◆賀嘉玉

淺談MSTP技術在企業(yè)光通信網絡建設中的實現

◆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，光通信技術飛速發(fā)展，光通信網絡以其特有的優(yōu)勢已經得到了大規(guī)模的普及和應用。隨著光通信網絡建設成本的逐漸降低，很多企業(yè)在組網時都正在考慮或已經組建自己的企業(yè)光通信網絡，從而實現企業(yè)內部多種業(yè)務的融合傳輸。SDH同步數字系列系統(tǒng)的組網優(yōu)勢在運營商的組網應用中已經得到了證明，其具有完善的自愈功能以及豐富的業(yè)務接口，鑒于上述優(yōu)點，許多大型企業(yè)也逐漸將這一技術應用于了自身的網絡建設中?；谏鲜鲆?，本文對構建企業(yè)光通信網絡做出了深入的研究，結合企業(yè)實際情況，根據企業(yè)多業(yè)務傳輸技術需求，提出構建基于SDH原理下的MSTP企業(yè)級光通信網絡建設方案。

企業(yè)；光通信；同步數字體系；多業(yè)務傳送平臺

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)務較復雜，在所建成的通信網絡系統(tǒng)中，往往包含有語音、數據、視訊等多種業(yè)務數據，由于各種網絡承載的數據類型不同，所以在建設的時候選擇的傳輸介質也不相同。在傳統(tǒng)的網絡建設中都是各網絡系統(tǒng)獨立建設，這樣就會產生巨大的投資費用，并且不利于網絡的統(tǒng)一管理。

基于上述問題，如何在企業(yè)組網時能避免重復投資降低成本費用，且能實現對通信網絡系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，成為各大企業(yè)在通信網絡建設時首要思考的問題。在這個背景下，組建企業(yè)級的光通信網絡，將各種業(yè)務數據融合在光通信傳輸網絡中，不但可以避免重復投資建設，而且可以實現對通信網絡系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。

從現階段的企業(yè)級光通信網應用情況來看，MSTP技術被普遍看好并廣泛使用。MSTP技術是指基于SDH 平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業(yè)務的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網管的多業(yè)務節(jié)點。通過引入MSTP，可充分利用現有的網絡資源，并且在此基礎上可以實現ATM、以太網等多種業(yè)務的綜合接入和數據傳輸。

因此，深入研究MSTP在構建企業(yè)級光通信網中的應用，針對企業(yè)的特性與實際需求，采用不同的功能組合，構建高效可靠的企業(yè)級光通信網絡平臺，保障企業(yè)在日常生產辦公中各種業(yè)務數據的高效可靠傳輸，具有十分重要的經濟意義與應用價值。

基于上述需求，在企業(yè)內部建設一個能夠實現多業(yè)務傳輸、通信網絡資源共享的網絡基礎平臺是促進企業(yè)高效快速發(fā)展的一個有力措施。利用MSTP技術在企業(yè)內部搭建光纖通信傳輸網絡成為當下許多企業(yè)的不二選擇，其主要有以下技術優(yōu)勢：

可充分利用原有SDH設備資源，保護現有投資；

通過利用MPLS、RPR、LCAS、GFP等技術組建企業(yè)級光通信網絡，可以提供對多種類型業(yè)務數據（如ATM、以太網）的支持；

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

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

1 網絡建設原則

（1）企業(yè)級光通信網層次劃分

企業(yè)級光通信網一般分為三個層次，核心層、匯聚層和接入層。根據企業(yè)規(guī)模與實際情況可適當簡化網絡層次。一般基于“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施”的原則分層次進行建設。主要采用環(huán)形結構組網，如果受到地理環(huán)境及位置的限制，也可使用鏈形組網。在網絡規(guī)劃設計初期應充分考慮企業(yè)未來業(yè)務及規(guī)模的發(fā)展，保證網絡可以適應業(yè)務的增加與需求的不斷增加。

（2）數據網與傳輸網

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

如果單純考慮數據網，則存在兩方面的問題：（1）是在傳送網絡方面的保護與恢復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，在組網的時候建議在核心層和匯聚層，傳輸網與IP網考慮單獨組網，將數據網設備與傳輸網設備分離。數據網的承載視數據流量情況由傳輸網相應通道進行支持。接入層則可以考慮統(tǒng)一組網，將數據設備與傳輸設備進行融合，從而實現多業(yè)務綜合接入。

在規(guī)劃設計及建設企業(yè)級光通信網絡時應充分考慮數據網與傳輸網之間的統(tǒng)籌關系，具體原則如下：

（1）數據網與傳輸網的建設應統(tǒng)一規(guī)劃設計；

（2）統(tǒng)籌處理傳輸網與數據網關系，傳輸網要為數據網提供傳輸的通道，同時要保證數據網的接入延伸；

（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。

2 網絡建設技術選型

核心層網絡的主要任務是完成網絡之間的互聯互通，向上對接運營商骨干網絡，向下為用戶提供高帶寬的傳輸通道。所以在核心層的建設規(guī)劃應首先以其網絡容量以及業(yè)務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絡的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性等要素?？偟膩碚f，核心層必須要求支持大的帶寬和網絡自愈功能，以保證網絡的高性能與健壯性。目前企業(yè)級光通信網絡系統(tǒng)，基于2.5G的網絡應用較為廣泛，10G網絡系統(tǒng)也逐漸得到了普及和應用，在許多特大型企業(yè)的核心層骨干網絡中已有成熟的案例?；谏鲜銮闆r，在構建大型企業(yè)級光通信網絡時，如果在核心層通道數據流量較大，可以考慮建設10Gbit/s的SDH系統(tǒng)。但是在充分考慮到企業(yè)業(yè)務繁多和企業(yè)規(guī)模的情況下，如涉及辦公網，生產控制網、視頻監(jiān)控網、語音通信網、視頻會議專網以及小區(qū)寬帶業(yè)務等，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用。選擇WDM技術主要是考慮到該技術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設備主要考慮部署在匯聚層，通過在匯聚層的功能實現，解決以下幾個問題：

多業(yè)務接入、匯聚、疏導以及調度能力；

實現業(yè)務高效傳輸、路由選擇以及基于策略的網絡管理功能；

匯聚層網絡主要實現多種類型業(yè)務的匯聚以及網絡大范圍的覆蓋，該功能的實現可以保證網絡上部署更多的匯聚業(yè)務節(jié)點，從而進一步擴大的匯聚層網絡邊沿接入環(huán)路的范圍，最終實現企業(yè)級光通信網絡最大范圍以及最大密度的覆蓋，而且當有新增業(yè)務節(jié)點接入時，可以快速的實現節(jié)點業(yè)務接入與匯聚。同時對于業(yè)務量大、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業(yè)務的快速可靠傳輸。

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建議采取10G/2.5G的MSTP技術。

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

3 MSTP技術的特點

（1）支持多種業(yè)務接口：隨著網絡技術的飛速發(fā)展，MSTP技術已經可以支持多種業(yè)務接口，例如TDM、ATM 和以太網等。目前 MSTP 技術也可以支持語音和數據業(yè)務，未來MSTP技術會支持更多的業(yè)務接口，滿足未來人們對MSTP技術的需求。

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

4 組網架構設計選擇

在確定了企業(yè)級光通信網絡的組網技術以及設備以后，選擇合適的網絡架構也是網絡建設成敗的一個關鍵因素，常用的企業(yè)光通信網主要有以下幾種網絡架構：

環(huán)網架構：通過多個環(huán)網的嵌套和堆疊，可以實現網絡中任意兩點間的業(yè)務直通，環(huán)網架構存在較多的跨環(huán)業(yè)務，因而組網較復雜。

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

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

5 組網設備選型注意事項

基于新一代MSTP技術的設備，通過升級換代以滿足企業(yè)網絡擴容和網絡間互連的要求。因此，在建設企業(yè)光通信網絡的初期，應綜合考慮網絡性能、業(yè)務規(guī)模、投資成本等因素，選擇合適的設備，從而構建符合企業(yè)實際的高性價比網絡系統(tǒng)。

構建企業(yè)級光通信網所選用的設備應能支持以太網QoS，充分利用MPLS技術的優(yōu)勢引入智能適配層置于SDH/SONET與以太網之間，通過使用二層交換技術與分組技術，可實現對QoS、VLAN地址重用以及光虛擬專用網等業(yè)務的支持?；谏鲜鲆?，在選擇組網設備時有以下注意事項：

（1）有力的保證數據業(yè)務的QoS

將MPLS技術內嵌入MSTP設備后，MSTP設備能夠提供對環(huán)網的保護以及拓撲的自動發(fā)現，并且在端到端的QoS業(yè)務提供可靠的保障。該功能可以有力的保障現有網絡平滑升級過渡至新網絡，最大限度保護現有設備投資。

（2）提供多類型物理接口接入

鑒于MSTP所處網絡的位置，要求系統(tǒng)應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。首先要求新型網絡能夠完美的兼容SDH網絡業(yè)務，其次能夠提供業(yè)務的靈活接入，盡可能的減少網絡升級所需的投資。

6 組網設備選型策略

由于企業(yè)光通信網絡的建設一般會分步實施，必然會涉及到多個廠家設備共同組網，所以在組建企業(yè)級光通信網絡時要充分考慮到多品牌設備組網策略。這要求企業(yè)組網時要從設備采購、安裝調試、運行、售后維護等多個方面去綜合考慮。多廠家設備共同組網會在網絡資源的調度、維護等方面造成一定的影響。因此建議在進行企業(yè)光通信網的建設時，最大程度的控制入圍廠家的數量，以減少這方面的影響和不利因素。關于該問題建議方案如下:

（1）全網采用同一品牌廠家的網絡設備。

全網使用同一廠家網絡設備，優(yōu)點是可保證網絡資源和業(yè)務的配置全面貫徹，在后期運營維護中可以實現業(yè)務的靈活調度。缺點在于網絡擴容后對系統(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原則。

（2）結合網絡分層的原則，在同一層面使用同一廠家設備。

不同的網絡層面使用不同廠家的組網設備，只需要在同一層面使用同一廠家的設備的方案，這樣組網的方案在保證網絡互聯互通的前提下，同一層面利用本廠家的網管系統(tǒng)可實現網絡資源的靈活調度。缺點在于不同的層面的對接所使用的技術較復雜，必須確保不同層面之間的無縫對接，從而保證全網的互聯互通。

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絡設備，而接入層選用另一廠家設備。二是核心層選取一個廠家設備，在匯聚層與接入層選用另一個廠家的設備。上述兩種設備選擇方案應結合核心層、匯聚層與接入層之間的互聯技術考慮。

例如，在核心層選用一家設備，匯聚層與接入層選用另一個廠家設備，采取按層分割的組網方案，該方案的優(yōu)點是網絡層次劃分清楚。而缺點是在網絡的運營維護時，端到端網絡資源配置管理實現比較困難，在將來的網絡擴容時容易受到原有網絡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)域的劃分原則結合起來組建網絡，將核心層、匯聚層與接入層的區(qū)域A使用一個廠家的設備，而區(qū)域B的匯聚層、接入層考慮使用另一廠家設備。該方案的優(yōu)勢在于網絡擴容時設備廠家可以形成競爭的局面，可降低網絡擴容投資成本，缺點在于擴容后核心層、匯聚層以及接入層都會出現不同廠家的設備，對網絡的互連互通性會造成影響。目前來看，二層以太網業(yè)務交換技術還不是特別成熟，如果在傳輸網絡中將業(yè)務直接接入以太網口，會因為添加額外的協(xié)議轉換設備而造成投資成本提高。而且，多廠家的設備共同組建，對于實現端到端的業(yè)務配置又是一個挑戰(zhàn)。

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