帶寬的傳輸通道。所以在核心層的建設(shè)規(guī)劃應(yīng)首先以其網(wǎng)絡(luò)容量以及業(yè)務(wù)顆粒都以大容量為出發(fā)點進行考慮，其次需要考慮的是網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性等要素。總的來說，核心層必須要求支持大的帶寬和網(wǎng)絡(luò)自愈功能，以保證網(wǎng)絡(luò)的高性能與健壯性。目前企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，基于2.5G的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用較為廣泛，10G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也逐漸得到了普及和應(yīng)用，在許多特大型企業(yè)的核心層骨干網(wǎng)絡(luò)中已有成熟的案例?；谏鲜銮闆r，在構(gòu)建大型企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)時，如果在核心層通道數(shù)據(jù)流量較大，可以考慮建設(shè)10Gbit/s的SDH系統(tǒng)。但是在充分考慮到企業(yè)業(yè)務(wù)繁多和企業(yè)規(guī)模的情況下，如涉及辦公網(wǎng)，生產(chǎn)控制網(wǎng)、視頻監(jiān)控網(wǎng)、語音通信網(wǎng)、視頻會議專網(wǎng)以及小區(qū)寬帶業(yè)務(wù)等，這樣的話10Gbit/s系統(tǒng)仍無法滿足用戶要求，建議考慮10G/2.5G+WDM的解決方案在核心層應(yīng)用。選擇WDM技術(shù)主要是考慮到該技術(shù)適用于傳輸距離遠的場景，如果資金充裕，建議選擇大容量、功能更完善、技術(shù)相對也比較成熟的DWDM系統(tǒng)。如費用有限，則可以考慮選擇CWDM系統(tǒng)。

MSTP設(shè)備主要考慮部署在匯聚層，通過在匯聚層的功能實現(xiàn)，解決以下幾個問題：

多業(yè)務(wù)接入、匯聚、疏導(dǎo)以及調(diào)度能力；

實現(xiàn)業(yè)務(wù)高效傳輸、路由選擇以及基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理功能；

匯聚層網(wǎng)絡(luò)主要實現(xiàn)多種類型業(yè)務(wù)的匯聚以及網(wǎng)絡(luò)大范圍的覆蓋，該功能的實現(xiàn)可以保證網(wǎng)絡(luò)上部署更多的匯聚業(yè)務(wù)節(jié)點，從而進一步擴大的匯聚層網(wǎng)絡(luò)邊沿接入環(huán)路的范圍，最終實現(xiàn)企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)最大范圍以及最大密度的覆蓋，而且當有新增業(yè)務(wù)節(jié)點接入時，可以快速的實現(xiàn)節(jié)點業(yè)務(wù)接入與匯聚。同時對于業(yè)務(wù)量大、帶寬需要較高的區(qū)域，可利用多個匯聚層節(jié)點共同接入的方式來實現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速可靠傳輸。

相對于接入層來說，匯聚層傳輸距離較短、接入類型較多，所以一般在匯聚層組網(wǎng)建議采取10G/2.5G的MSTP技術(shù)。

接入層面向最終用戶，且接入業(yè)務(wù)種類繁多，主要有以太網(wǎng)、POS、GE、2M、155M/622M/2.5G、ATM以及DVB等業(yè)務(wù)，所以要求接入層設(shè)備必須具備可靠的多業(yè)務(wù)傳輸能力以及較靈活的擴展性，利用接入層設(shè)備組建多業(yè)務(wù)接入傳送網(wǎng)。接入層設(shè)備主要有155M/622M的MSTP設(shè)備和2.5G的SDH設(shè)備，通過對接交換機、路由器等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從而搭建企業(yè)通信網(wǎng)整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3 MSTP技術(shù)的特點

（1）支持多種業(yè)務(wù)接口：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，MSTP技術(shù)已經(jīng)可以支持多種業(yè)務(wù)接口，例如TDM、ATM 和以太網(wǎng)等。目前 MSTP 技術(shù)也可以支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，未來MSTP技術(shù)會支持更多的業(yè)務(wù)接口，滿足未來人們對MSTP技術(shù)的需求。

（2）安全性高兼容性好：MSTP設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸過程中，擁有完善的SDH保護機制,無論是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還是其他業(yè)務(wù)都可以在保護機制下完成傳輸。有些故障是因為網(wǎng)絡(luò)連接中斷，有些故障是因為找不到傳輸線路,在MSTP的保護機制和網(wǎng)絡(luò)管理機制下，可以盡量避免這種情況的出現(xiàn),提高系統(tǒng)的兼容性和安全性。

4 組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計選擇

在確定了企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)以及設(shè)備以后，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成敗的一個關(guān)鍵因素，常用的企業(yè)光通信網(wǎng)主要有以下幾種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

環(huán)網(wǎng)架構(gòu)：通過多個環(huán)網(wǎng)的嵌套和堆疊，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中任意兩點間的業(yè)務(wù)直通，環(huán)網(wǎng)架構(gòu)存在較多的跨環(huán)業(yè)務(wù)，因而組網(wǎng)較復(fù)雜。

分區(qū)、分層架構(gòu):該種方式主要對網(wǎng)絡(luò)進行區(qū)域劃分與層次劃分。對MSTP核心節(jié)點實現(xiàn)局向優(yōu)化,這種架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)相對比較簡單。

隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷增長，以及業(yè)務(wù)突發(fā)性強等特點，對企業(yè)光通信網(wǎng)帶寬動態(tài)分配機制的需求日益凸顯。在實際的應(yīng)用中，我們一般根據(jù)企業(yè)所需的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以及業(yè)務(wù)分布的密度，主要采用環(huán)網(wǎng)架構(gòu)和分區(qū)分層架構(gòu)組網(wǎng)。同時考慮到在距離較遠、分布比較偏僻的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本等因素，采取環(huán)形架構(gòu)組網(wǎng)會造成成本投入過高。這時我們可以根據(jù)分支節(jié)點的分布以及地理位置等世紀情況選擇鏈形結(jié)構(gòu)組建網(wǎng)絡(luò)，如果對網(wǎng)絡(luò)有保護性的需求，可采取鏈形保護。

5 組網(wǎng)設(shè)備選型注意事項

基于新一代MSTP技術(shù)的設(shè)備，通過升級換代以滿足企業(yè)網(wǎng)絡(luò)擴容和網(wǎng)絡(luò)間互連的要求。因此，在建設(shè)企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)的初期，應(yīng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能、業(yè)務(wù)規(guī)模、投資成本等因素，選擇合適的設(shè)備，從而構(gòu)建符合企業(yè)實際的高性價比網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

構(gòu)建企業(yè)級光通信網(wǎng)所選用的設(shè)備應(yīng)能支持以太網(wǎng)QoS，充分利用MPLS技術(shù)的優(yōu)勢引入智能適配層置于SDH/SONET與以太網(wǎng)之間，通過使用二層交換技術(shù)與分組技術(shù)，可實現(xiàn)對QoS、VLAN地址重用以及光虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)的支持?；谏鲜鲆螅谶x擇組網(wǎng)設(shè)備時有以下注意事項：

（1）有力的保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS

將MPLS技術(shù)內(nèi)嵌入MSTP設(shè)備后，MSTP設(shè)備能夠提供對環(huán)網(wǎng)的保護以及拓撲的自動發(fā)現(xiàn)，并且在端到端的QoS業(yè)務(wù)提供可靠的保障。該功能可以有力的保障現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平滑升級過渡至新網(wǎng)絡(luò)，最大限度保護現(xiàn)有設(shè)備投資。

（2）提供多類型物理接口接入

鑒于MSTP所處網(wǎng)絡(luò)的位置，要求系統(tǒng)應(yīng)能提供類型豐富的物理接口從而滿足不同終端接入的要求。首先要求新型網(wǎng)絡(luò)能夠完美的兼容SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，其次能夠提供業(yè)務(wù)的靈活接入，盡可能的減少網(wǎng)絡(luò)升級所需的投資。

6 組網(wǎng)設(shè)備選型策略

由于企業(yè)光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一般會分步實施，必然會涉及到多個廠家設(shè)備共同組網(wǎng)，所以在組建企業(yè)級光通信網(wǎng)絡(luò)時要充分考慮到多品牌設(shè)備組網(wǎng)策略。這要求企業(yè)組網(wǎng)時要從設(shè)備采購、安裝調(diào)試、運行、售后維護等多個方面去綜合考慮。多廠家設(shè)備共同組網(wǎng)會在網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度、維護等方面造成一定的影響。因此建議在進行企業(yè)光通信網(wǎng)的建設(shè)時，最大程度的控制入圍廠家的數(shù)量，以減少這方面的影響和不利因素。關(guān)于該問題建議方案如下:

（1）全網(wǎng)采用同一品牌廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

全網(wǎng)使用同一廠家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，優(yōu)點是可保證網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的配置全面貫徹，在后期運營維護中可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。缺點在于網(wǎng)絡(luò)擴容后對系統(tǒng)管理的要求提高，所以在擴容的時候需要考慮重疊平面建設(shè)原則。

（2）結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分層的原則，在同一層面使用同一廠家設(shè)備。

不同的網(wǎng)絡(luò)層面使用不同廠家的組網(wǎng)設(shè)備，只需要在同一層面使用同一廠家的設(shè)備的方案，這樣組網(wǎng)的方案在保證網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的前提下，同一層面利用本廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活調(diào)度。缺點在于不同的層面的對接所使用的技術(shù)較復(fù)雜，必須確保不同層面之間的無縫對接，從而保證全網(wǎng)的互聯(lián)互通。

一般建議進行折中選擇，一是在核心層、匯聚層兩層選取同一廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而接入層選用另一廠家設(shè)備。二是核心層選取一個廠家設(shè)備，在匯聚層與接入層選用另一個廠家的設(shè)備。上述兩種設(shè)備選擇方案應(yīng)結(jié)合核心層、匯聚層與接入層之間的互聯(lián)技術(shù)考慮。

例如，在核心層選用一家設(shè)備，匯聚層與接入層選用另一個廠家設(shè)備，采取按層分割的組網(wǎng)方案，該方案的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)層次劃分清楚。而缺點是在網(wǎng)絡(luò)的運營維護時，端到端網(wǎng)絡(luò)資源配置管理實現(xiàn)比較困難，在將來的網(wǎng)絡(luò)擴容時容易受到原有網(wǎng)絡(luò)層次劃分的影響與限制，即在該層面升級仍只能選擇原有廠家設(shè)備，容易被廠家進行價格綁架。

（3）將分層次和分區(qū)域的劃分原則結(jié)合起來組建網(wǎng)絡(luò)，將核心層、匯聚層與接入層的區(qū)域A使用一個廠家的設(shè)備，而區(qū)域B的匯聚層、接入層考慮使用另一廠家設(shè)備。該方案的優(yōu)勢在于網(wǎng)絡(luò)擴容時設(shè)備廠家可以形成競爭的局面，可降低網(wǎng)絡(luò)擴容投資成本，缺點在于擴容后核心層、匯聚層以及接入層都會出現(xiàn)不同廠家的設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)的互連互通性會造成影響。目前來看，二層以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換技術(shù)還不是特別成熟，如果在傳輸網(wǎng)絡(luò)中將業(yè)務(wù)直接接入以太網(wǎng)口，會因為添加額外的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備而造成投資成本提高。而且，多廠家的設(shè)備共同組建，對于實現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)配置又是一個挑戰(zhàn)。

（4）企業(yè)光通信網(wǎng)全網(wǎng)使用兩家設(shè)備。即每個廠家的設(shè)備實行獨立組網(wǎng)，從核心層、匯聚層到接入層進行全面覆蓋。該方案實現(xiàn)了端到端的網(wǎng)絡(luò)資源配置以及管理，而且引入兩個廠家形成競爭機制，對后期網(wǎng)絡(luò)升級以及售后維護有好處。缺點在于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期的投入巨大，而且獨立組網(wǎng)以后會造成網(wǎng)內(nèi)設(shè)備數(shù)量翻倍。