MSTP没有“代沟”

恋々风

目前，在市场和技术的双重推动下，MSTP技术成为城域网众多技术中发展最快的几种之一。正如业界许多专家分析的那样，MSTP技术正在从最初的只支持透明传送向支持统计复用、支持RPR over SDH甚至支持MPLS标签交换发展。因此，我们可以看到第一代、第二代、第三代MSTP的名词开始频频出现在媒体。

一、各代MSTP的特点
    以目前在城域网中得到应用最多的以太网为例，第一代MSTP主要是在原SDH设备上增加对MAC帧提供透明传送以太网的接口盘，采用PPP方式从以太网MAC帧到VC容器的映射，而在线路传送层主要采用MP、连续级联最后到虚级联的方式进行点对点的传送。
    第二代MSTP在以太网处理上把二层交换的相关功能引入到了以太网功能单板，采用IEEE802.3MAC地址交换，达到对以太网业务的带宽共享以及统计复用功能。它在内部协议封装上采用LAPS或者GFP，可以提供对内多个WAN口，支持一个或多个以太网接口与一个或多个基于SDH虚容器的独立的点对点链路的端口汇聚。它在线路侧支持VC虚级联，用LCAS技术增强带宽分配的灵活性和可靠性。
    第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR OVER SDH甚至引入MPLS保证QoS和解决接入带宽公平性的问题，在网络流量净荷中同时有“传送TDM业务帧长固定的RPR帧”和 “传送数据业务帧长可变的RPR帧”。其内部封装方式采用GFP协议，支持虚级联和链路容量自动调整(LCAS)机制，支持多点到多点的连接。
    通过对MSTP不同技术特点和细节的简单比较，我们关注到第N代MSTP的主要区别主要集中在对以太网的处理方式和和与之相对应的技术深入细节上，相应的技术细节诞生了不同 “代”的技术特色。是否MSTP的“代沟”如同移动网络中的3G是2G的替代者，或者说ADSL中DSLAM中第三代DSLAM是前两代DSLAM的终结者的关系呢？是否籍此判定所谓的第二代MSTP产品的性能和功能是一种落后的技术而将不能在城域网中应用了呢？

二、各代MSTP的正确使用
    城域网最大的特点之一就是技术、产品、解决方案的多样性，我们不能也无法以一种单一的技术或者单一的模式解决城域网中所有的问题。毫无疑问，现在城域网的建设更加关注市场需求，关注如何进一步扩展网上运行的业务种类和提高网络的服务质量，关注网络的盈利模式，关注网络业务开展的模式。今后网络的建设和发展将越来越以业务的需求为动力，特别是在商业、企业等大集团用户正从简单的电路连接要求逐渐转向个性化、智能化、安全化的业务提供方式发展以后。因此，MSTP透传、交换、汇聚，RPR的相应处理功能以及带来的解决方案在网络业务开展的不同阶段是有差别的。我们不能抛开网络和业务而单纯地谈论技术革新，从而忽略了网络的差异性、盈利性以及平滑演进的基本需求。
    以太网数据的透传是第一代MSTP产品的一个重要的表征。在网络的运营初期，以太网的透传模式可以发挥其重要作用。在过去相当长的一段时间内，基于TDM专线或帧中继技术获得了巨大成功。各个行业信息化的建设和数据带宽需求的飞速增长将“专线业务”逐步从ISDN发展到2M业务，乃至更高速率的业务，TDM专线或帧中继技术的缺点逐渐暴露，运营商需要在现有的SDH的网络上利用TDM剩余的带宽灵活地提供大颗粒的专线接口。由于以太网在局域网中占据了绝对的份额，因此以点到点的以太网专线代替现有的TDM专线的需求浮出水面。在业务开展初期，使用以太网专线的用户相对比较少，但都是重大客户，它们对价格不敏感而对服务质量十分关注。在现有的网络开展基于以太网透传方式的专线业务，虽然带宽的浪费率比较大，但能够利用SDH强大的保护能力和QoS质量力充分保证首批业务使用者的服务质量，从而为后继业务的大规模开展打下技术、市场和品牌的基础。
    在2001年的城域以太网论坛上，相关组织在提出点到点连接的VPWS(以太网虚拟专用线业务)的同时，也提出了支持多点连接的VPSS(以太网虚拟专用星型业务)、VPHS(以太网虚拟专用Hub业务)、VPLS(以太网虚拟专用局域网业务)。因此，运营商在前期运营中打好技术、市场和品牌优势后，网络中承载的业务量和用户数开始逐步增加，单纯的以太网透传对带宽的占用比较大而带宽完全利用率比较低的问题开始凸现，因此第二代MSTP一个主要功能的以太网的统计复用以及汇聚功能可以发挥重要的作用。原有的透传以太网盘可以继续用在网络的非中心站点，在中心站点通过提供支持统计复用的以太网盘或者GE汇聚盘，提供多方向的多个10/100M以太网口汇聚为GE或者FE接入路由器，从而满足在网络开通初期总体用户少，但具有分布地域广、单个用户端口需求较小但总体流量尤其是核心站点流量大的问题。由于在网络的核心站点，数据业务的处理主要是快速转发，因此需要传送设备提供高QoS的高速通道，此时汇聚方式的组网结构相对于光纤直驱模式带宽的利用率依然很高，外加在网络的核心层往往能够提供较大的带宽，因此在高QoS的要求下，以太网的汇聚组网模式和汇聚层通路站点间的带宽利用率的矛盾将退而次之。
    随着数据业务的不断增加，运营需要能够对该带宽资源实现灵活调度和适配。对于汇聚节点的建设在此时由于同时传输TDM话音业务和数据流，因此在业务流量加大时候，我们要认真分析和预测不同节点流量和流向以及流量净荷主要类型，将汇聚站点分为TDM汇聚点和数据汇聚点，不同站点定位所带来的业务流向也将出现差异。所以，采用虚级联来实现业务带宽和SDH虚容器之间的适配，在部分站点利用第二代MSTP设备所支持LCAS的特性，根据业务流量模式对所分配的虚容器带宽进行动态调整。数据业务的突发特征可以利用不同的汇聚、骨干路径实现负荷分担多业务、多路径传送，增强网络的安全性。同时也能够通过源和宿的信息交换在网络级网管或者ASON控制层功能的调配下实现链路容量的自动适配。
    以太网的汇聚功能一般使用在网络的核心或者汇聚层。对于MSTP功能带来的对数据业务如何进行分层尤其是核心层如何分层的讨论比较多，GE接口的传送是否还继续需要用裸光纤，到底在多大的速率下数据业务直接利用城域中的Dark Fiber而不用MSTP传送？业界许多专家也在积极思考如何在城域网中界定数据网和传送网。不管如何，支持统计复用以及汇聚功能的MSTP功能盘的诞生，为网络建设提供了一个新的思路和途径。
    当网络中规模较小的大客户甚至是小用户数量增多时，网络的结构有将发生一些变化。这些用户敏感于价格但对于带宽10M或者5M的带宽并不十分敏感，但大量的此类用户会导致部分网络尤其是接入层或者是大型汇聚站点可能出现的带宽紧张和瓶颈问题。因此，我们可以利用以太网的统计复用功能在接入层组建以太网环，利用MSTP中以太网的统计复用功能，实现端口的汇聚和交换，同时可提供基于802.3x的流量控制，支持基于802.1p的优先级转发。提供多用户隔离和VLAN划分，可以针对不同的VLAN提供不同的业务带宽控制，提供基于STP的以太网业务层保护，可以利用Super Vlan技术提供满足城域范围内多运营商、多用户的VLAN透传和终结的能力。 这种技术实际上在第二代、第三代MSTP技术中都有描述。
    基于以太网环的组网方式有它的优点但也一些缺点：在环上节点不同位置时的业务接入具有不公平性和时延性，这种缺点在环形结构下随着交换跳数增多而变的越来越不可忍受。对于保护方式，如果采用STP保护，则倒换时间长；如果采用SDH层对以太网虚拟环进行保护而造成带宽消耗严重。这些缺点在网络的接入层可以容忍，但如果在网络汇聚层,由于站点数量和业务重要性对保护倒换时间的要求，这个缺陷将变为主要矛盾。这个问题解决的方式就是现在比较流向的第三代MSTP新增加的特色。
    从目前的技术发展来看，在采用GFP映射协议的基础上，解决这个矛盾主要有RPR over SDH和MPLS技术。MPLS通过LSP标签栈很好地解决了VLAN的可扩展性问题。此外由于MPLS的QoS和流量工程方面的特性，这将为以太网业务服务质量、SLA增强和网络资源优化利用提供很好的支持。RPR环为全分布式接入，环上节点均同等地位，环路带宽按权重公平的在各节点间进行分配；采用严格优先级的方式进行业务交换，支持不同的业务类别，可提供满足电信级标准的PDH、SDH业务通路，并可支持图像广播业务为代表的大颗粒、高实时要求的业务。针对数据业务提供小于50ms的快速分组环保护，同时具有可扩展性、支持用户隔离和带宽共享、支持QoS、SLA增强、阻塞控制。
    目前，对各运营商来说更重要的工作是如何优化我们的运营的网络，建立完善的保护恢复机制，减少业务提供时间。从以上网络中不同的规模、不同的业务类型结合MSTP各个不同功能的应用分析，我们可以看到系列MSTP技术在城域网中都有不同的定位，例如在以太网的透传或者以太网的统计复用乃至RPR over Sdh在城域网不同的运营环境中都有其适用的结构和范围，不是放之四海而皆准的，不是汇聚功能产生后交换功能就不再使用或者统计复用功能完全取代EOS的类似于第三代取代第二代的关系。在复杂多样的城域网中，我们不能以技术本身为导向而忽略技术在实际网络中的应用和盈利模式的建设。
    网络建设中最为基本的观点之一就是网络要具有可平滑演进性，网络的可扩展性、可运营性应受到更多的关注。因此，城域光传送网络的规划和建设应该充分利用充分MSTP所支持的所有功能，按照网络的不同的功能和定位灵活选择。综合利用MSTP所有的功能，籍MSTP技术具有完善的二层甚至部分三层的功能的优势，提供多样的可盈利的业务，降低其管理的复杂性和数据网络的端口扩容压力，将重点放在网络差异化，以网络规划和用户使用需求为根据选择技术和产品，结合SDH层灵活的网络扩展和保护能力，来实现对网络中TDM业务和分组数据业务的最佳支持和应用模式。