最新分组传送网和MSTP区别
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STPRSTPMSTP对比与分析STP(Spanning Tree Protocol),RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)和MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)都是用于管理和构建冗余链路的网络协议,以提高网络的可靠性和冗余容错能力。
下面将对它们进行详细的比较与分析。
1.网络拓扑计算方式:- STP:通过计算距离(路径开销)来选择根桥和最佳路径,根据BPDU(Bridge Protocol Data Unit)的交换来构建最佳路径,存在较慢的收敛时间。
-RSTP:通过计算端口状态变化的时间,使用端口状态变化的计时器来加速收敛时间,以改进STP的收敛效率。
-MSTP:将网络划分为多个实例,并使用VLAN作为实例的依据,每个实例建立独立的树,在不同实例之间共享一些信息,达到提高收敛速度和优化网络利用率的目的。
2.收敛时间:-STP:在网络拓扑发生变化时,需要等待一段时间才能重新计算生成树,收敛时间较长,通常需要几秒到几十秒。
-RSTP:通过端口状态变化计时器的计时,可以快速检测到网络更改并重新计算最短路径,从而实现快速收敛。
通常可以在数秒内完成收敛,比STP收敛速度快。
-MSTP:与RSTP相比,MSTP可以更有效地利用多树实例进行并行计算,从而进一步缩短收敛时间。
3.网络利用率:-STP:生成树只使用一条路径,其他冗余链路处于阻塞状态,无法充分利用网络资源。
-RSTP:通过快速收敛和端口状态的变化,可以更快地利用冗余链路,提高网络的利用率。
-MSTP:通过将网络划分为多个实例,可根据不同实例的需要,更好地利用冗余链路,提高网络利用率。
4.配置复杂性:-STP:配置相对简单,只需配置根桥和端口优先级。
-RSTP:相对于STP更复杂一些,需要进行一些新的配置和调整。
-MSTP:相对于RSTP更复杂一些,需要进行实例的配置和管理。
综上所述,虽然STP是最基本的冗余链路协议,但收敛时间较长且无法充分利用冗余链路。
STP(生成树协议)、RSTP(快速生成树协议)、MSTP(多生成树协议),这三个协议都是二层交换网络中为了防止环路和实现链路冗余而设计的,他们之间有什么区别与联系呢?本文为您详细介绍。
STP、RSTP、MSTP基本概念1、STP(802.1d)STP协议生来就是为了冗余而存在的,单纯树型的网络无法提供足够的可靠性,由此我们引入了额外的链路,这才出现了环路这样的问题。
但单纯是标准的802.1D STP协议并不能实现真正的冗余与负载分担。
STP为IEEE 802.1D标准,它内部只有一棵STP tree,因此必然有一条链路要被blocking,不会转发数据,只有另外一条链路出现问题时,这条被blocking的链路才会接替之前链路所承担的职责,做数据的转发。
无论怎样,总会有一条链路处于不被使用的状态,冗余是有了,但是负载分担是不可想象的。
cisco对STP做了改进,它使得每个VLAN都运行一棵stp tree,这样第一条链路可以为vlan 1 2 3服务,对vlan 4 5 6 blocking,第二条链路可以为vlan 4 5 6 forwarding,对vlan 1 2 3关闭,无形中实现了链路的冗余,负载分担。
这种技术被称之为PVST+随着网络的发展,人们发现传统的STP协议无法满足主备快速切换的需求,因为STP协议将端口定义了5种状态,分别为:blocking listening learning forwarding disabling,想要从blocking切换至forwarding状态,必需要经过50秒的周期,这50秒我们只能被动地去等待。
20秒的blocking状态下,如果没有检测到邻居发来的BPDU包,则进入listening,这时要做的是选举Root Bridge、Designate Port、Root Port,15秒后,进入learning,learning状态下可以学习MAC地址,为最后的forwarding做准备,同样是15秒,最后到达转发状态。
什么是MSTP?MSTP是SDH多业务传送平台的简称,是目前城域网中采用的技术之一,它是在SDH基础上发展起来的。
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制,它一诞生就获得了广泛的应用支持,目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。
我国从1995年开始就在干线上全面转向SDH网络,我国的SDH传输网是支持我国固定电话用户数成为全球电话用户数第一的网络基础,目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。
但在SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题,因此基于SDH体制的城域光网络如何向以IP为基础的光网络演进、在同一平台上提供TDM、二层和三层业务的光通信设备,是运营商和设备制造商十分关注的问题。
目前,宽带城域光网的建设有多种技术方案可供选择,MSTP(SDH多业务传送平台)由于能把许多分立的网络元素整合在单一的多业务平台而受到青睐,它的最大好处是可以代替功能各不相同的大量传输设备和接入设备。
MSTP的出现不仅减少了大量独立的业务节点和传送节点设备,简化了节点结构,而且降低了设备成本,加快了业务提供速度,改进了网络扩展性,节省了运营维护和培训成本,还可以提供诸如虚拟专网(VPN)或视频广播等新的增值业务。
特别是在它集成了IP路由、以太网、帧中继或ATM之后,可以通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率并减少局端设备的端口数,使现有SDH基础设施最佳化。
最后,MSTP还可以方便地完成协议终结和转换功能,使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务,并同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议,且成本要比现有设备显著降低。
总的看来,SDH多业务平台最适合作为网络边缘的融合节点,支持混合型业务量,特别是以TDM业务量为主的混合型业务量。
它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商应用于局间或POP间,还适合于大企业用户驻地。
即便是那些已经敷设了大量SDH网的运营公司,以SDH为基础的多业务平台也可以更有效地支持分组数据业务,有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较以下是我对四种常用于轨道交通传输组网技术的比较分析,不正之处欢迎指出,大家一起讨论:a)MSTPMSTP技术自问世以来已经发展到了第三代,它继承了SDH的一切优点,并与接入技术配合,能够很好地满足上述承载业务的特性要求。
MSTP技术具有下列特点:可以兼容PDH的网络体系,支持多种物理接口。
简化网络结构,支持多协议处理。
如:PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等。
支持以太网业务透传、二层汇聚、二层交换,可实现对以太网业务的带宽共享以及统计复用、带宽管理和环路保护功能。
支持VP-Ring保护,可以和SDH的通道保护和复用段保护协同处理。
传输的高可靠性和自愈保护恢复功能。
MSTP继承了SDH的各种保护特性,实现99.99%的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间,这些对提高服务质量至关重要。
具有622M、2.5G和10G平滑升级、扩容能力,并可与波分复用技术相结合,满足用户更大的带宽需求。
高度多网元功能集成,有效的带宽按需分配、管理。
支持弹性分组环(RPR)和多协议标志交换(MPLS)等新技术的应用。
技术的发展是永恒的,随着弹性分组环(RPR)、多协议标志交换(MPLS)等新技术在MSTP平台上的应用日趋成熟,MSTP技术在网络保护、带宽按需分配、流量控制等方面更具有优势。
第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR over SDH,以及引入MPLS保证QoS并解决接入带宽公平性的问题,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。
综上所述,MSTP技术可实现城市轨道交通系统通信网络和业务的综合化和一体化。
既简化了网络层次,提高了带宽的使用效率,又降低了通信系统的运营维护成本,可供选择的厂家较多,主要有阿尔卡特、马可尼、ECI、朗迅、北电网络、泰乐、中兴、华为等。
MSTP 技术已经成为轨道交通通信网传输系统制式的选择之一。
1、Time Division Multiplexing -- 时分复用TDM就是时分复用模式。
时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲,同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。
电信中基本采用的信道带宽为DS0,其信道宽为64kbps。
每一个时隙的速率为一个标准的PCM(Pulse-Code-Modulation)话路64Kbps。
每通道时隙的重复频率为Ts=8KHz,即帧周期为125us。
电话网络(PSTN)基于TDM技术,通常又称为TDM访问网络。
电话交换通过一些格式支持TDM:DS0、T1/E1TDM以及BRITDM。
E1TDM支持2.048Mbps通信链路,将它划分为32个时隙,每间隔为64kbps。
T1TDM支持1.544Mbps通信链路,将它划分为24个时隙,每间隔为64kbps,其中8kbps信道用于同步操作和维护过程。
E1和T1TDM最初应用于电话公司的数字化语音传输,与后来出现的其它类型数据没有什么不同。
E1和T1TDM目前也应用于广域网链路。
BRITDM是通过交换机基本速率接口(BRI,支持基本速率ISDN,并可用作一个或多个静态PPP链路的数据信道)提供。
基本速率接口具有2个64kbps时隙。
TDMA也应用于移动无线通信的信元网络。
时分复用器是一种利用TDM技术的设备,主要用于将多个低速率数据流结合为单个高速率数据流。
来自多个不同源的数据被分解为各个部分(位或位组),并且这些部分以规定的次序进行传输。
这样每个输入数据流即成为输出数据流中的一个“时间片段”。
必须维持好传输顺序,从而输入数据流才可以在目的端进行重组。
特别值得注意的是,相同设备通过相同TDM技术原理却可以执行相反过程,即:将高速率数据流分解为多个低速率数据流,该过程称为解除复用技术。
因此,在同一个箱子中同时存在时分复用器和解复用器(Demultiplexer)是常见的。
2、在数字通信系统中,传送的信号都是数字化的脉冲序列。
2017年8月内蒙古科技与经济August 2017第15 期总第385 期Inner Mongolia Science Technology & Economy No. 15 Total No. 385今组#遠网IP R A N与多A务#遠年台M S I?优|对比李东起,辛茂荣(中国联合网络通信有限公司呼和浩特市分公司,内蒙古呼和浩特010000)摘要:分析了传统多业务传送平台M S T P和新兴分组传送网IP R A N两种技术各自的技术特点和实际的应用场景,通过对比总结出了两种技术各自的优缺点和适用场景。
关键词:IPR A N;M ST P;MPLS中图分类号:T N915 文献标识码:八 文章编号:1007—6921 (2017) 15—0083—021理论介绍1.1 多业务传送平台MSTP多业务传送平台M S T P网络的技术基础就是S D H原理。
它基于S D H技术进行拓展,在S D H的基础上拓展为多业务传送平台,使网络接口不仅仅局限于以往的2M业务,更加适用于现在的以太网接口类型。
S D H技术(同步数字体系)是可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号结构等级。
与以往的信息传输技术不同,S D H是一个将复接、线路传输及交叉功能结合在一起,由统一网管系统进行管理操作的综合信息网络技术。
在结构组成上,S D H是由终端复用器(T M)、分插复用器(八DM)、再生中继器(REG)和同步数字交叉连接设备(SDXC)基本网元组成,在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接,S D H通信技术结构组成在信号传输过程中,S D H技术主要通过三个步骤完成编码。
①信息的映射;②定位;③间插复用。
1.2 分组传送网IPRANIP R A N的I P是指I P互联协议,R A N是指R ad io八ccess N etw ork,主要用于基站设备与基站控制器之间的传输网,将无线传输网I P化。
PTN技术与SDHMSTP区别一、 PTN、SDH的区别:SDH是时分复用技术,是从话音业务的需求出发,PDH技术发展而来的。
PTN是分组交换技术,是数据业务的需求出发,以太网技术发展来的。
但是它有SDH的传统优势,包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。
从某种意义上说,应该是比SDH更为先进的技术。
至于你的传输用什么技术,还得由需求说了算。
如果主要是话音业务或者实时性要求高的业务就用SDH,如果主要是数据业务就用PTN技术。
不过现在的PTN 都是可以支持线路仿真的,所以“话音业务或者实时性要求高的业务”也都可以用PTN解决的。
S DH是一种基于时分复用的同步数字技术。
对于上层的各种网络,SDH相当于一个透明的物理通道,在这个透明的通道上,只要带宽允许,用户可以开展各种业务,如电话、数据、数字视频等,而业务的质量将得到严格的保障。
业务特点☆ 稳定性好:SDH基于时分复用,稳定性高,提供了丰富的检、纠错能力。
SDH可以组成各种形式的环网,具有完善的自愈保护功能,使得传输链路的可用性很高。
☆ 高速率性:SDH可提供2Mbps至10Gbps的电路速率。
它可以作为链路来支持IP网,它的作用只是将路由器以点到点的方式连接起来。
☆ 高可靠性:SDH网络可提供高质量、高可靠性的传输通道。
通过自愈环的结构,可确保通道的切换时间小于50ms。
同时,联通网络的互联环结构,保证跨环业务的生存性。
PTN(Packet Transport work------分组传送网) PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道,具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力,提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道;点对点连接通道的保护切换可以在50毫秒内完成,可以实现传输级别的业务保护和恢复;继承了SDH技术的操作、管理和维护机制,具有点对点连接的完整OAM,保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力;完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通,无缝承载核心 IP业务;网管系统可以控制连接信道的建立和设置,实现了业务QoS的区分和保证,灵活提供SLA等优点。
C ommun icatio ns World Weekly6承载传送LINK目前通信网络处于平滑演进、新旧技术更新换代的转折点,业务的分组化趋势仍在进一步加速,运营商在传输网中采用混合组网成为趋势。
混合组网将成传送网技术主流方式O TN +PTN &M ST P 模式被看好当前,国内三大运营商都致力于实现网络无处不在和应用无处不在,基于现网大力构建泛在网络是达到这一目标的基础。
构建泛在网即强调各种网络能力和资源的协同与共享,如三网融合、固定移动网络融合等。
而传送网的演进技术选择是泛在网构建的关键之一。
下一代传送网选什么技术?对于骨干网,业界基本认同波分技术用于固定大颗粒带宽传送,40G 技术已广泛应用,100G 也开始商用,IP 承载网用于承载高质长途IP 业务;对于复杂环境的本地网,业界有两种不同的技术:O TN(光传送网)和PTN (分组传送)。
OTN 应优先引入OTN 综合了SDH 的优点和DW DM 的带宽可扩展性,代表了传送网发展的主流技术方向,被业界认为是下一代传送网技术的首选。
然而,OTN 技术涵盖了电层接入、适配、复用、交叉保护和光层适配、复用、保护的功能,由于网络的定位不同,不同设备的功能侧重点不同,并不要求实现标准要求的所有功能。
目前OTN 已经具备了全网从上至下的部署能力。
正由于OTN 解决了多业务的承载问题,规范了各种尺寸的容器来适应各种业务映射,还有可适应未来业务的ODf1ex ,OTN 的电层技术可以借鉴现有成熟技术(如SDH 、ATM 、Etthernet 等),后续的发展也会出现部分PTN 技术的产品,这就使得OTN 不但能承担大带宽的干线传送,也可以甚至面对用户来完成多业务的接入,极大扩展了OTN 的适用范围。
在技术演进上,随着标准的完善,OTN 接下来要解决的问题是标准的设备化和设备的成熟以及对市场的适应性,其中大容量的光交叉、电交叉及其相关功能是要解决的核心问题。
也谈SDH、MSTP、OTN和PTN的区别和联系(通俗易懂_值得珍藏)首先要说的是TDM的概念,TDM就是时分复用,就是将一个标准时长(1秒)分成若干段小的时间段(8000),每一个小时间段(1/8000=125us)传输一路信号;SDH系统的电路调度均以TDM为基础,所以看到很多人说SDH业务就是TDM业务,就是传统的电路调度,是有理论依据的;但在SDH大红大紫的时候,另一场战争以太网和ATM(不是取款机哟)大战中,以太网取得全面胜利,从而以太网大行其道,其中又以IP最为强势,导致今天很多业务侧都IP化了,不能不说以太网太XXXXX了。
问题:SDH大红人一个,以太网是另一个大红人,能否合作一下一拍即合,MSTP 诞生!在合资公司MSTP中的股份分配不太均匀:SDH占股70%,以太网占股20%,其它包括ATM占股10%,掌权的还是SDH,内核还是TDM,TDM的一切劣势都依旧保留,如刚性管道;以太网和ATM因为股权问题,都没有拿出像样的东西,只是须有其表(提供相应接口而已)随着互联网的大力普及,电脑、手机、电视等终端都能上网了,带宽的需求急剧增加,电信运营商们赚钱的机会来了,但挑战也来了,以前1*155M可以供好上千人打电话,现在人们在打电话时还要上网,带宽需求增长和现网资源出现矛盾要解决这个矛盾,我们就来看看SDH这位红人平时是如何与人相处的:SDH这位红人一直都是我行我素,唯我独尊,从不与人分享公共资源,比如二环批给我跑,二环就不许有其它车辆经过,上面就我一辆车,刚开始,我这个车能拉1个客人(STM-1),那么二环的效率就是运送了一个人(155M--STM-1),后来把车吨位升级了,我能拉64个客人(64*STM-1),那么二环的效率就是(10G-STM-64),这就是环速率;目前最大是40G 如果有个时间段没有人需要运送,那么我就空跑,沿路看看风景、美女什么的,这时的效率就是0,其它道路就是堵死了也和我没关,由于比较固执,自己也有很多的无奈,比如你的车能装64位客人,但现在有65位客人,对不起,我也只能运64人,我们把这种低效率运作方式叫刚性管道现在需要运送的客人越来越多了,忙不过来了,解决方法有三个途径:第一种:多修几条路(新建光缆),进行人员分流;缺点:成本和周期太长--------PASS 第二种:升级汽车吨位(提高速率);缺点:汽车厂还没研发出更大载重的车辆(电子元器件受限)-PASS第三种:将二环划分成多个车道(波道),多个车辆共享道路领导看后,立即批示:方案三可行,立即执行!波分产生波分WDM就是将多个车道(波道)的车辆(信号)放到同一条道路(光纤)中进行传送,这里有根据车道间隔大小分为两类:车道间隔为20nm的,为稀疏波分,又称粗波分;车道间隔小于等于0.8nm的,为密集波分这样带宽成倍增加了,暂时解决了带宽不足的问题!可以休息休息了…………WDM得到重用后,各地纷纷仿效,现在的WDM不仅在城市主干道里使用(城域波分),还用在跨市、跨省道路上(长途波分);它的具体工作方式是各种类型的货物或乘客(业务信号)都被装载到一辆辆汽车中,汽车按照预先分配的车道(波道)行驶,中间汽车需要加油我们还设置了加油站(光放站OLA),司乘人员需要吃饭休息补充体力,我们为他们设置临时休息区(中继站),当然我们还是离不开交警系统的支持(光监控OSC或电监控ESC)随着人们需求的不断增加,车道数也由刚开始的16或32一下子扩充到40、80、160,目前施工水平(制造工艺)已经突破200个车道数(波道),但我们的管理水平还是很低的,主要体现在一下几个方面:1、交通管理消息传递不畅(OAM缺乏):WDM的初衷就是为了解决带宽不够问题,没有考虑到带宽提高后,管理也要跟上呀,现在最大的问题是车辆多了,如何对每一辆车的状态做到了如指掌,交警(OSC)感到力不从心;这时有几位SDH的司乘人员在小声谈论:我们SDH公交系统,都有统一的管理机构,每一辆车上都有司机和售票员,分工明确,还用实时视频监控(在线监测),公司时刻都能了解每一辆车的运行状况,WDM你差的太远了2、调度不够灵活:WDM在设计之初就有一个严重缺陷:比如一个货物要从西安运到北京,预先分配的车道是10车道(第10波),那么从西安到北京全程都是第10车道,不能更改,除非你经过了好几个高速段(光再生段),如西安-郑州、郑州-北京,那么你在郑州可以有一次更换车道的机会,而且这种更换车道的代价是为你这次的行为专门修一条小路(布放光纤);以前SDH遇到类似的情况时就在郑州修一个大的调度中心,所有问题都解决了3、容易堵死(保护不完善):在城市主干道或省际快速道路上,为了提高效率,在公路设计时就考虑到与普通道路的区别,只设置几个很少的出口,其它全是封闭的,这样带来的后果是一旦发生拥堵或交通事故,乘客就会闹得不可开交(业务中断);想想我们的城市公交SDH,司机一看到前面堵车,马上就操小路窜了,可能会有几个乘客不能在目的地下车(少量业务中断),绝大部分乘客都能顺利到达,究其原因有大量可用迂回路由,再加上灵活调度(司机就可决定)交通运输局(ITU-T)看到问题所在,从以下几个方面进行改革:1、为所有上路车辆增加监控设备以及必要的安全管理员----增加OAM开销2、在交通枢纽节点增设调度枢纽-----增加业务调度(车道间调度【光层调度】和货物或乘客间调度【电层调度】)3、依托调度枢纽,加上在道路上预留一部分车道或一部分车辆,为所有车辆提供完善的保障-----完善保护机制SDH笑道:这是什么改革,我们一直都是这样做的,就是容量没你大而已;WDM回应道:我容量确实比你大得多,但这些方面没你们做得好;他们握手言欢,优势互补,一个全新的制度诞生了------OTN概况一下OTN:OTN是在WDM基础上,融合了SDH的一些优点,如丰富的OAM开销、灵活的业务调度、完善的保护方式等,OTN对业务的调度分为:光层调度和电层调度光层调度可以理解为是WDM的范畴;电层调度可以理解为SDH的范畴所以简单的说:OTN=WDM+SDH但OTN的电层调度工作方式与SDH还是有些不同的地方:回顾一下SDH的特点:1、统一发车频率,1秒发车8000次,制度规定,无法更改(沿袭PDH制度);2、通过研发更大吨位的车辆来提高容量,高容量的车一般是由4辆低一个容量级别的车拼接而成,所以不同容量的车结构是不一样的;OTN电层调度的工作特点:1、所有车辆的大小、规格、容量均统一,外形尺寸:4*4080;2、根据需求提高发车频率优点:1、无需不断研发更大容量的车,减低开发成本;2、统一结构,便于管理;3、跨区域运输方便(异厂家互通方便);4、理论上,可以通过提高发车频率就可以无限提高容量,实现方式更简单明了;花开两朵,各表一支,我们对以前的红人SDH在江湖的发展做了详细的描述,现在的SDH 也只相当于OTN掌门下的一个堂主而已了,那么另一位红人它现在发展的如何呢?话说当年,以太网和ATM,就像华山派,以剑术精妙独步武林,在武林中有较高的声望,但在华山派中有分为以剑为主以气为辅的剑宗和以气为主以剑为辅的气宗以太网就像剑宗,ATM就像气宗以太网以简单著称,容易上手引来众多门徒;ATM因其内功心法太过高深,修炼之人寥寥。
由于接入网环境复杂,用户需求多种多样,因此针对不同的用户需求,往往采用不同解决方案,采用不同的技术。
最初的接入网是基于铜线的环路,即使用铜线将PSTN交换机PBX和用户模块RM相连,这种环路系统是基于TDM技术的,提供传统的语音接入。
随着电话网络的普及,这种铜线环路实现了语音业务的广覆盖。
但是原来的铜线环路只能提供窄带语音,随着数据业务的飞速发展,在铜线环路上提供宽带增值业务是运营商最现实成本最低的选择。
通过拨号接入、ISDN、xDSL等技术,可以为用户提供数据业务,满足一般家庭用户的上网冲浪、浏览等业务。
尤其是ADSL技术已经非常成熟,ADSL是在无中继的用户环路网上,用电话线不对称地高速传输信息,提高传输速率,延长传输距离,其传输距离超过3公里。
而VDSL可提供的实际速率可达对称的13Mbit/s传输,其最高传输速度可达52Mbit/s。
对一些新兴的运营商,因为没有铜线环路资源,所以一般会直接铺设五类线直接为用户提供以太网服务。
这种接入方式的优势是上下行对称,数据速率最高可达100M,缺点是传输距离较短,需要楼道交换机中继,或者使用光纤转换器延伸传输距离,增加了成本。
随着用户对带宽的要求越练越高,铜线环路和相应的接入技术已经不能满足用户的需要。
IP业务、多媒体业务的飞速增长促使接入网进一步向宽带化和综合化的方向发展,接入网渐渐向光纤环路演进,光纤已经铺设到大楼、到小区到路边。
用户越来越需要多业务高宽带的接入技术。
在这种背景下。
MSAP多业务接入平台开始出现。
MSAP平台是基于成熟的SDH技术,融合其他各种接入技术的综合平台,提升了接入网的组网能力和设备的集成度,实现了传输与接入设备的统一管理,降低了建网和运维成本。
采用MSAP 组网方式,不仅增加了接入网的可靠性,而且可使配线段光纤化,从而使光纤进一步靠近用户。
MSAP平台尤其适合对带宽和业务质量有较高要求的高端企业用户。
2. MSAP多业务接入平台2.1. MSAP简介MSAP采用传统的SDH技术,以SDH技术为基础,采用先进的GFP、VCAT 和LCAS技术,融合以太网交换技术和ATM交换技术,实现TDM业务、以太网业务和ATM业务的综合传输,此外MSAP还可以提供低速率的Nx64k专线,以太网延伸业务(EoXDSL)等。
PTN和MSTP区别组网定位可以分别定位在核心层,汇聚层,接入层MSTP的多业务接入特性主要针对城域的需求,与PTN的移动承载场景重复。
常用拓扑类型移动承载Backhaul场景POC1:直接接入RNC站点,主环上接RNC1站点;POC2:与POC1之间有PTN专署光纤,比如:直连10GE、POS等,主环上相对上面接RNC1站点的其他站点;POC3:与POC2之间通过共享光纤连接(多个POC3共享),即PTN占用SDH网络中某VC4的部分VC12时隙,主要为CD1 MLPPP连接POC4,或者CD1 IMA通过SDH网络下挂多个接入Node B。
POC4:通过E1接入Node B,系统侧多为E1MLPPP连接SDH网络汇聚后通过CD1 MLPPP到POC3,进行Offload业务处理;主环上节点相对于不同RNC可同时作为POC1和POC2;Bitmap移动承载场景,接入IMA/E1的Node B,通过汇聚传送,再通过ATM-1接入RNC,和PTN类似,主要差异在于ATM传送通过ATM over SDH实现,而不是PTN的ATM overPWE3 over MPLS实现;Offload场景对基站接入的业务进行分类分流处理,HSDPA等低优先级数据业务通过便宜的ADSL或者Ethernet网络传送,高优先级的语音业务通过传统的SDH网络或PTN专有网络高优先级承载;不支持Offload,系统侧不提供DSL接口,系统侧不能与ADSL网络对接常用特性1588 V2时钟PTN作为综合接入网,需要接入TD-SCDMA、CDMA2000、LTE等要求时间同步的无线基站,因此,需要具备将基站控制器的时间分发到各个基站的能力,这就需要1588。
传统MSTP不支持1588 V2时间同步,接入需要时间同步的基站时,采用GPS提供基准时间,成本较高;同步以太同步以太通过以太Phy实现频率同步,要求全网以太物理层均支持,才能实现端到端的时钟频率透穿,该机制与SDH物理层时钟频率同步采用相同的方式;MSTP不支持同步以太,采用SDH网进行时钟同步;TOP通过PTN的 TOP/ACR协议,跨越异步网络实现NodeB/BTS与RNC/BSC的频率同步。
MSTP、MSAP、SDH光传输技术大客户接入方案简述0 前言大客户又称集团用户,是电信运营商在电信市场中的商业客户,通常是大的行政事业单位或大的企业集团。
相对于一般用户,大客户对运营商而言表现为业务量大、业务类型复杂、业务质量要求高等特点。
一般市场中“80%的业务来自于20%的客户”的规则,在电信市场也同样适用。
毫无疑问,大客户业务是拉动各电信运营商经济增长的重要支撑点,也是目前各运营商竞争的焦点。
因此,如何部署可运营、可管理、可持续发展的安全、经济、高效的大客户解决方案,是电信行业非常紧迫而且重要的课题。
用户对数据业务不断增长的需求来自于通过采用信息化技术来提高机构运作效率,实现传统运营管理模式向现代化的运营管理模式的演变。
当前,许多企业已采用以太网、FDDI等局域网技术组建了公司的内部网,同时企业的跨地域通信需求随着其业务模式的拓展,对外联络的商务信息的传递,远程的宽带语音、数据及图像传输需求而变得非常旺盛,愈来愈多的企业开始考虑如何使用信息技术来满足自身发展的需要。
同时,各企业由于自身业务特点的不同,对信息的传输和管理也存在着个性化的需求。
比如银行系统的网点遍布市区,这些网点内部需要进行具有极高的保密性和安全性的数据通信,这就需要运营商能够提供一个安全的、高度可靠的、可管理的数据专网,税务、保险、公安系统等各大型企事业单位也都存在类似的情况和需求。
局域网之间如何可靠、安全地互联,形成全国乃至全球的集团用户内部网,来实现办公网络化,这就需要专业化的电信网络运营商来提供质优价廉的解决方案。
目前内蒙古联通配套的SDH传输网络在全区已经实现广泛覆盖,在长途干线层、本地网层、城域网层均有丰富的网络资源。
在发展大客户时,首先要确定大客户的市场范围:政府部门、金融用户、企事业单位用户、商住楼、宾馆用户和智能小区。
对于联通而言,过去主要为大客户提供的是语音及专线业务,但随着越来越多的企业采用以太网方式组建内部网,对运营商提出了安全可靠传送数据业务的需求。
由于接入网环境复杂,用户需求多种多样,因此针对不同的用户需求,往往采用不同解决方案,采用不同的技术。
最初的接入网是基于铜线的环路,即使用铜线将PSTN交换机PBX和用户模块RM相连,这种环路系统是基于TDM技术的,提供传统的语音接入。
随着电话网络的普及,这种铜线环路实现了语音业务的广覆盖。
但是原来的铜线环路只能提供窄带语音,随着数据业务的飞速发展,在铜线环路上提供宽带增值业务是运营商最现实成本最低的选择。
通过拨号接入、ISDN、xDSL等技术,可以为用户提供数据业务,满足一般家庭用户的上网冲浪、浏览等业务。
尤其是ADSL技术已经非常成熟,ADSL是在无中继的用户环路网上,用电话线不对称地高速传输信息,提高传输速率,延长传输距离,其传输距离超过3公里。
而VDSL可提供的实际速率可达对称的13Mbit/s传输,其最高传输速度可达52Mbit/s。
对一些新兴的运营商,因为没有铜线环路资源,所以一般会直接铺设五类线直接为用户提供以太网服务。
这种接入方式的优势是上下行对称,数据速率最高可达100M,缺点是传输距离较短,需要楼道交换机中继,或者使用光纤转换器延伸传输距离,增加了成本。
随着用户对带宽的要求越练越高,铜线环路和相应的接入技术已经不能满足用户的需要。
IP业务、多媒体业务的飞速增长促使接入网进一步向宽带化和综合化的方向发展,接入网渐渐向光纤环路演进,光纤已经铺设到大楼、到小区到路边。
用户越来越需要多业务高宽带的接入技术。
在这种背景下。
MSAP多业务接入平台开始出现。
MSAP平台是基于成熟的SDH技术,融合其他各种接入技术的综合平台,提升了接入网的组网能力和设备的集成度,实现了传输与接入设备的统一管理,降低了建网和运维成本。
采用MSAP 组网方式,不仅增加了接入网的可靠性,而且可使配线段光纤化,从而使光纤进一步靠近用户。
MSAP平台尤其适合对带宽和业务质量有较高要求的高端企业用户。
2. MSAP多业务接入平台2.1. MSAP简介MSAP采用传统的SDH技术,以SDH技术为基础,采用先进的GFP、VCAT 和LCAS技术,融合以太网交换技术和ATM交换技术,实现TDM业务、以太网业务和ATM业务的综合传输,此外MSAP还可以提供低速率的Nx64k专线,以太网延伸业务(EoXDSL)等。
城市轨道交通通信系统传输技术比较与分析摘要:城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程,它直接为轨道的运营管理服务,是轨道交通的信息传递器和神经系统。
城市轨道交通通信系统的传输网,主要采用OTN、PTN、MSTP三种传输方式。
本文对这三种传输组网技术进行分析比较,归纳总结轨道交通通信各传输技术的优缺点、应用情况及选择方法,希望为城市轨道交通通信的发展提供一些思路和建议。
关键词:轨道交通;传输系统;OTN;PTN;MSTP引言传输系统是轨道交通通信系统的骨干网,它既要考虑通信发展的方向,又要考虑轨道交通的安全,还要考虑轨道交通通信业务的多样性、复杂性。
城市轨道交通通信系统,作为城市轨道交通的一个综合性系统结构,主要由以下几个方面组成:传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。
轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务:一,必须保证轨道交通指挥和调度有效进行;二,要为广大旅客传输各种信息服务;三,维护设备和运营管理的服务。
通过这三种任务和能力的完成,才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。
1、城市轨道交通通信系统的作用城市轨道交通通信系统是指用于组织、指挥城市交通运营行车的专用通信系统,主要用于接收发送语音、数据、图像、多媒体等信息,是保障行车安全、提高运营效率、提升运营服务质量的重要设施。
传输系统是城市轨道通信系统的核心,负责为各应用业务提供通道。
主要包括:通信各子系统、电力监控(SCADA)、自动售检票信息(AFC)、列车自动监控信息(ATS)、运营管理数据或信息。
不同业务对系统的带宽、时延、可靠性等要求各不相同,这就要求传输系统应是一个实时、透明、无阻塞、可靠性高的系统。
2、方案研究当前国内外城市轨道交通通信系统传输网络的主要有OTN(开放式传输网络)、PTN(分组传输网络)和MSTP(多业务传输平台)三种技术,下面分别进行分析。
2.1 OTN技术。
OTN(Open Transport Network)是面向专网应用的开放式传输网络,基于TDM传输体制,采用时分复用技术,属于同步传输体系,帧长度为31.25us,帧速为32000帧/s ,OTN传输的主要业务是音频、中低速数据、E1、10M/100M以太网、信号传输;由于采用了一次复用机制,该传输网络的自愈能力强,网络管理机可在网络中任何一个节点接入,对全网进行管理;然而,OTN 技术是独家技术,内部技术标准非国际化,这给不同的网络之间互联互通带来不便。
stprstpmstp详解⼀ stp⽹络的冗余性设计主要包括两个⽅⾯:关键设备冗余,以及关键链路冗余。
如何在保证⽹络的冗余性情况下,消除⼆层环路,是本章的重点。
Stp(⽣成树协议)在802.1D中定义,RSTP(快速⽣成树协议)在802.1w中定义,MSTP(多⽣成树协议)在802.1s中定义。
1 STP基本概念(1)桥ID:每⼀台运⾏STP的交换机都拥有⼀个唯⼀的桥ID,该值⼀共8byte,包含16bit的优先级(⾼16bit)和48bit的桥MAC地址。
(2)根桥:STP的主要作⽤就是在整个交换⽹络中计算出⼀颗⽆环的STP树,其中树根即根桥很重要,STP的⼀系列计算均已根桥为参考点。
⼀个交换⽹络中只有⼀个根桥。
⽹络中最⼩桥ID的交换机将成为根桥,其次⽐较的是MAC地址,MAC地址最⼩的交换机将成为根桥。
(3)开销(Cost)与跟路径开销(Root Path Cost,RPC):每⼀个激活了Stp的接⼝都会维护⼀个Cost值,⽤来计算RPC。
接⼝的缺省Cost除了与其速率,⼯作模式有关,还与交换机使⽤STP Cost计算⽅法有关。
华为交换机⽀持3种STP cost计算⽅法,分别为IEEE802.1D-1998标准,IEEE802.1t标准,以及华为的私有计算⽅法。
⽹络中所有STP设备使⽤的Cost计算⽅法要⼀致。
2 STP的基本操作过程STP通过4个步骤来保证⽹络中不存在⼆层环路(1)在交换⽹络中选出⼀个根桥(Root Bridge,RB)对于⼀个交换⽹络⽽⾔,正常情况下只会存在⼀个根桥,根桥的地位具有可抢占性。
(2)在每个⾮根桥上选取⼀个根接⼝(Root Port,RP)在⼀个交换⽹络中除了根桥,其他交换机都是⾮根桥,STP将为每个⾮根桥选举⼀个根接⼝,所谓根接⼝,实际上就是⾮根桥上所有接⼝中收到最优BPDU的接⼝,可以理解为交换机在STP树上朝向根桥的接⼝。
⾮根桥可能会有⼀个或者多个接⼝接⼊同⼀个交换⽹络,STP将在这些接⼝中选举出⼀个根接⼝。
分组传送网和M S T P区别PTN和MSTP二者的区别在网上,有朋友问,PTN和MSTP究竟有啥区别?网络物理故障的监测和定位能力;2、数据链路层(Ethernet)对应SDH的复用段层(MS),在物理层和所建立连接的中间层面,完成对固定传送通道VC或弹性管道Tunnel的承载和支撑连接的建立,并对链路的质量好坏进行监控;3、Tunnel层对应SDH的高阶通道层(HO-VC),提供传送通道或Tunnel管道的连接建立和监控,并提供对上一层数据链路段层或ETH层的适配,多低阶业务映射到一个高阶或多个PW映射到一个Tunnel;4、PW层对应SDH的低阶通道层(LO-VC),对客户业务净荷进行适配封装,实现最贴近业务层的监控,封装后映射到上一通道层或Tunnel层进行承载;故障检测手段错误检测:CV/FFD错误通告:FDI/BDI,类似SDH中AIS和RDI告警;错误定位:LB/LT性能监控:LM/DMMSTP的以太特性有类似的特性Tunnel/Pw Ping/Tra ceroute MPLS OAM 告警ATM OAM Ping能实现端到端连通性检测,TraceRoute实现逐渐响应便于准确定位出故障点,MPLS OAM告警实现Tunnel/PW的中断/错连等故障指示;SDH可基于VC通道下插一些告警,能够实现SDH告警向下游传递业务配置端到端的业务配置与管理。
统一的网管系统逐段逐网元配置,配置工作量较大1引言3G时代的高速上网、视频通话、手机电视、手机购物、手机网游等新业务有两个共同的特点:IP化和宽带化。
具体分析这些业务的承载需求可以看到,大量基于分组的实时业务对服务质量提出了很高的要求,同时业务类型多样化和业务质量要求差异化也越来越明显。
为了满足对各种电信业务的统一承载需求,必须将IP网络技术与传输网络技术进一步融合,取长补短,PTN(Packet Transport Network,分组传送网)技术应运而生。
PTN结合了SDH和传统以太网的优点,一方面它继承了SDH传送网开销字节丰富的优点,具有和SDH非常相似的分层模型(图1),具备很强的网络OAM能力;另一方面,它又具备分组的内核,能够实现高效的IP包交换和统计复用。
图1 PTN与SDH技术分层模型对比目前,中国移动集团已明确在3G基站回传网络中大规模采用PTN设备组网,PTN组网需要考虑的核心问题之一是保护技术。
一方面PTN组网可以借鉴SDH组网的成功经验,另一方面还需要引入IP网络的优势技术,以形成PTN独特的网络保护技术,充分发挥PTN技术的优势。
2保护技术选择网络的生存性是衡量网络质量是否优良的重要指标之一,为了提升网络的生存性,业内设计了各种网络保护恢复方式,其中自愈保护是最常用的保护方式之一。
所谓自愈是指在网络发生故障(例如光纤断裂)时,无需人为干预,网络自动地在极短的时间内(50ms)重新建立传输路径,使业务自动恢复,而用户几乎感觉不到网络出了故障。
PTN技术形成了一套完善的自愈保护策略,常用的几种保护技术及分类详见图2:图2 PTN保护技术分类图PTN网络的保护技术可分为设备级保护与网络级保护。
设备级保护就是对PTN设备的核心单元配置1+1的热备份保护。
核心层和汇聚层的PTN设备下挂系统很多,一旦设备板卡故障对网络的影响面就非常广,因此在做设备配置时,设备核心单元应严格按照1+1热备份配置;对于接入层的紧凑型PTN设备,设备厂家为了降低网络投资,可能仅对电源模块做了1+1热备份,主控、交换和时钟单元集成在一块板卡上,不提供热备份,接入层设备做配置时可根据网络情况灵活选择是否采用紧凑型的设备。
相对于设备级保护,PTN网络级保护的技术复杂很多,根据保护技术的应用范围不同,可以分为网络边缘互连保护和网络内部组网保护。
网络边缘互连保护是指PTN网络与其他网络互连宜采用的保护技术,以提升网络互连的安全性;网络内部组网保护是指PTN网络内部的组网保护技术,对于不同的网络层次,采取的保护技术和策略也有所差别。
2.1网络边缘互连保护PTN网络的边缘互连保护技术主要有LAG保护、LMSP保护和TPS保护等,详见图3:图3 PTN网络边缘互连保护示意图LAG保护主要应用于PTN网络与RNC或路由器的互连,LMSP保护主要应用于PTN网络与SDH网络或BSC互连,TPS保护主要应用于PTN网络与有E1需求的基站或客户互连。
(1)LAG保护LAG(Link Aggregation Group,链路聚合组)是指将—组相同速率的物理以太网接口捆绑在一起作为一个逻辑接口(链路聚合组)来增加带宽,并提供链路保护的一种方法。
链路聚合的优势在于增加链路带宽,提高链路可靠性——当一条链路失效时,其他链路将重新对业务进行分担;此外还可实现负载分担,流量分担到聚合组的各条链路上。
在无线基站回传业务网络承载中,LAG主要应用于核心PTN设备上联3G RNC设备时的以太网链路配置,增强以太网链路的可靠性。
具体实现方式见图4:图4 负载分担LAG保护实现方式示意图以太网LAG保护又可以分为负载分担和非负载分担两种方式。
在负载分担模式下,设置链路聚合组后,设备会自动将逻辑端口上的流量负载分担到组中的多个物理端口上。
当其中一个物理端口发生故障时,故障端口上的流量会自动分担到其他物理端口上。
当故障恢复后,流量会重新分配,保证流量在汇聚的各端口之间的负载分担。
在非负载分担模式下,聚合组只有一条成员链路有流量存在,其它链路则处于备份状态。
这实际上提供了一种“热备份”的机制,因为当聚合中的活动链路失效时,系统将从聚合组中处于备份状态的链路中选出一条作为活动链路,以屏蔽链路失效。
建议核心节点的PTN与RNC之间的所有GE链路均配置LAG保护,LAG保护可以设置跨板的保护和板卡内不同端口的保护,如果LAG的主备端口配置在不同的板卡上,可靠性更高。
在设备投资充裕的情况下,建议配置跨板的LAG保护。
(2)LMSP保护LMSP(Linear Multiplex Section Protection,线性复用段保护)是一种SDH端口间的保护倒换技术,它通过SDH帧中复用段的开销K1/K2字节来完成倒换协议的交互。
LMSP主要应用于PTN网络与SDH网络互连时TDM电路的配置,利用LMSP保护提高TDM互连电路的可靠性,类似的配置在传统SDH网络中已有广泛应用。
与LAG保护一样,配置LMSP保护时不建议使用一块多路光接口板上的不同光口组成1+1或者1:1保护组,否则在单板发生故障时,无法实现保护。
(3)TPS保护TPS(Tributary Protection Switching,支路保护倒换)是“电接口保护倒换”功能,保护对象主要是E1等电接口业务,是设备提供的一种单板级保护功能,主要是通过在原有设备上增加保护板位来实现对支路业务的1:N保护,从而提升网络安全性。
TPS保护实现方式详见图5:图5 TPS保护倒换示意图'(4)保护技术分析上述三种保护方式应用在不同的场景,相互之间并不冲突,具体在实际组网中的应用建议如表1所示:表1 网络边缘互连保护技术分析比较表2.2网络内部组网保护根据PTN网络的分层模型,网络保护方式可分为TMC层保护(PW保护)、TMP层保护(线性1:1和1+1的LSP保护)、TMS层保护(Wrapping和Steering环网保护)。
PW APS保护配置数据量很大,难于管理,通常不建议大规模使用。
Steering环网保护的倒换时间难以保证在50ms以内,且支持的厂家较少,也不建议使用,因此本文重点探讨其他几种保护方式。
(1)双向1:1线性保护基于MPLS隧道的1:1保护倒换类型是双向倒换,即受影响的和未受影响的连接方向均倒换至保护路径。
双向倒换需要自动保护倒换协议(APS)用于协调连接的两端,具体工作方式为:业务从工作通道传送,当工作通道故障时倒换到保护通道,扩展APS协议通过保护通道传送,相互传递协议状态和倒换状态,两端设备根据协议状态和倒换状态,进行业务倒换。
为避免单点失效,工作连接和保护连接应该走分离的路由,保护的操作类型应该是可返回的。
(2)单向1+1线性保护基于MPLS隧道的1+1保护倒换类型是单向倒换,即只有受到影响的连接方向倒换至保护路径,两侧宿端选择器是独立的。
具体工作方式为:业务在源端永久桥接到工作和保护连接上,当工作通道故障时,业务接收端选择保护通道接收业务,实现业务的倒换,业务是双发选收。
为避免单点失效,工作连接和保护连接应该走分离的路由,保护的操作类型可以是非返回的,也可以是返回的。
(3)Wrapping环网保护Wrapping环网保护的工作方式是当网络上节点检测到网络失效,故障侧相邻节点通过APS协议向相邻节点发出倒换请求。
当某个节点检测到失效或接收到倒换请求,转发至失效节点的普通业务将被倒换至另远离失效节点方向。
当网络失效或APS协议请求消失,业务将返回至原来路径。
(4)保护技术分析上述三种保护方式的技术比较如表2所示:表2 网络内部组网保护方式技术比较表线性保护可以配置端到端保护也可以配置分段保护,环网保护是分段保护。
端到端保护优势是减少业务调度层次,配置简单,扩容灵活,缺点是不能防止多点失效;分段保护可以满足多点故障的保护要求,但配置和实现都相对复杂。
环网保护属于段层保护,能够节省LSP资源(节省50%)和配置工作量,且对于分散型业务资源利用率较高。
考虑到3G基站回传网络中,业务均为点到点的汇聚型结构,建议优先采用端到端的线性保护机制。
从保护效果上来看,1:1保护与1+1保护没有区别,但1:1保护方式有一半带宽是处于空闲状态。
未来PTN网络承载的数据业务占比会越来越大,部分数据业务对于保护的要求会比较低,同时考虑到PTN本身的统计复用特性,可以充分利用这一半用于保护的带宽承载对保护要求等级较低的业务,使带宽利用率达到最大化。
因此在同样保护效果的前提下,1:1保护方式可以利用保护通道来承载业务,将带宽拓展一倍,节约组网成本,建议在组网时优先考虑1:1 LSP保护方式。
2.3保护策略小结PTN组网保护策略与MSTP网络相比,最大变化是汇聚层不再采用环网保护方式,而是选用线性端到端保护机制,有点类似SDH 网络中的全程SNCP保护。
这种结构的优点非常明显:减少业务调度层次,得到了网络扁平化的效果,减少了很多穿通节点,提高了路由管理效率。
同时,为了增强网络的安全性,避免单节点失效带来的业务丢失,接入层与汇聚层的互连建议采用双节点保护组网方式。
双节点组网方式在MSTP网络中已有大量应用,大大增强了网络安全性,建议对于当前光缆资源还不具备双节点互连的接入环,应积极进行光缆路由双节点改造。