熊佩華

（浙江省電力公司培訓(xùn)中心，杭州310015）

電力信息化

基于思科ONS 15454 MSTP平臺(tái)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入

熊佩華

（浙江省電力公司培訓(xùn)中心，杭州310015）

MSTP多業(yè)務(wù)平臺(tái)技術(shù)基于SDH同步傳輸系統(tǒng)技術(shù)，同時(shí)為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)提供便捷接入。以思科ONS 15454 MSTP設(shè)備為例，介紹了MSTP設(shè)備在高速率傳輸帶寬上為數(shù)據(jù)網(wǎng)提供傳統(tǒng)的POS和E1串口接入方式之外，還提供了豐富的EOS接入方式，MSTP具有構(gòu)建強(qiáng)大VLAN嵌套的QinQ功能、構(gòu)建城域RPR網(wǎng)功能、構(gòu)建MPLS VPN等路由功能，使傳統(tǒng)的光傳輸技術(shù)與TCP/IP的業(yè)務(wù)逐步融合。

MSTP；數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)；POS；EOS；QINQ；RPR；MPLS VPN

電力通信網(wǎng)絡(luò)上承載的調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)和信息網(wǎng)均基于IP技術(shù)，電網(wǎng)業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)的固定帶寬、小顆粒TDM（時(shí)分多路復(fù)用）業(yè)務(wù)應(yīng)用向動(dòng)態(tài)帶寬分配、大顆粒IP業(yè)務(wù)應(yīng)用方向轉(zhuǎn)型，MSTP（多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)）實(shí)現(xiàn)了TDM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)綜合接入。特別是MSTP具備一層透?jìng)?、二層交換與匯聚和三層路由的功能，為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了豐富的接入方式。

1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入

1.1 TDM接口

SDH（同步數(shù)字傳輸系列）中低速率信號(hào)采用VC（虛容器）映射成為SDH的負(fù)荷，STM-1的典型映射方式是3-7-3結(jié)構(gòu)，典型虛容器有2M速率的VC12，34M速率的VC3，140M速率的VC4。數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)典型速率為FE（100 Mbit/s）、GE（1 000 Mbit/s）等，當(dāng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的路由器接入SDH時(shí)，路由器需加裝POS（數(shù)據(jù)包封裝成SDH幀）或E1接口。

POS接口的目的是使以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝到SDH幀的VC結(jié)構(gòu)中，封裝方式有PPP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）/LAPS（鏈路接入規(guī)程協(xié)議）/HDLC（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）/GPF（通用協(xié)議幀），使用最廣泛的為GFP協(xié)議。路由器側(cè)POS口速率一般為155 Mbit/s，通過光纖與SDH的155M光接口相連。

路由器串行接口加裝E1接口模塊，采用PPP協(xié)議把以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝到1個(gè)VC12中。以華三SR3302路由器為例，需在串口進(jìn)行如下配置：#interface Serial1/0/0（進(jìn)入串行接口1/0/0端口模式）；#link-protocol ppp（啟用PPP協(xié)議）；#fe1 timeslot-list 1—31（將1—31時(shí)隙捆綁成1個(gè)通道）；#ip address ppp-negotiate（IP地址的確定采用PPP協(xié)議）。

1.2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)

調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)第一平面的路由器與SDH設(shè)備互聯(lián)，如圖1所示。調(diào)度主站側(cè)實(shí)時(shí)路由器R2、非實(shí)時(shí)R3采用光纖通過POS口與SDH的STM-1接口互聯(lián)，變電站側(cè)采用路由器R1通過BNC（同軸電纜連接器）雙通電纜采用串行接口與SDH的E1接口互聯(lián)，如圖2所示。

圖1 第一平面SGDnet-1路由器與SDH互聯(lián)

圖2 BNC雙通電纜

2 MSTP多業(yè)務(wù)接入平臺(tái)

CCAT（連續(xù)級(jí)聯(lián)）是采用SDH連續(xù)時(shí)隙的VC捆綁成以太網(wǎng)帶寬，如圖3所示，VCAT（虛級(jí)聯(lián)）則可以把不連續(xù)的時(shí)隙VC捆綁成一個(gè)大帶寬，不同VC經(jīng)過不同路徑到達(dá)終點(diǎn)組合，采用VCAT技術(shù)可以節(jié)省帶寬。

LCAS（鏈路容量調(diào)整機(jī)制）技術(shù)可以不中斷以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行以太網(wǎng)帶寬的動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)中部分帶寬失效時(shí)，還可以均衡負(fù)載。

EOS（以太網(wǎng)封裝成SDH幀）處理流程如圖4所示，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)過EOS封裝，GPF處理，映射進(jìn)入SDH的VC容器，經(jīng)過電路交叉到線路上傳輸。

圖3 CCAT與VCAT比較

3 MSTP的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入

以思科ONS 15454 MSTP為例，其以太網(wǎng)業(yè)務(wù)板卡有一層CE系列，二層ML-MR系列，三層ML系列。

3.1 以太網(wǎng)的透?jìng)鳂I(yè)務(wù)

CE系列如圖5所示，可以看成是1個(gè)一層交換機(jī)，用戶不帶TAG標(biāo)記的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)從ETH端口接入，網(wǎng)元之間互聯(lián)的為POS接口。對(duì)于網(wǎng)元配置，首先選擇捆綁的VC和數(shù)量（例如：10 Mbit/s封裝到5個(gè)VC12，100 Mbit/s封裝到3個(gè)VC3，1 000 Mbit/s封裝到7個(gè)VC4），然后選擇源端的POS口，選擇目的POS口，就實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)透?jìng)鳌？梢栽趦删W(wǎng)元的FE端口接PC機(jī)，使用ping命令，查看網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)。

浙江省調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面就采用MSTP的FE接口進(jìn)行業(yè)務(wù)透?jìng)鳎妶D6。主站節(jié)點(diǎn)采用一層業(yè)務(wù)匯聚板，電路不開放VCAS功能，保證電路延時(shí)小，可使用LCAS技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬。

3.2 二層、三層業(yè)務(wù)

圖4 EOS處理流程

思科的ML系列板卡具有二層交換與匯聚和三層路由的功能。ML板卡需要軟件配置命令后，才能像其他板卡一樣使用網(wǎng)管進(jìn)行業(yè)務(wù)配置。在網(wǎng)元上，右擊ML板卡，通過IOS start config選項(xiàng)，使用思科的IOS命令行對(duì)板卡配置，初始化命令如下：

#enable（啟動(dòng)配置）

#configure terminal（配置終端）

#enable password cisco（使用密碼）

#copy running-config startup-config（形成運(yùn)行啟動(dòng)配置文件startup-config）

重新啟動(dòng)板卡，右擊板卡，選中open IOS connection選項(xiàng)，根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)配置要求選用相應(yīng)的ML的命令集，可以構(gòu)建RPR（彈性分組環(huán)）、MPLS VPN（多協(xié)議標(biāo)簽交換虛擬網(wǎng)）、QOS（服務(wù)質(zhì)量）等服務(wù)。

3.3 RPR構(gòu)建

MSTP提供的RPR彈性分組環(huán)被廣泛使用于城域網(wǎng)中，特別是像圖像監(jiān)控這種大帶寬、組播、高速切換的技術(shù)要求的業(yè)務(wù)。思科ONS1545 MSTP的ML構(gòu)建RPR環(huán)的步驟如下：

（1）在網(wǎng)元之間ML板卡的兩個(gè)POS0/1口之間構(gòu)建東向、西向2條非保護(hù)的VC4通道，如圖7所示。

（2）啟用MPLS功能：#microcode mpls；（啟用MPLS指令集）；#wr（寫入命令集）；#reload（重新裝載）。

（3）配置橋接模式成IRB：#bridge irb。

（4）配置SPR接口：#interface spr 1（建立1個(gè)spr接口，注意接口號(hào)只能是1）；#spr station-id 1（配置station-id，代表1個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須不同）。

（5）配置POS1和POS0口：#interface POS0（進(jìn)入POS0端口狀態(tài)）；#trigger CRC-error action（如果SDH誤碼超過預(yù)設(shè)值，那么此接口會(huì)down，此命令可以防止SDH誤碼過多）；#spr interfaceid 1（將POS口和SPR口相關(guān)聯(lián)）；#spr keepalive（配置POS口和SPR口會(huì)發(fā)keeplive）；#crc 32（配置幀校驗(yàn)的位數(shù)）；#pos trigger defects all（如果線路出現(xiàn)問題，POS會(huì)down）。POS1配置同POS0。至此，1個(gè)RPR環(huán)已經(jīng)建立。

通過ML板卡的FE接口接入用戶業(yè)務(wù)，在RPR上可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)untag業(yè)務(wù)，點(diǎn)到多點(diǎn)匯聚tag業(yè)務(wù)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)QinQ（虛擬分組網(wǎng)嵌套技術(shù)）業(yè)務(wù)，多點(diǎn)QinQ業(yè)務(wù)。

3.4 QINQ業(yè)務(wù)

QINQ業(yè)務(wù)將為配網(wǎng)調(diào)度一體化提供數(shù)據(jù)接入的便捷方式，不同的VLAN承載不同業(yè)務(wù)，匯聚到地調(diào)中心。

ML用戶側(cè)以太網(wǎng)接口的帶TAG標(biāo)記的VLAN業(yè)務(wù)可以被封裝在RPR內(nèi)部VLAN上，通過不同Bridge傳輸，形成VLAN嵌套，這樣保持VLAN業(yè)務(wù)的獨(dú)立性，即2個(gè)業(yè)務(wù)都是VLAN業(yè)務(wù)，也可以把多個(gè)VLAN業(yè)務(wù)通過QinQ傳輸?shù)綄?duì)端。QinQ還可以傳輸CDP，VTP，STP等二層協(xié)議。在配置上，使用SPR子端口綁定VLAN號(hào)，不同方向使用不同bridge就可以了。配置如下：#interface SPR1.40（子端口40）；#encapsulation dot1Q 40（綁定VLAN40）#bridge-group 1（用橋1送VLAN40）。若tag業(yè)務(wù)與untag業(yè)務(wù)都需要傳送，采用tunnel方式，配置如下：#interface FastEthernet0；#no ip address；#mode dot1q-tunnel，即在FE0端口啟用VLAN tunnel方式。

4 結(jié)語

思科ONS1545為DWDM和MSTP提供一體化平臺(tái)。在浙江電力通信網(wǎng)絡(luò)中，DWDM部署在500 kV變電站，解決長(zhǎng)途傳輸問題，并提供STM64 MSTP互聯(lián)通道；MSTP層部署在各地區(qū)局，以及變電站接，提供TDM、低帶寬的L1/L2/ L3以太網(wǎng)業(yè)務(wù)；地市傳輸網(wǎng)與省傳輸網(wǎng)MSTP設(shè)備采用STM64互聯(lián)；跨地市的大帶寬通道（GE，10GE，STM16）由DWDM網(wǎng)絡(luò)提供，小帶寬通道（E1，STM1/4，F(xiàn)E）由MSTP網(wǎng)絡(luò)提供。

MSTP多業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)的EOS功能，為電力通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供了更豐富、便捷的接入功能，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)與IP交換的逐步融合。

[1]葉大革，黃紅兵.浙江電力地市公司通信網(wǎng)“十二五”典型規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（323）:45-50.

[2]曹薊光，昊英樺.多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[3]陳志佳，吳斌.PTN技術(shù)在上海電力城域網(wǎng)中的應(yīng)用前景[J].華東電力，2011（3）:39.

（本文編輯：陸瑩）

Data Service Access Base on CISCO ONS 15454 MSTP Platform

XIONG Pei-hua
（Z（P）EPC Training Center，Hangzhou 310015，China）

MSTP multi-service platform technology is based on SDH synchronous transmission system technology，at the same time it provides convenient access to Ethernet service and ATM services.By taking Cisco ONS 15454 MSTP as an example，the paper introduces that the MSTP equipment in high rate transmission bandwidth for data network provides traditional POS and E1 serial access mode，it also provides a rich EOS access modes.MSTP is provided with powerful function of VLAN nested QinQ，constructing metropolitan area RPR network，constructing routings like MPLS VPN，enabling traditional optical transmission technology to integrate with services of TCP/IP step by step.

MSTP；data network service；POS；EOS；QINQ；RPR；MPLS VPN

圖5 一層業(yè)務(wù)互聯(lián)

圖6 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面接入MSTP方式

圖7 MSTP構(gòu)建PRR環(huán)

TP274

：B

：1007-1881（2013）01-0066-03

2012-05-29

熊佩華（1969-），女，江西九江人，副教授，從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化及通信研究工作。