MST设备以太综合业务技术白皮书

MSTP设备以太业务解决方案白皮书V2.0PAGE47ＭSＴP设备以太业务技术白皮书Verｓion2．0

目录TOＣ\ｏ\h\z\uHＹPERLINK\l”_Toc7４725503＂缩略语清单Lisｔofａｂｂreｖiations ＰＡGEＲEF＿Toc747２5５0３\h６HYPERLINK＼ｌ＂＿Toc74725504"1。概述ﻩPAGERＥF_Toc７4７２5504\ｈ7HYPERＬＩNK2。1。2LＰT(链路状态穿通）ﻩPＡGＥＲEF_Tｏc747２５5０8\ｈ１4_Toc7４7255１0"2。1。3.1独特的用户域隔离ﻩPAＧEＲEF＿Toｃ７4725５1０\h15HYPERＬIＮK\ｌ＂_Toc7472５51１”2.１.3。2MPLS标签技术实现业务传送连接的三层隔离 ＰAＧEＲＥF_Toc74725511＼h16HYPERＬINＫ2.2.4VlａnSwiｔｃｈ功能ﻩＰＡGEREＦ_Toc７４7２5５18\h２３HYPEＲLINＫ\l"_Tｏc７４7２5５19＂2。2.５链路聚合 ７４725５19\ｈ23HYＰEＲLINＫ\l”_Tｏc7472５520"２.３环路封装ﻩＰAGERＥF_Toc７4725520\h24HYPEＲLINK\l＂_Ｔoｃ74725５2１”2。3．1MPLS标签技术 ＰAＧEREF_Toc74725521＼h24ＨYPＥRLＩＮK＼l”_Toc747２5５22"２.3.2Ｓtaｃｋabｌevlaｎ标签技术ﻩPＡGEREＦ_Toｃ74７255２2\h24ＨYPＥRLINＫ２。４业务封装和映射 PAGEＲEF_Tｏc74725523\h2５HYPERLＩNK3．1以太专线业务EPLﻩPAGERＥF＿Ｔｏc74７25528＼h28ＨYPERLIＮK\l"_Toc7472５５２9”3。2以太虚拟专线业务ＥVＰL PAGEREF_Tｏｃ７47２５５2９\h３0HYＰEＲLIＮK３．3EPＬn（即EPＬAN)以太专用本地网ﻩＰＡGEREF_Tｏc7472５５3０\h31HYPEＲLINK\ｌ"＿Toc７４72５５31"３.４EVＰLn（即EVPLAN）以太虚拟专用本地网ﻩPAＧＥREＦ_Tｏc747２５531＼ｈ３２ＨＹＰERLINＫ\l”＿Toc7４7２55３2”4相关技术背景知识介绍 PＡGEREF＿Toｃ74７2５５32\ｈ35HYPＥRLＩNK\ｌ"_Ｔoc7472５533”4.1NＰ（网络处理器）ﻩPAGEREＦ_Toc７４725533\h3５ＨYPEＲLINＫ\l＂_Toc7４７２5534＂4。2GFP（通用成帧规程)ﻩPAGEREF＿Toc7472５５3４＼h３6HYPＥRＬINK\l"_Ｔoc７４７２55３5”4．3ＬCAＳ（链路容量调整方案）ﻩＰAGEＲEF＿Toc7472５535\h39HYＰERＬINＫ\l＂_Toc747２55３6＂４.4MPLS（多协议标记转换）ﻩPAGERＥF＿Ｔoｃ7472553６\h40HＹＰERLINＫ＼l＂_Ｔｏc7472５537”４。5STＰ（生成树协议） PAGEREF＿Toｃ７４72553７\h４２HYPERLIＮK图2以太业务处理流程 ＰAGEＲEF_Ｔoc74725277\ｈ9HYPERＬＩＮＫ\ｌ”_Toc747２5278＂图3CAR实现优先级分类ﻩPAGEREF_Toｃ7４72527８\h13HYPERLINK＼l"_Toｃ74725２７9＂图4CAR功能应用图示ﻩPAＧEＲEF＿Toc7４７2527９\h１４ＨYPERＬINＫ\ｌ”＿Toc74725２80”图5ＬPＴ应用示意图ﻩＰAGEREF_Toc７47２52８０\h1５ＨＹPEＲＬINＫ图６用户域隔离示例 PＡGERＥF_Tｏc７4725２8１\h16HYＰERLINK图1５某地大客户专线业务 PＡGEREF_Tｏc7４725２90\h29ＨYＰＥRLINK\l”_Toc7472529１”图１6城域网中的ＥPＬ透传业务 PAＧEＲＥＦ_Toc747２５２9１＼h2９ＨYＰERＬIＮK\ｌ＂_Tｏc7472５２92”图17专线上网共享带宽ﻩPAGEREＦ_Toc74725292＼ｈ3０HYPERＬINK图20大学校园网示例 ＰAGＥREF_Toc7472５2９5\h3２HＹPＥRＬINK图２6未使用ＳTP协议的网络连接 PAGＥREＦ＿Toc７４7２５301\ｈ４2HＹPERLＩNK＼l"_Toc747２5３02＂图２７启动ＳTP协议后的网络连接 PAGEＲEF_Toｃ747２5３０2\h４3HＹＰEＲＬINK\ｌ"＿Ｔｏc７472５303"图28CAR实现端到端传送ＱＯＳ的连接 PAGEREF_Tｏｃ７47253０3\ｈ45HYPＥＲLＩNＫ\l"_Toc747２５3０４"图29CAＲ的算法流程ﻩPAＧＥREＦ＿Ｔoc7４725304\h４6缩略语清单ＬiｓtofaｂbｒeｖiatｉonsAｂｂreviations缩略语Ｆuｌlsｐelling英文全名Chinｅseexｐlanatiｏn中文解释CARCommiｔtｅｄAcｃessRate承诺接入速率ＥOSEｔｈernetOveｒSDHSＤH承载以太网数据包EＰＬEthｅｒnetPrivａteLinｅ以太专线ＥＶPLEtherｎｅtVｉｒｔuａｌPｒｉvatｅＬiｎe以太虚拟专线EPLn/EPLANEthｅｒnetPrivａteLAN以太专网ＥVPLn/EVPLANEtｈernetVirｔuａｌPrｉvａteLAN以太虚拟专网GFPGenericFramingＰｒoceｄure通用成帧规程ＩGＭPIｎterｎｅtＧroupＭaｎａgeｍentProtocol因特网组管理协议LＡPＳLｉnｋAcｃessProcｅdｕre－SDHＳDH的链路接入规程LCASｌinkｃapａciｔｙＡｄjustmentsｃheme链路容量调整规程LＰTLｉｎｋ链路状态穿通MPLSＭuｌti-ＰｒotoｃｏｌLaｂｅlSwitch多协议标记交换ＮＰNetｗorkProcessor网络处理器ＰPrｏvideｒ接入服务提供商核心网络的端口PEProviderEｄge接入服务提供商边缘网络的端口RSTPRapidＳｐanｎingTreeProｔoｃｏl快速生成树协议VＢVｉtruａl虚拟网桥ＶCGVirtｕａlＣｏncaｔenaｔionGｒouｐ虚拟连接组VCTｒunｋVｉrtualＣontainｅrTｒｕnk虚拟容器通道（由多个VC捆绑在一起构成的逻辑通道）VPＮVitualＰrivateＮetｗorｋ虚拟专用网1.概述在城域数据业务的迅速发展过程中，数据业务的传送技术和设备,运营商和设备商一直在不段地探讨、争论和研究的。在这过程中，基于SDＨ的多业务传送设备MＳＴP逐渐成为城域传送网的最主流技术。近两年来，各主要设备厂商在MSTP设备上不断推出新功能,满足了对2层交换、AＴＭ处理的要求.而在MSTP的新功能规格中，以太网业务对MSTP设备形态影响最大,对以太网业务接入、传送和调度的技术发展最多,也是备受争议的.以太网业务有很好的应用发展前景,原因有三：１、大部分用户局域网设备上行接口都会提供FE。2、灵活性好，带宽调整方便,作为ＦＥ接口，可以从64K增加到100M,而不需要更换用户端、局端设备和线缆资源。3、性价比好，易用：可以充分利用现有的双绞线铜缆资源，不用重新铺设线路,远距离接入也可以利用光纤.所以MSTP最重要的特性是以太网业务的处理.按照实现技术划分，MSTP上以太网功能可以分为透传、二层交换,环网等。透传：最简单的一种，对于客户端的以太网信号不做任何二层处理,直接将数据包封装到SDＨ的ＶC容器中。由于功能相对简单，成本也是各类实现技术中最低的。二层交换:利用IEEE802。1Ｄ透明网桥的算法，根据数据包的MＡC地址，实现以太网接口侧不同以太网端口与系统侧不同VC容器之间的包交换，当然也可以根据ＩEEE８０2。1Q的VLANTag对数据包交换。同时可利用生成树协议（STP）实现对于以太网业务的二层保护。环网技术:利用SDH的VC容器作为虚拟环路，实现所有环路节点带宽动态分配、共享。通常意义上的说,环网技术应是二层交换的一种特殊应用,部分MSTP设备也利用二层交换实现了简单的以太环网,但这种方式的缺点是无法保证环路各个节点带宽的公平接入，对于环路业务的ＱｏS也无法实现端到端的保证.针对这一问题,有的MSＴP设备采用了内置RPR技术，在SＤH环网上开辟VＣ通道作为RＰR虚拟环路。华为公司的Mｅtｒo系列设备支持内置RＰR技术.以以太网互联互通为重要标志,华为公司Meｔro系列的ＭSTP设备以太业务处理板（透传和二层交换功能）的技术发展经历了两个阶段.第一阶段：早在１99９年底，华为公司已经发现了ＳDH设备传送以太网业务需求，而当时的MSTP行业标准还在讨论、制定中,对于以太网到SDＨVC的封装格式并没有严格限定.华为公司采用ML-PPP实现以太网业务的接入,在以太网业务量不是很大的情况下,很好地满足了运营商的需求。在第一阶段，由于各个厂家采用的封装协议不一致,不同厂家互通只能通过以太网接口直接互联,即业务落地互通.华为公司采用了虚级联技术,保证VＣ颗粒穿越其他厂家SDＨ设备的无关性。第二阶段：随着GFＰ、LＣＡS、VC技术的标准化，以及运营商对不同设备商的以太网封装格式互联互通的推动，MSＴP设备的以太网业务处理单板的实现技术开始趋于标准化，标准化的结果使得GE或FE以太网业务不仅可以跨越不同厂商的SDＨ网络，而且不再需要两端的SDＨ设备为同一厂家的,不同厂商设备组成的SDＨ网络对于以太网业务将成为透明通道,为更大范围的组织二层网络提供了基础。华为新型以太网业务处理板采用了GFP、ＬCＡS、ＶC技术,并支持丰富的二层特性。MEＦ论坛一直在推动ＭetroEtheｒnet业务的应用和发展,ＩTUＳG15小组在2002年10月开始进行ＥOS标准体系的建设.这些工作将会进一步推动ＭSTP设备以太网业务的技术实现、网络建设和市场应用。华为公司也在积极参与EOＳ标准体系的讨论、制定中。EOS的标准也在Metro系列传送设备上逐步体现。华为新型以太网业务处理板能够实现从接入层、汇聚层到核心层的点对点业务、点对多点业务以及L2VPＮ的端到端解决方案.如图1所示。图ＳEQ图\*ARABＩC1以太网端到端解决方案总的说来,新型以太网板主要在如下几个方面有了很大的发展:适于各厂家设备的互连互通:新以太网单板采用符合ITU—ＴＧ。704１的GFP协议对数据包进行封装。相对于以往的PPP和LＡPS，ＧFP协议标准化程度更高，更有利于各厂家的互连互通，提高城域组网的灵活性；灵活多样的映射颗粒:新以太网单板支持VC12／VC3/VC4三种级别的映射颗粒,并且,映射到同一ＶCTrunｋ中的VC个数可调,带宽分配灵活，提高了带宽利用率；应用LCAS技术提高虚级联功能的健壮性：在虚级联技术的加入LCAS功能，可以通过网管系统实时地对系统容量进行配置，增加或减少参与虚级联VC的数目，以改变业务的承载带宽,并且在变化过程中对承载的业务不会造成损伤；多方向汇聚功能：端口汇聚能力越强，系统组网能力越强。华为公司新型以太网板具有强大的汇聚能力，能实现FE到GＥ、FＥ到FE的业务汇聚，充分节省业务端口，减轻汇聚节点的端口压力;独特的用户域隔离机制：对不同的用户划分独立的VＢ，提供二层交换时更可靠灵活的用户安全保证；通过二层标签技术，实现多个用户共享传输通道（vctｒunk）和不同用户相同vｌan标签数据的双重隔离。新型以太网数据处理板提供对GE和ＦＥ信号的接入、透传和二层交换。业务处理流程见下图。其中的各个环节根据用户所需的功能可选。图SEQ图\＊ＡRＡBIC2以太业务处理流程1、以太业务端口:GＥ和FE以太网业务的接入，接口类型可光、可电;采用以太光接口技术,实现ＦE以太光口拉远至15公里，GE拉远至70公里;通过EVＤSL技术可利用普通双绞线将FE信号拉远至１。5公里２、业务处理能力：用户安全性隔离：支持二层交换转发用户＋vlan内部广播、多播（本地端口和ＳＤH上行VC-ＴＲUNＫ号之间），保证不同用户和ｖｌａn两级数据隔离;提供CAR功能：限制突发数据流，带宽的调整颗粒最小为6４Kbps；提供LＰT链路状态穿通功能;支持IＴU－TG.ethsｒv中规定的四种以太业务：EPL、EVPL、EＰLAＮ和ＥＶPLAN；对用户侧ＦE端口支持符合ＩEＥＥ80２。3x的流控功能,提供XＯN/ＸOFF和耗尽型两种流控方式；最大支持96００字节的JUMBO帧；以太差分服务支持两级ＣＯS，划分机制有三种：基于802．１p的“pri”域划分、基于802.1q的ｖlan_IＤ划分和基于带宽的划分。用户可利用网管进行选择和设置;支持vｌan标签透传，实现透传业务；能够进行MＡＣ地址表自学习、表项更新，MAC源/宿地址过滤功能；强大的业务汇聚能力：单板提供ＦE到GＥ；FＥ到FE；GE到GE的业务汇聚；支持生成树协议STP和快速生成树协议RSＴP；支持组播和广播：并实现广播报文抑制功能;支持基于源/宿MAＣ地址的过滤，禁用失效的mａc地址,即通常所说的“黑名单功能”；通过MＰＬS标签技术,实现通道共享,可提供VPN业务；支持vlan嵌套（即ＱinＱ,也称为VMAＮ技术),支持Sｔaｃkaｂlevｌａn的添加、去除和转换，突破ｖlan标签数目的限制,保证更为安全可靠的用户隔离；3、封装和映射：支持ＬＡＰS/GFP/PPP（HDLC)三种协议对数据进行封装/解封；支持基于ＶＣ4、VC3和VC12级别的虚级联;支持LＣAＳ协议，实现虚级联链路容量调整。2．主要技术特点分析新型以太单板的透传和二层交换功能均采用NP实现。ＮP的主要特点在于可编程——相对于以太网交换芯片可配置、高性能-—为包处理而优化,对部分处理速度要求特别高的功能,采用硬件实现,从而提高了处理性能。目前业界几乎所有功能丰富的路由器均由NP实现，主要原因在于数据网络设备具有新业务/新特性不断涌现，与之相应地，新协议/新的标准也不断形成。NＰ解决方案具有如下优势：业务提供的多样性：专线业务和LAＮ服务同时提供;数据的安全性：通过虚拟网桥实现用户数据的隔离；强大的服务能力:通过二层标签扩展vlan的个数；灵活的Qos功能:除了用适当的流量整形和输出调度来保证QｏS外,数据帧还可以打上标记以被网络中其他设备作快速处理(例如80２.lp/IＰTＯS）;快速的业务响应能:具有完全的编程能力和简单的编程模型，通过软件在线升级增加新功能，推动产品不断地更新换代,实现新业务快速响应，迅速满足用户需求。相对于NP，LanSwiｔch芯片一般用作局域网设备网桥，所以它是为局域网设计的，大部分lanｓwitｃh芯片不能满足城域网的全部要求。目前主要应用在低端的家庭或LＡN应用中的交换机中。主要的特点是：芯片价格低廉,技术门槛低。ＬaｎSｗiｔch芯片解决方案的缺点如下：不能同时实现专线业务要求的“用户隔离"和“透明性”：专用交换芯片通常只能使用ｖlaｎ做用户的隔离,不能够实现透明性（即用户不能自由设置自己的数据设备），因为此时限制了用户对vlan的使用；安全性差：用户通过设定vlan值就能侵入其它用户的“城域虚拟网络”;vlan数目不能扩展；不能提供通道共享技术：不能提供标签嵌套。2。1业务处理2.1．１1、技术原理：CＡＲ技术的实现采用令牌桶算法，如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文,则报文可以通过,可以被继续发送下去。同时,令牌桶中的令牌量按报文消耗的令牌数做相应的减少。如果令牌桶中的令牌不满足报文的发送条件，则报文被丢弃.这样,就可以对某类报文的流量进行控制。令牌桶的大小和其中令牌的生成速率可由用户进行设置。2、功能介绍：CAＲ是IP网络中重要而有效的带宽管理方式。通常在网络的边沿接口处，通过CAR的配置,控制IP流量以特定的速率进出网络，从而有利于网络的营运商更好地经营网络，提供有保障的网络服务质量（ＱoS）。新型以太单板的CAＲ功能提供QoS的功能包括流速限制、报文的分类和优先级分类,能够控制用户专线接入带宽,使运营商可以基于带宽速率进行计费.１、报文分类:基于端口和端口+vlan对报文进行分类，将超出速率的数据包降级,未超出速率限制的设置较高的优先级，实现对用户接入数据流的区别对待。2、流速限制：通过流速限制可实现带宽管理，在网络边缘的接口限制进出网络的数据流量。低于规定速率参数的那部分数据可以被发送，超出的则被丢弃或改用较低的优先级发送.３、优先级分类：可以允许运营商将网络分配多个优先级别，或者是不同的服务类型，对于共同租用同一个通道的不同用户，保证每个用户的基本通信带宽。带宽调整的粒度是64Kbps,支持CIR、PIR、MBS参数的配置.CＡR将接入带宽分为允许带宽和超出带宽:允许带宽优先级为高；超出带宽优先级为低。图SEＱ图\＊ARＡBIC3CAＲ实现优先级分类例如，当报文符合流量特性的时候，可以设置报文的优先级为5，当报文不符合流量特性的时候,可以丢弃，也可以设置报文的优先级为1并继续进行发送。这样,后续的处理可以尽量保证不丢弃优先级为5的报文,在网络不拥塞的情况下,也发送优先级为１的报文，当网络拥塞时，首先丢弃优先级为1的报文，然后才丢弃优先级为5的报文。3、应用举例:图ＳEQ图\*AＲAＢIC4CAR功能应用图示如上图所示:通过CAR功能可设定各个用户带宽的CIＲ（保证通过的带宽)和MBS（最大允许的突发带宽）。这样，用户业务中小于ＣIＲ的部分优先级为高，保证通过；大于CIR而小于MBＳ的部分优先级为低,视网络情况尽力保证通过;大于ＭBS的部分则不能通过。２.1.２ＬPT（链路状态穿通）1、技术原理：实现链路状态穿通主要用于存在备用路由的情况，通过将链路状态穿通，可以将整个端到端通道的连通性反映在网口的LINK状态上（UP／DOWN），使得两端的设备快速切换到备用路由。2、功能介绍：新型以太单板可以通过对网络进行定时监测，获得当前以太网网络状况，对由于对端设备、本单板、网线、人为等原因引起的以太网端口连接状态的变化（由Up变为Doｗn或由Ｄown变为Up）,借助ＬＰＴ功能，完成两端设备路由的快速切换。这样,用户从用户侧设备看与网线直连是一样的，数据设备可以通过网口连接的SDH设备迅速感知通道的连通性，并做出相应的反映。3、应用举例:图ＳEQ图\*ＡRABIC5LＰT应用示意图上图中的RS—A与RS—B之间有两个传输通道，其中以传输作为主传输通道，以微波作为备用传输通道。在一般情况下，业务从主通道进行传输,当路由器RS-A与以太网板之间的连接出现问题，如以太网线被意外拔掉,这时与ＲS－A对接的以太网板接口将产生LINK-DOWＮ信息，该信息将穿通传输网络到与RＳ—B对接的以太网板，此以太网板得到穿通过来的信息后采取将与ＲＳ—B对接的以太网端口LIＮK—DOWＮ的方式,即不再发ＬINK信号给RS-B的对接以太网口，通知RＳ—B主通道出了问题,则RＳ-A与RS—B的业务都倒换到备用通道上去。2.1。3Ｌ2.１.3。1独特的用户域隔离1、技术原理：新型以太单板通过虚拟网桥VB来实现用户域的划分,每个用户有独立的VB。在用户使用单板时首先要创建ＶB,此时可以由用户分配或系统自动生成一个ＶＢIＤ，这个ＶＢIＤ只在单板内部使用,没有作为标签进入通道，不会加到报文中,这样在单板内部实现二层标签隔离.然后再把该用户使用的端口挂接到此VＢ上。两个用户不能同属于一个VＢ，不同的VB之间不能互通，从而实现了用户隔离。2、功能介绍：通过VB实现用户域的划分,使各个用户可独立地进行vlan的划分，不同用户的相同vlａn不能互通,从而保障TLＳ透明局域网优质传送.3．应用举例：图ＳEQ图\*ARABIC6用户域隔离示例如图6，不同的两个用户User1和Ｕser2属于不同的VB，可以同时划分vlan1而相互间的业务不会互通.这样,用户可以任意设置自己的设备,而不存在任何限制，混合传输提供给用户的是用户自己可以管理的一个虚拟的城域网络。用户可以根据自己的需要和预算将这个城域网络建设成为一个二层的或三层的网络，更利于保障专线用户的数据安全性.显然对用户来说，一个二层的网络可以减少数据设备的成本和管理维护的成本。2.1.3．2MPLＳ标签技术实现业务传送连接的三层隔离1、技术原理虚拟专用网VPＮ指的是依靠ISＰ(Inteｒnｅt服务提供商)和其它ＮSＰ(网络服务提供商)，在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在虚拟专用网中，任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是利用某种公众网的资源动态组成的。IＥTF草案理解基于IP的VPＮ为：“使用IP机制仿真出一个私有的广域网”是通过私有的隧道技术在公共数据网络上仿真一条点到点的专线技术.当不同用户的业务流通过ＶB基于vlan+mac地址区分开以后，将被加上MPLS标签，然后再映射到ｖctｒｕnk中。该标签的作用有两个:a、多个ＶB的业务映射进同一ｖcｔｒuｎk时，区分不同用户的业务流；b、同一个VB相同vlａｎ的业务映射进同一vctrunk时区分不同的业务流。这样通过ＭPLS标签技术,建立起端到端的标签交换通道，也就是实现了通过私有的隧道技术在公共数据网络上仿真出点到点的业务专线连接，从而实现了VPN网络。2、功能介绍:通过二层的MPLＳ标签技术,可使业务传送连接具有vcｔrｕnｋ＋vlan＋vman三重隔离，提高业务传送的灵活性和安全性.3、应用举例:图ＳＥＱ图＼＊ARABIC7通道共享应用示例上图中，运营网络中心节点的端口属性为P（Providｅr），运营网络边缘节点靠近用户网络侧的端口属性为PE（PｒoviderＥdge）。来自不同用户的数据业务进入传输设备后，经过VＢ，再被不同的二层业务标签标识，进入同一传输通道（vctrunk)进行传送。在接收端，传输设备根据二层标签识别不同的业务,再通过ＶB将业务交换到目的地址.显然这样的通道共享有效节省了带宽资源,同时业务流经过多重标签严格区分，安全可靠.2．１。４流控1、技术原理:按照IEEE８02。3ｘ协议，流控有两种方式:XON/XOＦF和耗尽型。XＯN/XOＦF机制：利用PAUSE帧唤醒功能进行工作的机制。当一方的接收ＦＩFＯ达到高水线的时候，向对端发送PAUSE帧(以太网目前定义的唯一一种控制帧）。PAUSE帧中带一个时间参数,表示收到ＰＡUSE帧的一方要停多长时间;如果时间参数不为0，则停止发送数据报文;如果时间参数等于０,表示收到PAUＳE帧的一方可以马上发送(唤醒功能).耗尽型流控：接收到流控帧之后,如果流控时间为0,则取消流控，允许发送数据帧，否则,按照流控时间禁止数据报文发送,流控事件结束后,开始发送数据报文,而不必等待流控时间为0的流控帧.２、功能介绍:新型以太单板支持Xon/Ｘoff、耗尽型两种方式的流控，符合IＥＥE802．３x规范，解决全双工模式下以太网的流量控制。3、应用举例:图SEQ图\*AＲABＩC8流控示例如图8所示:当MＥTRO—1收到520０发送的流控帧后，首先让本端停止向５２00发送；这样来自METRＯ—２的数据将在METＲO—1中堆积，当达到BUFFＥR的“高水线”的时候，METRO—1向MＥTＲO-２发送流控帧，格式与８02．3X中的流控帧相同。ＭEＴRＯ—2收到来自ＭEＴＲO-1的流控帧之后，停止向MＥTRＯ—1发送数据；这样GＳR的数据将在MＥTＲO-2中堆积，当达到BUFFEＲ的“高水线”的时候,ＭETRＯ－2向ＧSR发送流控帧，格式与802.3X中的流控帧相同。从而达到使源端停止发送,端到端实现流控而中间不丢包的目标.2.2二层交换和汇聚功能2．2。1ＶB（虚拟网桥)１、技术原理:ＶB其实是为了管理方便对管理域的一个划分,相当于一个虚拟的Ｌ2Lａｎｓwitcｈ。在城域网的应用中，VB是基于用户划分的.即：每个用户都有自己独立的ＶB，其中包含多个vlan标签和mac地址。由于各个VB之间相互隔离,不同的ＶＢ可分配相同的vlan而互不影响，而基于vlan划分VＢ的L2芯片不能区分不同用户的相同ｖlan.2、功能介绍：华为公司Mｅｔro设备一个站点的VＢ支持16ＫＭAC地址，并且支持源、宿ＭAC地址过滤功能。新型以太单板支持的VB规格包括：MAC地址表的学习、老化和表项更新等，符合IEＥE８02．1D桥接功能；支持二层交换转发功能,支持本地侧交换，SDH侧交换，支持１６Ｋ的ＭAＣ地址学习空间；支持二层交换转发用户＋ｖlａn内部广播、多播（本地端口和SDH上行VC-TRUNK号之间)。保证不同用户和vｌan两级数据隔离；支持基于ＶB的快速生成树(RSTP）功能,对BPDU报文进行识别并上报给控制平面进行处理；支持ＩGMPSnoｏｐinｇ；支持静态路由转发；支持广播报文抑制功能；支持MAＣ地址过滤(黑名单功能）包括（SA、DA过滤)；支持内嵌VB功能,最大16个VB，每个VB最大支持３0逻辑端口；对用户侧端口支持符合IEＥE80２。3x的流控功能3、应用举例:图SEQ图\＊ＡRＡBＩC9以太交换应用示例如图9,每个用户即是一个独立的VB,就像一个个Laｎｓwitcｈ,完成相互间的业务传送和交换:实现用户域区分,可实现多个虚拟二层交换；支持生成树协议(802.１ｄ）优化二层环网拓扑；基于ｖlanID,IＰPriｏrity设置QOS优先级，提供差分化服务;支持IGMPSNOOPＩNG开展组播业务。2.2。2强大的汇聚能力华为Metro产品以太网单板可实现n×FE—>FＥ、n×FE->ＧE、n×GE-〉GE，组网能力强。图SＥＱ图\*AＲABＩＣ10以太网单板业务汇聚能力2.2。3生成树协议STP/ＲSTP１、技术原理:SＴＰ的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机,根据设置不同，不同的交换机会被选为根桥,但任意时刻只能有一个根桥。由根桥开始，逐级形成一棵树,根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止一条路径,便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候,交换机认为端口的配置超时,网络拓扑可能已经改变,此时重新计算网络拓扑，重新生成一棵树。２、功能介绍:生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴"问题,从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接.STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。新型以太单板支持符合IＥＥE８02。1ｄ标准的生成树协议ＳTＰ及８02．１w规定的快速生成树协议RＳＴＰ,收敛速度可达到1s。但是，由于协议机制本身的局限,SＴＰ保护速度慢(即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求）,如果在城域网内部运用STP技术,用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡而，且SＤH网络本身有比较完善的保护机制，所以城域运营网络可以对外支持ＳＴＰ,提供一定的网络保护功能.３、应用举例：图ＳEQ图\*ＡRＡBＩC11SＴP协议应用示例如图1１：启动生成树协议后，导致循环连接的网桥端口（如果处于活动状态）将被设置成阻塞状态,这样就可以指定网络拓扑中没有回路的存在。当环网中原有的以太路由发生故障，即主数据链路失效时，处于阻塞状态的网桥被激活，于是为网间网提供了一条新的路径.２。2.4组播协议ＩGMＰSｎooｐｉng１、技术原理:IＧMＰ组播协议通过对组播报文的检视,获得网络上各有效端口对组播业务的需求,并据此对各组播业务进行转发，可以有效的减少广播包。如果不对组播报文进行特殊处理,组播报文将被丢弃;如果对组播业务直接采用广播的方式，将导致带宽的浪费.IGMP协议处在三层，完成的功能为管理整个IＧMP协议的执行，包括发出查询报文以及路由器之间的协商、组播表项的维护等操作。而MSTP设备处在二层，以太网单板实现的是IGMPSｎooｐinｇ,即IGMP协议侦听功能，完成的功能为将三层的IGMP报文转化为二层可以识别的协议，包括侦听三层的IP报文，转化为二层地址并在二层进行转发以及在交换机内部维护组播表等操作。由此可以看出，三层的ＩGMP包括了主动发出查询报文进行管理等功能，二层的SNOOＰING包括被动的侦听、ＩＰ报文转化为mac报文、表项维护等功能。新型以太单板的端口存在ＰE（接入服务提供商边缘网络的端口）和P(接入服务提供商核心网络的端口)属性，如果组网时,端口的连接是PＥ属性，则通过IGMＰ报文中的多播组ID来记录用户的端口，将对应ＩＤ的多播组业务发到对应的ＩD的用户端口。需要特别指出的是，此时在单板内部,以太网端口与VCTRＵNK处于等同的地位，多播组的成员可能是以太网端口，也可能是VCTRUＮK,这样从VCTRUNK下到新型以太单板上的组播业务有可能发到对应的以太网端口，也有可能发到另一个ＶＣTRUＮK.如果组网采用P属性端口连接,则由于P属性端口之间存在一个MESH结构，组播/广播的报文的转发有限制：只能转发到PE属性端口去，不能再转发到Ｐ属性端口,否则会因为MESＨ结构的环路存在,导致网络出现广播风暴的问题.2、功能介绍:IGMP组播协议解决多个用户访问同一数据源时的流量问题,能保证多媒体业务占用网络的最小带宽。以太组播能根据组成员的加入、离开而动态地创建、维护和删除组播地址表。此时，组播帧依据各自的组播地址表进行转发。3、应用举例:例如视频点播，如图12，三个用户访问一个视频源，如果为一个用户创建一个视频流，则中间转发结点必然会出现带宽不够的情况。解决方法是只建立一个视频流,在转发结点将数据复制多份送到用户.图ＳＥQ图\＊ARABＩC12视频点播示例2．２。4VlanSｗｉtｃh功能VlanSｗｉtcｈ（VlaｎTｒanslatioｎ）:Vｌan的转换功能，提供对两个不同的网络的不同Vlan的连接功能,是对Vlanid的重新映射。在上图中,一个用户ＶLＡNIＤ为100，另一个为200。在老网络改造过程中，希望对以上两个网络进行互通。华为MSTP设备提供了VＬAN翻译功能，将ＶLAN进行转化，实现两个网络的互通连接。对于ＶｌａnSwitcｈ的业务,一般使用在ＥＰL/EvPL的业务中，对于EPLAN/EvＰLAN的业务，为了明确唯一的VＬAN域，不建议使用该功能。２．2。５链路聚合所谓链路聚合，就是在以太网交换机上把几个物理端口逻辑上聚合起来，当作一个逻辑端口（也可以说是一条逻辑链路）使用。这样有几个端口被聚合,则聚合后的逻辑链路速率就是聚合前每端口速率的几倍。假设聚合端口中的一个或几个端口失效了，则剩余的端口可以继续承担数据转发任务，提高了系统的可靠性。采用链路聚合的目的有两个，一个是提高传输速率,另外一个就是提高容错性,比如链路聚合中的一条链路出现故障,其他链路仍然有效２.3环路封装2．３．1MPLS标签技术新型以太网板支持Martinｉ格式的MPＬS标签技术，具体参见２．1．3。2部分。2。３．2Stackabｌevｌan标签技术1、技术原理：对于一个带了vlan标识的报文,是指在原来的以太网帧头中的源地址后增加了一个４字节的８０2。1Q帧头。但是按照802。１Ｑ的标准定义，最多支持４096个ｖlan。因此,当一个局域网有超过4K个用户需要分配vｌaｎID的时候，会出现数量不足的问题。因此,当有超过４09６个ｖlan需求的时候，需要采用vlan嵌套技术进行扩展。2、功能介绍：新型以太单板除了支持通过MPLＳ标签实现业务的隔离之外，还支持通过Stackａblevlan来实现：对以太网数据报文进行重新添加vｌan标签，而不管报文中原来是否带有vlan标签。通过这个后添加的vlaｎ标签，在不同用户使用相同的VC－TRUNK通道传送数据业务时能够起到用户隔离的作用.同时,也可以根据用户的需要，在报文从以太网端口传出后还携带Stackaｂlevlan。Ｓｔaｃｋablevlan技术实现了用户vｌan的扩展和隔离,突破了vlan数目的限制，使得用户数据更安全可靠。3、应用举例:在IＰDSＬAM应用中，ＶLAＮ业务主要应用于以下两个方面:为了安全隔离用户，宽带号码、实现账号与端口绑定、IP＋MAC＋端口绑定功能等等解决方案中，都要求唯一标记和识别用户,此时可能针对一个用户的不同业务(包括视频、话音、上网等)分配不同的VLＡNID。专线业务中的用户分配私有ＶLANID。如果只采用一层VLAN标签，这些给运营带来诸多问题,表现最为突出的就是VLAＮID数目瓶颈问题和VLＡN调度管理问题.于是,Staｃkablevｌａｎ（ＱinQ）成为一种解决方案。在80２．1QＶLＡN包上另外增加一个甚至多个私有标签，从而获得可扩展性.即在原有用户数据中的ｖｌan标签之外再添加一个标签，实现唯一标记和识别用户，区分同一vｃ通道中的不同用户或者同一用户的不同业务。网络调度模型如下图1３所示。图SEQ图＼＊ＡRAＢIC１3ｓtａｃkｖlan的网络调度模型2．4业务封装和映射2。4．1封装协议新型以太单板支持GFP/LＡＰS／ＰPＰ三种封装协议，用户可以通过网管操作,任意选择和查询业务采用的封装协议。既适应未来网络的发展需求,易于与其它厂商的设备实现互通，又能保证与现有网络很好地兼容,对传输网络承载数据业务的发展具有良好的继承性和扩展性。２.４．2虚级联及映射为满足数据业务日益增长的带宽需求，传输设备的以太网单板引入了虚级联技术.新型以太单板把接收到的数据经过GFP/ＬＡPS／ＰPＰ等协议封装后,将数据包映射到SＤＨ的VC４/VC3/VC12粒度的虚级联的VＣ-ｔｒunk中。新型以太单板对FE映射到VＣ3/VＣ12中,ＧＥ信号除了可以映射到ＶC4中,还能映射到VＣ3/VC12中,这样可实现互通互联。端口数方面,最多可支持12个ＦE端口，2个ＧＥ端口.对于GE信号，选择VC4颗粒进行映射适于业务的透明传送；映射到VC3/VＣ12中则能实现多个ＦE信号汇聚到一个GＥ中，降低中心设备的端口压力。较之于映射颗粒VC4，VＣ3/VC1２最大的优点在于带宽更为灵活,颗粒调整越为精确，带宽利用率越高。下表是各种以太信号采用不同级别的映射颗粒时,基本达到线速所需的虚级联数目的比较:表SEQ表\*ARABIC1以太信号基本达到线速采用不同映射颗粒所需虚级联数目映射颗粒净荷容量10M1００Ｍ1000MVCＮumｂerＶCNumbeｒVCNumbｅｒＶC122．176M446460ＶC３48。3８4M—２２0VC41４9。3７0M-17Sｕmmary：在基本达到线速的情况下，采用VC12/VＣ３,带宽利用率高；采用ＶＣ4，易造成带宽的浪费。而ＶC３和VＣ12相比,达到线速所需的VＣ3个数远远小于VC12的个数,大大降低运维和管理难度。2．4．3ＬCAS（链路容量调整方案）１、技术原理:LCAＳ协议使用H４/K4字节，携带控制信息,在源端和宿端之间进行握手操作。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作,以及失效成员的屏蔽、恢复等操作。2、功能介绍:新型以太单板支持ＬＣAＳ协议，实现虚级联链路容量调整,从而实时动态调整带宽：按需调整带宽，在链路没有问题的情况下，可以动态地增加和减少VＣ-trunk内的成员而不影响业务。保护功能：当一部分成员失效时，其它成员仍正常传输数据;当失效成员被修复时，仍能自动恢复虚级联组的带宽，速度快。随着光传送网络的智能化发展,按需动态分配以太业务带宽将是未来ION的主要应用之一。LＣAS所实现的虚级联带宽动态调整无疑为实现端到端的带宽只能化分配提供了可能和有效的手段.由此不难看出，华为公司的新型以太单板不但增强了现网中宽带业务的可靠性,同时能进一步满足下一代网络的发展要求。3、应用举例:图SEQ图\*ARABIC14LＣAS的保护功能LCＡＳ的源端和目的端之间的控制机制能够随着实际应用中需要被映射的业务的流量大小和所需带宽动态调整所用的VＣG容量；同时，LCAＳ也可以在某个已经映射了业务的虚容器（MEＭBEＲ)的ＬＩNＫ发生FAＩLURE时暂时取消这个LINＫ。如上面图1４，假设正常状态下ＶCG中映射了4个VC12的虚级联，业务流带宽为8M。当虚级联VC1２－4v中有两个通道失效时，ＬCＡS功能将自动调整该VCＧ的容量，业务速率被降低，但保证了业务数据不会丢失。当失效的通道修复后，又能自动恢复8M的虚级联带宽。另外，如果在MSP(复用段保护）环网中利用ＬCAS技术动态调整虚级联带宽的功能，可以充分利用MSP备用通道的传输带宽.具体如下：MSＰ备用通道通常可用于传送额外业务,但是额外业务不受保护,安全性没有保证。如果将业务采用虚级联的方式，一部分映射到主用通道，另一部分映射到保护通道，则在保护通道故障时,LCAS技术能实现虚级联组VCＧ成员的动态减少，使业务的传送带宽自动减小，而保证业务不会中断.当备用通道修复后,带宽又能自动恢复。3组网及应用根据ITU—ＴＧ．etnsrv,以太业务的类型有四种:ＥPL以太专线业务、EＶＰＬ以太虚拟专线业务、ＥＰLn以太专用局域网业务和EVPＬn以太虚拟专用局域网业务。EＰＬ:以太透传业务，各个用户独占一个VＣTRＵNK带宽，业务延迟低，提供用户数据的安全性和私有性;EVPL:又可称为ＶＰN专线,其优点在于不同业务流可共享vctrｕnk通道,使得同一物理端口可提供多条点到点的业务连接,并在各个方向上的性能相同，接入带宽可调、可管理，业务可收敛实现汇聚,节省端口资源;ＥPLn：也称为网桥服务,网络由多条EPL专线组成,实现多点到多点的业务连接。接入带宽可调，可管理,业务可收敛、汇聚。优点与EＰL类似，在于用户独占带宽，安全性好;EVPLn：也称为虚拟网桥服务、多点VＰＮ业务或VＰLＳ业务,实现多点到多点的业务连接.3.1以太专线业务EＰLＥＰL包括:点到点业务：端到端基于以太端口透传;点到多点业务:基于端口+vlaｎ进行业务透传；多点到点业务：基于端口＋ｖlaｎ进行业务透传,实现业务汇聚。图SEQ图\＊ＡRABIC15某地大客户专线业务图1５是某省/市金融、证券行业的专线业务。各地区的证券营业部和银行分别由点到点的以太专线实现互联,专线带宽从Ｎ*64Kbps到1０0０Mbps可灵活配置,映射颗粒可按ｖc１2、ｖｃ3、vc4任意选取,用户端通过以太网单板的ＣOS、ＣAR等功能满足各种ＱOS要求。汇聚节点（如地市A、Ｂ…）的以太单板通过设置不同的VB实现不同证券或银行用户的隔离，加上二层标签技术，更加确保了大客户数据业务的安全性。EＰＬ透传专线也可用于城域网中公众上网、企业互联等.如下图16所示：图SEQ图＼＊ARABIC１6城域网中的EPＬ透传业务各用户的以太业务上行汇聚到传输设备,再连接到骨干路由器到达Internｅt.企业间的数据也通过汇聚层传输设备的以太单板按ｖlan和端口进行识别、区分，完成透明传送。3。２以太虚拟专线业务EVPL图ＳEＱ图\＊ARABIＣ17专线上网共享带宽如上图１7,以太单板利用通道共享技术实现用户接入带宽的统计复用,利用较少的网络带宽实现多点接入和带宽共享，传送到中心节点完成汇聚后经骨干路由器接入Ｉｎtｅｒnet.各用户业务带宽可按需求动态灵活分配,提供接入端口的流量控制。华为公司的新型以太网单板可以通过vｌanＴＡＧ或者使用二层标签如vlａｎ嵌套、MＰLS标签等实现通道共享技术,提供带宽共享;通过用户隔离技术保障数据的安全性。通道共享的微观图示如下：图ＳＥQ图＼*ARABＩＣ18通道共享微观图示利用EＶＰL还可实现单站的带宽共享,如图１9：图ＳEQ图\＊ＡＲＡBIC１9单站传送带宽共享以太网板的单站共享方式即同一块以太网板上的多个以太网口的业务映射到相同的一个VC12TRUNK中。华为公司新型以太单板最多可有1２个以太网端口映射到一个VC12TＲUＮK中，共享一个SDＨ的ＶC1２TRUNＫ。如果属于不同的用户，则由各用户独立的ＶB进行区分。如果用户内部业务有安全保障的要求,则在该VB内部进行vｌａn的划分；如果有带宽保证的要求,则通过优先级的划分来实现差分服务。3.3ＥＰＬｎ（即EPLAＮ）以太专用本地网图ＳEQ图\*AＲABＩC2０大学校园网示例图20是一个校园网的组网示例。校园网的特点是数据流向复杂,点到点业务连接的流量变化大，而且部分业务需要实现汇聚。图中四所大学通过以太专线互联，构成一个校园专用本地网(红色线条),中心服务器在ｃolleｇｅＡ中。利用以太单板的二层交换功能完成相互间的数据传送，并实现Ｂ/C/Ｄ大学FE端口到中心站点GE端口的汇聚（蓝色线条）,对各端口进行速率限制(CＡR)和流量控制,满足各种QOＳ要求。３.4EVPLｎ(即EVPLAN）以太虚拟专用本地网下图21:某市的大型工业园区中有若干企业和机构。其中企业Ａ、B间有业务往来,并且A与供应商之间也有商品交易。三者通过传输设备的以太虚拟连接EVＣ互联，构成局域网I；同样，某科研机构与企业Ｃ、D都有合作项目,三者也通过传输设备的以太虚拟连接EVＣ互联，构成局域网IＩ。各公司和机构的接入带宽可任意设置，按需调整。Metro设备使用二层标签如vlan嵌套、ＭPLS标签等共享传输通道,通过用户隔离技术,保障数据的安全性，利用相同的传输物理通道资源构成逻辑上独立的局域网I、II，充分提高了带宽利用率。图SEQ图＼＊ＡRABIＣ21共享以太专网应用示例EVＰＬAＮ的另一种典型应用是社区互联。比如某大型房地产公司在多个地区都建有智能小区,为方便同一管理，可在现有的物理网络基础上，构建一个虚拟专用网,用于本地产集团内部信息发布、社区活动组织、生活服务窗口等公共业务的开展。在EVPLAＮ业务中,新型以太单板实现业务流基于MAＣ地址转发,使得两个站点之间不占用物理通路就能形成逻辑上有以太业务连接,节省了带宽。见图２２.图SEＱ图\*ＡRABＩC22虚拟网桥实现逻辑连接另外，虚拟通道还能使多个站点共享SDＨ环网同一传输带宽（如一个2Ｍ），实现在该共享带宽上的多个站点业务的统计复用。如图23所示：图SEQ图＼*ＡRABＩＣ23多站共享传输带宽示例上图中，各站点之间通过VC12TＲUNK互连，其中，站点1与４之间如果通过VＣ１2ＴRUNK互联，则１、2、３、4站点的以太网的互联成环,理论上会形成广播风暴，这时可以启动新型以太单板的生成树协议处理，通过在逻辑层面上阻塞站点1与4之间的ＶC12TＲUＮＫ,防止环网的形成。也可以不在1与4之间配置VＣ１2TRUＮK.两种方式都可以保证最后4个站点的以太网层面上无环网形成。每个VC１2TRUNK包含Ｎ个2Ｍ，例如1个２M，这样只占用了ＳＤH环网上的1个2M,4个站点的业务统计复用这1个2Ｍ的传输带宽。整体思想是首先将环网上的业务下到新型以太单板上，通过二层交换与本地业务整合后再上到传输带宽实现统计复用。4相关技术背景知识介绍notｅ：以下仅对本文涉及的一些相关技术作简要介绍，详细技术细节请参考数通类相应资料.4.1ＮＰ（网络处理器）最早的路由器是采用通用ＣPU实现的。因为数据网络设备具有新业务/新特性不断涌现，与之相应地，新协议/新的标准也不断形成。随着网络带宽的增加,通用CPU的转发能力已经不能适应需求,所以业界推出网络处理一种新型的器件：在保留通用CPU的可编程特征的同时,通过特殊的硬件设计，提高处理的性能。网络处理器相对ＡSIC来说，保护了用户的投资，提高了设备厂家对客户需求的响应速度.NP的技术特点主要有两条：可编程：吸取通用ＣＰU的优点，克服专用交换芯片的缺点;相对与以太网交换芯片的可配置；网络处理器可以对进来和出去的帧/包进行任何字段、任何比特的任何处理。高性能：吸取专用交换芯片的优点，克服通用CＰU的缺点;NＰ根据包转发的要求,对部分处理速度要求特别高的功能，采用硬件实现，从而提高了处理性能。NP的两个主要功能模块：１)数据平面:处理属于对时间敏感的数据包的处理，包括数据包分类、数据包的标记、转发表的查找、更新、包头/尾标签的填加和删除、数据的插入和删除，执行数据包的判决,比如接受或拒绝;2）流量管理:流量管理能力是非常重要的指标，包括队列管理、队列调度、流量整形、速率限制、拥塞控制、流控和QｏS的支持。ＮＰ与专用交换芯片的比较：可升级性：专用交换芯片是为特定用途而定制的；所能解决的问题就是眼前能够看到的问题;而使用NP的设计具有很好的可升级性.目前业界几乎所有功能丰富的路由器均由NＰ实现,路由器的经验:从IＰ升级到MPLＳ，不需要更改硬件设计；并且目前以太网原本是一项局域网技术，在城域网中使用需要做进一步的技术演进，尤其是OAM和保护方面,NP的灵活性无疑将很好地适应各种新的协议标准和客户需求。接口能力：NP通常具有ＯIＦ标准的ＳPI接口（SｙstｅmPacketIntｅrｆａce),最多支持２56个通道;各通道之间的带宽动态共享.专用交换芯片一般只具有以太网接口.如果需要的带宽超过一个以太网接口的带宽,必须采用以太网接口捆绑的方法；所以有通道与带宽之间的矛盾；如果用一个大带宽的以太网端口来实现几个虚拟通道，不同通道之间存在前面所说的用户隔离问题，在上到SDＨ虚容器之前,还需要复杂的汇聚和分发的处理。4。2GFＰ（通用成帧规程)图SＥQ图\*AＲAＢIC24GFP帧结构参考标准:G.７０41GＦP协议是目前北美比较重视的一个封装协议,提供了将高层用户信息流适配到传送网络的一种通用机制，可以把变长的净负荷映射到字节同步的传送通路中。可承载的信号有：IP/ＰPP、EtherneｔＭＡＣ、FiberChａnｎel、FＩCOＮ、ESCＯN、GE等。图２3反映出GFP、用户信号、传送通道之间的关系,从图中可以看出，GFＰ的映射过程可以分成两个层次：用户信号相关层，面向用户信号，ＥTH、ＩP／PＰP等公共层，和用户信号没有依赖关系。图SEQ图\＊ＡRABIＣ25GＦＰ与传送信道和用户信号之间的关系ＧFP有两种工作模式：GＦＰ—F(Ｆｒａme-MappeｄＧFP)是一种面向PＤU（如IＰ／PPP、Ｅthernｅt)的处理模式;GFP-T（ＴrａｎsparentGＦＰ)是一种面向数据编码块（如FibreChａｎｎｅl、ESCON)的处理模式目前各设备厂家和芯片厂家提供的均为面向帧的模式(GFP-Ｆ)，其净荷指示为C２=0X1B，V５=1０１B,且Ｋ4的VC-1/2EｘteｎdedSｉｇnaｌlａbelbｙｔｅ为０X0D.GFP主要的技术特点如下：1)可以封装的内容：GＦＰ—F：以太网、IP/PPＰ、MAPOＳ(多接入协议OVERSDH）；GFP-T：FIBERCＨANNＥＬ、ＦICON、ESCON、ＧE；2）定帧方式:ATM的定帧方式：长度加头部校验；避免了ＨDLC／LＡPS透明处理带来的带宽不定的问题；3)效率：最小的开销为：4字节的帧头部、4字节的净荷头部；4字节FCＳ可选;8/12字节；相比ＬＡＰS的1字节的FＬAG、１字节的地址、1字节的控制、2字节的SＡＰI、4字节的ＦCＳ;共９字节；HDLC的:1字节的FＬAG、１字节的地址、1字节的控制、2/4字节的ＦCS；共5~9字节。所以，当装载以太网的时候可以不用FCS，GFP的效率比较高；5)GFＰ-F有长度字段，变长，需要存储转发;6）提供了汇聚的能力(线性帧，用1字节的ＣID),增加4字节的开销。但是在外部设备（如数据设备）支持GFP之前，这个汇聚功能只是传输内部的汇聚。比如说3个ＦE端口进来,可以在一个大通道中传，到了对端在分出3个FE端口；PＭＣ解决外部汇聚的思路还是用ｖlan嵌套,增加了2个字节的vｌanTAＧ，据说这个功能在国外的数据设备已经普遍支持。7)提供了为RＰＲ定做的环形帧，把RPR的头部作为ＧFＰ的扩展头部；8）用用户管理帧进行源端错误指示：在数据链路层增加了错误的反馈；类似于我们现在做的LＩNK状态穿通的带内消息传递；9)GFP－F用空闲帧进行速度适配；GFP-T用填充字节进行速度适配.较之于以往的封装协议，GFP协议具有以下这些优点:1)先进的定帧技术；２）支持多种信号的在字节流传送网络上的传送：ＧFP—F模式下,可以支持ETH、ＩP/ＰPP等等GFP-Ｔ模式下，可以支持FＩCON、ＥSCON、FibreChａｎnｅl等等；3）支持通道共享；４）支持点到点、点到多点链型或者环网传输；5）提供了端到端的带内管理手段，提供控制帧/管理帧传送技术，可以实现端到端的各种管理功能，如LPT等；6）提供多种告警，方便设备的管理ＣSF(lossｏfCｌｉenｔSｉgnal,ＬossｏfCｈarａcterSynｃhｒoｎiｚａtion）TSF(TｒaｉlＳｉｇnalＦail)SSF（SerｖｅrSiｇnaｌFａｉｌ）7）非常强大的扩展能力，GFP帧采用变长机制，可以通过扩展头实现更强大的功能;8）支持Ｄａｔaoverfｉbre的应用但是ＧＦP强大功能的提供,是以占有大量开销字节为代价的，导致封装效率低下是不可避免的。市场应用方面，从理论上讲ＧFP协议功能很强大,可以支持统计复用,环形组网，但是一般厂家只讲它作为一种点到点帧封装技术使用，一方面网络层次不清,还有技术上实现也有难度.但是OＡM功能很有用.4.3LCAＳ（链路容量调整方案)随着现代数据通信的发展，对于网络运营商而言,面临着宽带业务传输的需求，这同时也是一个挑战.现在的SDH／ＳONET传输网络在传输由IPCOREＲOＵTＥRSAＮDATＭＳWITCＨES产生的巨大的数据流时已是力不从心,不得不寻求一种可以避免更换现有设备的方法.现有的传输网中最大的虚容器是ＶＣ－4,能够传输的业务带宽仅有149Mbｐs.随着ATＭＡＮDIP网络的发展,带宽的需求已超过了ＶC—４的限制.现在发展起来的几种技术可以使多个VC—4的带宽合并起来提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务：相邻级联是将在同一ＳTM—Ｎ中,利用相邻的C—n级联成C-n-XC，成为一个整体结构进行传输,可以知道,相邻级联的VC－4－XC只有一列POH指示，因此，相邻级联在整个传输的过程中必须保持连续的带宽。这种技术需要网络中所经过的所有设备的支持,而现有的多数设备不具有这种能力。虚级联技术，将分布在不同STM-N中的VＣ-ｎ（可以同一路由，也可能不同路由）按级联的方法,形成一个虚拟的大结构VＣ-n-Xv,进行传输。虚级联中的每一个Ｃ-4都有独立的结构，有自己的PＯＨ,形成完整的ＶC-ｎ结构。几个C—n虚级联在一起就相当与几个VCn的间插。在设备方面,只需要在级联的两端需要特殊的硬件支持.但虚级联的业务提供速度较慢，带宽调整对业务产生很大影响,而且单一物理通道的损坏对整个虚级联产生致命性的影响。LCAS则是应用在虚级联基础上的能提高其性能的技术之一，提供了一种容错机制，增强虚级联的健壮性。其大致原理就是利用SDH的保留开销字节（高阶虚级联时利用Ｈ4字节，低阶虚级联时利用K４字节)来传递控制信息，动态地调整用来映射所需业务的虚容器数量从而适应不同的业务带宽需求,提高了带宽利用率带宽灵活、动态调整的解决方案。LCAＳ使用Ｈ4／K4字节，携带控制信息，在源端和宿端之间进行握手操作。（注意：传统的虚级联虽然也是使用了H４/K４字节，但是不存在这种握手机制的）。通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加、删除操作，以及实效成员的屏蔽、恢复等操作。即：应用在虚级连中的LCAS的源端和目的端之间的控制机制能够随着实际应用中需要被映射的业务的流量大小和所需带宽来调整所用的ＶＣG容量;同时，LCＡS也可以在某个已经映射了业务的虚容器(ＭＥMBER)的LIＮK发生ＦAIＬＵRE时暂时取消这个LＩNK。(此处某个MＥMＢEＲ的LＩNK的建立或取消并不在LCAS的范围内）.注：此处的“VCG”指的是一组映射了某个业务的虚容器序列，一组有相同ＧID的MＥＭＢERS.４.４MPLＳ（多协议标记转换）MPLS最初是用来提高路由器的转发速度而提出一个协议,但是由于MPLS在流量工程（TraｆficEngeeｒing）和VPN这一在目前ＩP网络中非常关键的两项技术中表现，ＭＰLＳ已日益成为扩大IP网络规模的重要标准.MPLS协议的关键是引入了标签（Labｅl）的概念。它是一种短的易于处理的、不包含拓扑信息、只具有局部意义的信息内容。Labｅl短是为了易于处理，通常可以用索引直接引用。只具有局部意义是为了便于分配.熟识ATM的人可能很自然是想到ATM中的VPＩ／VCI。可以这么说ATＭ中的ＶPI/VCI就是一种标签。所以说ATM实际上就是一种标签交换。在MPＬＳ网络中，ＩＰ包在进入第一个ＭPLS设备时,ＭPＬS边缘路由器就用这些标签封装起来.MＰＬS边缘路由器分析IP包的内容并且为这些IP包选择合适的标签，相对于传统的IP路由分析，MPLＳ不仅分析ＩP包头中的目的地址信息。它还分析ＩＰ包头中的其他信息.如ＴＯＳ等。尔后所有MＰLS网络中节点都是依据这个简短标签来作为转发判决依据。当该IP包最终离开MPＬS网络时，标签被边缘路由器分离.在未来世界中,数据业务将超过语音业务,成为压倒性的业务.IP技术和应用程序在商业过程中是必不可少的了.业务提供商已经从ATM，FR，租赁线,受控的业务中获得大量的收入。随着新的网络的出现，基于IP的解决方案的需求将逐渐地升级，这些需求有VoＩP（ｖoiｃeoｖerIP），IPVＰN(ＩＰvirtｕalｐrivatenetwork)，ManaｇedIｎtraｎeｔ,会议电视（ViｄeoCoｎfｅrence)，电子商务应用程序(elecｔroniｃcommerｃeappｌicationｓ）等等。能够提供新的网络服务的业务提供商就具有扩展了它们的市场的机会-—市场的增长,客户的保留，利润的增长。MPＬＳ是商业IＰ网络关键技术，它允许服务提供商首次在单一网络上获得IP，AＴM，ＦR的综合利润。因为MＰＬＳ提供ＩP的灵活连接和可扩展性，以及FR和AＴM的私有性和ＱOS,它已变成广泛被接收的标准。作为结果，ＭＰＬＳ是进入新的网络世界的关键。运用MPLＳ，IＰ服务能通过以下的过程在具有选路和多业务的交换网络上进行传送：网络决定包的选路和CＯS需求;标记被分配给每个包，告诉交换机或路由器，哪儿，怎样去发送这个包，并每个包的特定的服务属性:QＯS，私有性等等；包在没有额外的选路的情况下，在网络骨干上被交换.基于MPＬS的解决方案使得新的网络世界的服务成为可能,如具有QＯS的VPN。ＭＰLＳ标记的主要好处是能够为单个数据流区别服务类.MPLS提供IP服务的高性能扩展，因为服务的决策在网络边缘决定，并且不需要中间的再处理而进行交换。ＭPLS使得ATM网络能够实现端到端的三层智能和获得重要的高性能。另外,ＭPLS消除IPoｖerＡTM所需要的复杂的协议和地址解析.运用MPＬＳ具有附加值的扩展,服务提供商能快速有效地传送先进的IP服务,例如:具有FR私有性，而没有端到端虚拟电路的无连接的IＰVPＮs；多个ＩP服务类去实现一个大范围的商业策略；低费用的受控服务扩展了对小和中等规模的商务的市场共享.MＰLS对服务提供商具有很大潜在好处的一项应用就是对VPN服务的支持。将ＭPLS用于ＶＰN是通过使用ＡTM或帧中继永久虚拟电路（PVC)或各种形式的隧道来建立VＰＮ，以将客户的路由器互连起来。从客户的角度而言，ＭPLSVPN模式的一个重要有利条件是，在很多情况下，相对于ＰVC模式,路由选择可以得到大大简化。MPLSVPN客户不是通过一个由许多PVC组成的技术复杂的虚拟骨干网来管理路由选择,而是可以使用服务提供商作为通往该公司的所有站点的默认路线。VPＮ服务提供商常常需要向客户提供一系列服务质量（QｏＳ)。MPＬＳＶPN利用新的差分服务技术来支持QｏS.这些技术根据各种策略如源站点、应用类型等,允许客户流量在进入提供商网络时被分类。在这个网络内,流量类型由标题位或者由不同的标记来识别，路由器利用它们来确定排队待遇,并因此确定时延和损失之类的QｏS参数.MPＬS为服务提供商提供的另一好处是在流量工程领域，控制网络中的通信流的能力，目的在于减少拥塞并充分利用可用的功能。流量工程问题的解决方案即通过各种不同的控制模块建立标记和标记交换路径。例如，流量控制模块可以建立一条从A到C到D到E的标记交换路径，另一条从B到C到Ｆ到G到E的路径。通过定义一些选择某些信息包来跟随这些路径的策略,可以对网络上的通信流进行管理。ＭPLS今后将会利用基于限制的路由选择来确定流量工程策略。在这种环境中,只需指定网络的不同点之间预计流动的负载量（一个流量矩阵)，路由选择系统将会计算出传送该负载的最佳路径，并因此确定显式路径.4.5SＴＰ(生成树协议）参考标准协议IEEＥ802.1d（ＳTP），802．1ｗRSTP(RａpidSTP)，８02。1ｓMSＴP(ＭultiＳTP）。生成树协议最主要的应用是解决成环以太网网络的“广播风暴”问题。图ＳEQ图＼＊ＡRＡBIC２６未使用ＳTP协议的网络连接图26中，任何两个计算机终端之间都可能存在多条数据通路，这样的系统存在问题：如果LANＡ收到一个广播帧，下面的过