MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書(shū)

1、MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)解決方案白皮書(shū)V2.0PAGE 71MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書(shū)Version 2.0目 錄TOC o h z u HYPERLINK l _Toc74725503 縮略語(yǔ)清單List of abbreviations PAGEREF _Toc74725503 h 6 HYPERLINK l _Toc74725504 1. 概述 PAGEREF _Toc74725504 h 7 HYPERLINK l _Toc74725505 2. 主要技術(shù)特點(diǎn)分析 PAGEREF _Toc74725505 h 12 HYPERLINK l _Toc74725506 2.1 業(yè)務(wù)處理 P

2、AGEREF _Toc74725506 h 12 HYPERLINK l _Toc74725507 2.1.1 CAR（承諾接入速率） PAGEREF _Toc74725507 h 12 HYPERLINK l _Toc74725508 2.1.2 LPT（鏈路狀態(tài)穿通） PAGEREF _Toc74725508 h 14 HYPERLINK l _Toc74725509 2.1.3 L2 VPN PAGEREF _Toc74725509 h 15 HYPERLINK l _Toc74725510 2.1.3.1 獨(dú)特的用戶域隔離 PAGEREF _Toc74725510 h 15 HYPER

3、LINK l _Toc74725511 2.1.3.2 MPLS標(biāo)簽技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離 PAGEREF _Toc74725511 h 16 HYPERLINK l _Toc74725512 2.1.4 流控 PAGEREF _Toc74725512 h 17 HYPERLINK l _Toc74725513 2.2 二層交換和匯聚功能 PAGEREF _Toc74725513 h 18 HYPERLINK l _Toc74725514 2.2.1 VB（虛擬網(wǎng)橋） PAGEREF _Toc74725514 h 18 HYPERLINK l _Toc74725515 2.2.2 強(qiáng)大

4、的匯聚能力 PAGEREF _Toc74725515 h 20 HYPERLINK l _Toc74725516 2.2.3 生成樹(shù)協(xié)議STP/RSTP PAGEREF _Toc74725516 h 20 HYPERLINK l _Toc74725517 2.2.4 組播協(xié)議IGMP Snooping PAGEREF _Toc74725517 h 21 HYPERLINK l _Toc74725518 2.2.4 Vlan Switch功能 PAGEREF _Toc74725518 h 23 HYPERLINK l _Toc74725519 2.2.5 鏈路聚合 PAGEREF _Toc747

5、25519 h 23 HYPERLINK l _Toc74725520 2.3 環(huán)路封裝 PAGEREF _Toc74725520 h 24 HYPERLINK l _Toc74725521 2.3.1 MPLS標(biāo)簽技術(shù) PAGEREF _Toc74725521 h 24 HYPERLINK l _Toc74725522 2.3.2 Stackable vlan標(biāo)簽技術(shù) PAGEREF _Toc74725522 h 24 HYPERLINK l _Toc74725523 2.4 業(yè)務(wù)封裝和映射 PAGEREF _Toc74725523 h 25 HYPERLINK l _Toc74725524

6、 2.4.1 封裝協(xié)議 PAGEREF _Toc74725524 h 25 HYPERLINK l _Toc74725525 2.4.2 虛級(jí)聯(lián)及映射 PAGEREF _Toc74725525 h 25 HYPERLINK l _Toc74725526 2.4.3 LCAS（鏈路容量調(diào)整方案） PAGEREF _Toc74725526 h 26 HYPERLINK l _Toc74725527 3 組網(wǎng)及應(yīng)用 PAGEREF _Toc74725527 h 28 HYPERLINK l _Toc74725528 3.1 以太專(zhuān)線業(yè)務(wù)EPL PAGEREF _Toc74725528 h 28 HY

7、PERLINK l _Toc74725529 3.2 以太虛擬專(zhuān)線業(yè)務(wù)EVPL PAGEREF _Toc74725529 h 30 HYPERLINK l _Toc74725530 3.3 EPLn（即EPLAN）以太專(zhuān)用本地網(wǎng) PAGEREF _Toc74725530 h 31 HYPERLINK l _Toc74725531 3.4 EVPLn（即EVPLAN）以太虛擬專(zhuān)用本地網(wǎng) PAGEREF _Toc74725531 h 32 HYPERLINK l _Toc74725532 4 相關(guān)技術(shù)背景知識(shí)介紹 PAGEREF _Toc74725532 h 35 HYPERLINK l _Toc

8、74725533 4.1 NP（網(wǎng)絡(luò)處理器） PAGEREF _Toc74725533 h 35 HYPERLINK l _Toc74725534 4.2 GFP（通用成幀規(guī)程） PAGEREF _Toc74725534 h 36 HYPERLINK l _Toc74725535 4.3 LCAS（鏈路容量調(diào)整方案） PAGEREF _Toc74725535 h 39 HYPERLINK l _Toc74725536 4.4 MPLS（多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換） PAGEREF _Toc74725536 h 40 HYPERLINK l _Toc74725537 4.5 STP（生成樹(shù)協(xié)議） PAGER

9、EF _Toc74725537 h 42 HYPERLINK l _Toc74725538 4.6 IGMP Snooping（組播） PAGEREF _Toc74725538 h 43 HYPERLINK l _Toc74725539 4.7 CAR（承諾接入速率） PAGEREF _Toc74725539 h44圖目錄TOC h z c 圖 HYPERLINK l _Toc74725276 圖 1 以太網(wǎng)端到端解決方案 PAGEREF _Toc74725276 h 8 HYPERLINK l _Toc74725277 圖 2 以太業(yè)務(wù)處理流程 PAGEREF _Toc74725277 h

10、9 HYPERLINK l _Toc74725278 圖 3 CAR實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)分類(lèi) PAGEREF _Toc74725278 h 13 HYPERLINK l _Toc74725279 圖 4 CAR功能應(yīng)用圖示 PAGEREF _Toc74725279 h 14 HYPERLINK l _Toc74725280 圖 5 LPT應(yīng)用示意圖 PAGEREF _Toc74725280 h 15 HYPERLINK l _Toc74725281 圖 6 用戶域隔離示例 PAGEREF _Toc74725281 h 16 HYPERLINK l _Toc74725282 圖 7 通道共享應(yīng)用示例 PA

11、GEREF _Toc74725282 h 17 HYPERLINK l _Toc74725283 圖 8 流控示例 PAGEREF _Toc74725283 h 18 HYPERLINK l _Toc74725284 圖 9 以太交換應(yīng)用示例 PAGEREF _Toc74725284 h 19 HYPERLINK l _Toc74725285 圖 10 以太網(wǎng)單板業(yè)務(wù)匯聚能力 PAGEREF _Toc74725285 h 20 HYPERLINK l _Toc74725286 圖 11 STP協(xié)議應(yīng)用示例 PAGEREF _Toc74725286 h 21 HYPERLINK l _Toc74

12、725287 圖 12 視頻點(diǎn)播示例 PAGEREF _Toc74725287 h 23 HYPERLINK l _Toc74725288 圖 13 stack vlan的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型 PAGEREF _Toc74725288 h 25 HYPERLINK l _Toc74725289 圖 14 LCAS的保護(hù)功能 PAGEREF _Toc74725289 h 27 HYPERLINK l _Toc74725290 圖 15 某地大客戶專(zhuān)線業(yè)務(wù) PAGEREF _Toc74725290 h 29 HYPERLINK l _Toc74725291 圖 16 城域網(wǎng)中的EPL透?jìng)鳂I(yè)務(wù) PAGERE

13、F _Toc74725291 h 29 HYPERLINK l _Toc74725292 圖 17 專(zhuān)線上網(wǎng)共享帶寬 PAGEREF _Toc74725292 h 30 HYPERLINK l _Toc74725293 圖 18 通道共享微觀圖示 PAGEREF _Toc74725293 h 30 HYPERLINK l _Toc74725294 圖 19 單站傳送帶寬共享 PAGEREF _Toc74725294 h 31 HYPERLINK l _Toc74725295 圖 20 大學(xué)校園網(wǎng)示例 PAGEREF _Toc74725295 h 32 HYPERLINK l _Toc74725

14、296 圖 21 共享以太專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用示例 PAGEREF _Toc74725296 h 32 HYPERLINK l _Toc74725297 圖 22 虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)邏輯連接 PAGEREF _Toc74725297 h 33 HYPERLINK l _Toc74725298 圖 23 多站共享傳輸帶寬示例 PAGEREF _Toc74725298 h 33 HYPERLINK l _Toc74725299 圖 24 GFP幀結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc74725299 h 36 HYPERLINK l _Toc74725300 圖 25 GFP與傳送信道和用戶信號(hào)之間的關(guān)系 PAGEREF

15、_Toc74725300 h 37 HYPERLINK l _Toc74725301 圖 26 未使用STP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接 PAGEREF _Toc74725301 h 42 HYPERLINK l _Toc74725302 圖 27 啟動(dòng)STP協(xié)議后的網(wǎng)絡(luò)連接 PAGEREF _Toc74725302 h 43 HYPERLINK l _Toc74725303 圖 28 CAR實(shí)現(xiàn)端到端傳送QOS的連接 PAGEREF _Toc74725303 h 45 HYPERLINK l _Toc74725304 圖 29 CAR的算法流程 PAGEREF _Toc74725304 h 46縮略語(yǔ)清單

16、List of abbreviationsAbbreviations縮略語(yǔ)Full spelling 英文全名Chinese explanation 中文解釋CARCommitted Access Rate承諾接入速率EOSEthernet Over SDHSDH承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包EPLEthernet Private Line以太專(zhuān)線EVPLEthernet Virtual Private Line以太虛擬專(zhuān)線EPLn/EPLANEthernet Private LAN以太專(zhuān)網(wǎng)EVPLn/EVPLANEthernet Virtual Private LAN以太虛擬專(zhuān)網(wǎng)GFPGeneric Fr

17、aming Procedure通用成幀規(guī)程IGMPInternet Group Management Protocol因特網(wǎng)組管理協(xié)議LAPSLink Access Procedure-SDHSDH的鏈路接入規(guī)程LCASlink capacity Adjustment scheme鏈路容量調(diào)整規(guī)程LPTLinkStatePass Throught鏈路狀態(tài)穿通MPLSMulti-Protocol Label Switch多協(xié)議標(biāo)記交換NPNetwork Processor網(wǎng)絡(luò)處理器PProvider接入服務(wù)提供商核心網(wǎng)絡(luò)的端口PEProvider Edge接入服務(wù)提供商邊緣網(wǎng)絡(luò)的端口RSTPRa

18、pid Spanning Tree Protocol快速生成樹(shù)協(xié)議VBVitrualBridge虛擬網(wǎng)橋VCGVirtual Concatenation Group虛擬連接組VCTrunkVirtual Container Trunk虛擬容器通道（由多個(gè)VC捆綁在一起構(gòu)成的邏輯通道）VPNVitual Private Network虛擬專(zhuān)用網(wǎng)1. 概述在城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展過(guò)程中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送技術(shù)和設(shè)備，運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商一直在不段地探討、爭(zhēng)論和研究的。在這過(guò)程中，基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送設(shè)備MSTP逐漸成為城域傳送網(wǎng)的最主流技術(shù)。近兩年來(lái)，各主要設(shè)備廠商在MSTP設(shè)備上不斷推出新功能，滿足了對(duì)

19、2層交換、ATM處理的要求。而在MSTP的新功能規(guī)格中，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)MSTP設(shè)備形態(tài)影響最大，對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入、傳送和調(diào)度的技術(shù)發(fā)展最多，也是備受爭(zhēng)議的。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)有很好的應(yīng)用發(fā)展前景，原因有三：1、大部分用戶局域網(wǎng)設(shè)備上行接口都會(huì)提供FE。2、靈活性好，帶寬調(diào)整方便，作為FE接口，可以從64K增加到100M，而不需要更換用戶端、局端設(shè)備和線纜資源。3、性價(jià)比好，易用：可以充分利用現(xiàn)有的雙絞線銅纜資源，不用重新鋪設(shè)線路，遠(yuǎn)距離接入也可以利用光纖。所以MSTP最重要的特性是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理。按照實(shí)現(xiàn)技術(shù)劃分，MSTP上以太網(wǎng)功能可以分為透?jìng)?、二層交換，環(huán)網(wǎng)等。透?jìng)鳎鹤詈?jiǎn)單的一種，對(duì)于客戶端的以太

20、網(wǎng)信號(hào)不做任何二層處理，直接將數(shù)據(jù)包封裝到SDH的VC容器中。由于功能相對(duì)簡(jiǎn)單，成本也是各類(lèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)中最低的。二層交換：利用IEEE 802.1D透明網(wǎng)橋的算法，根據(jù)數(shù)據(jù)包的MAC地址，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口側(cè)不同以太網(wǎng)端口與系統(tǒng)側(cè)不同VC容器之間的包交換，當(dāng)然也可以根據(jù)IEEE 802.1Q的VLAN Tag對(duì)數(shù)據(jù)包交換。同時(shí)可利用生成樹(shù)協(xié)議（STP）實(shí)現(xiàn)對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的二層保護(hù)。環(huán)網(wǎng)技術(shù)：利用SDH的VC容器作為虛擬環(huán)路，實(shí)現(xiàn)所有環(huán)路節(jié)點(diǎn)帶寬動(dòng)態(tài)分配、共享。通常意義上的說(shuō)，環(huán)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)是二層交換的一種特殊應(yīng)用，部分MSTP設(shè)備也利用二層交換實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的以太環(huán)網(wǎng)，但這種方式的缺點(diǎn)是無(wú)法保證環(huán)路各個(gè)節(jié)點(diǎn)

21、帶寬的公平接入，對(duì)于環(huán)路業(yè)務(wù)的QoS也無(wú)法實(shí)現(xiàn)端到端的保證。針對(duì)這一問(wèn)題，有的MSTP設(shè)備采用了內(nèi)置RPR技術(shù)，在SDH環(huán)網(wǎng)上開(kāi)辟VC通道作為RPR虛擬環(huán)路。華為公司的Metro系列設(shè)備支持內(nèi)置RPR技術(shù)。以以太網(wǎng)互聯(lián)互通為重要標(biāo)志，華為公司Metro系列的MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)處理板（透?jìng)骱投咏粨Q功能）的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第一階段：早在1999年底，華為公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了SDH設(shè)備傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，而當(dāng)時(shí)的MSTP行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還在討論、制定中，對(duì)于以太網(wǎng)到SDH VC的封裝格式并沒(méi)有嚴(yán)格限定。華為公司采用MLPPP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入，在以太網(wǎng)業(yè)務(wù)量不是很大的情況下，很好地滿足了運(yùn)營(yíng)商的需求

22、。在第一階段，由于各個(gè)廠家采用的封裝協(xié)議不一致，不同廠家互通只能通過(guò)以太網(wǎng)接口直接互聯(lián)，即業(yè)務(wù)落地互通。華為公司采用了虛級(jí)聯(lián)技術(shù)，保證VC顆粒穿越其他廠家SDH設(shè)備的無(wú)關(guān)性。第二階段：隨著GFP、LCAS、VC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以及運(yùn)營(yíng)商對(duì)不同設(shè)備商的以太網(wǎng)封裝格式互聯(lián)互通的推動(dòng)，MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理單板的實(shí)現(xiàn)技術(shù)開(kāi)始趨于標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果使得GE或FE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不僅可以跨越不同廠商的SDH網(wǎng)絡(luò)，而且不再需要兩端的SDH設(shè)備為同一廠家的，不同廠商設(shè)備組成的SDH網(wǎng)絡(luò)對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)將成為透明通道，為更大范圍的組織二層網(wǎng)絡(luò)提供了基礎(chǔ)。華為新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理板采用了GFP、LCAS、VC技術(shù)，

23、并支持豐富的二層特性。MEF論壇一直在推動(dòng)Metro Ethernet業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展，ITU SG15小組在2002年10月開(kāi)始進(jìn)行EOS標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)。這些工作將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)MSTP設(shè)備以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和市場(chǎng)應(yīng)用。華為公司也在積極參與EOS標(biāo)準(zhǔn)體系的討論、制定中。EOS的標(biāo)準(zhǔn)也在Metro系列傳送設(shè)備上逐步體現(xiàn)。華為新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理板能夠?qū)崿F(xiàn)從接入層、匯聚層到核心層的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)以及L2 VPN的端到端解決方案。如圖1所示。圖 SEQ 圖 * ARABIC1以太網(wǎng)端到端解決方案總的說(shuō)來(lái)，新型以太網(wǎng)板主要在如下幾個(gè)方面有了很大的發(fā)展：適于各廠家設(shè)備的互連互通：新以

24、太網(wǎng)單板采用符合ITU-T G.7041的GFP協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝。相對(duì)于以往的PPP和LAPS，GFP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度更高，更有利于各廠家的互連互通，提高城域組網(wǎng)的靈活性；靈活多樣的映射顆粒：新以太網(wǎng)單板支持VC12/VC3/VC4三種級(jí)別的映射顆粒，并且，映射到同一VC Trunk中的VC個(gè)數(shù)可調(diào)，帶寬分配靈活，提高了帶寬利用率；應(yīng)用LCAS技術(shù)提高虛級(jí)聯(lián)功能的健壯性：在虛級(jí)聯(lián)技術(shù)的加入LCAS功能，可以通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行配置，增加或減少參與虛級(jí)聯(lián)VC的數(shù)目，以改變業(yè)務(wù)的承載帶寬，并且在變化過(guò)程中對(duì)承載的業(yè)務(wù)不會(huì)造成損傷；多方向匯聚功能：端口匯聚能力越強(qiáng)，系統(tǒng)組網(wǎng)能力越強(qiáng)。華

25、為公司新型以太網(wǎng)板具有強(qiáng)大的匯聚能力，能實(shí)現(xiàn)FE到GE、FE到FE的業(yè)務(wù)匯聚，充分節(jié)省業(yè)務(wù)端口，減輕匯聚節(jié)點(diǎn)的端口壓力；獨(dú)特的用戶域隔離機(jī)制：對(duì)不同的用戶劃分獨(dú)立的VB，提供二層交換時(shí)更可靠靈活的用戶安全保證；通過(guò)二層標(biāo)簽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶共享傳輸通道（vc trunk）和不同用戶相同vlan標(biāo)簽數(shù)據(jù)的雙重隔離。新型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理板提供對(duì)GE和FE信號(hào)的接入、透?jìng)骱投咏粨Q。業(yè)務(wù)處理流程見(jiàn)下圖。其中的各個(gè)環(huán)節(jié)根據(jù)用戶所需的功能可選。圖 SEQ 圖 * ARABIC 2以太業(yè)務(wù)處理流程1、以太業(yè)務(wù)端口：GE和FE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入，接口類(lèi)型可光、可電；采用以太光接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)FE以太光口拉遠(yuǎn)至15

26、公里，GE拉遠(yuǎn)至70公里；通過(guò)EVDSL技術(shù)可利用普通雙絞線將FE信號(hào)拉遠(yuǎn)至1.5公里。2、業(yè)務(wù)處理能力：用戶安全性隔離：支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)用戶vlan內(nèi)部廣播、多播（本地端口和SDH上行VC-TRUNK號(hào)之間），保證不同用戶和vlan兩級(jí)數(shù)據(jù)隔離；提供CAR功能：限制突發(fā)數(shù)據(jù)流，帶寬的調(diào)整顆粒最小為64Kbps；提供LPT鏈路狀態(tài)穿通功能；支持ITU-T G.ethsrv中規(guī)定的四種以太業(yè)務(wù)：EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN；對(duì)用戶側(cè)FE端口支持符合IEEE802.3x的流控功能，提供XON/XOFF和耗盡型兩種流控方式；最大支持9600字節(jié)的JUMBO幀；以太差分服務(wù)支持兩級(jí)COS

27、，劃分機(jī)制有三種：基于802.1p的“pri”域劃分、基于802.1q的vlan_ID劃分和基于帶寬的劃分。用戶可利用網(wǎng)管進(jìn)行選擇和設(shè)置；支持vlan標(biāo)簽透?jìng)?，?shí)現(xiàn)透?jìng)鳂I(yè)務(wù)；能夠進(jìn)行MAC地址表自學(xué)習(xí)、表項(xiàng)更新，MAC源/宿地址過(guò)濾功能；強(qiáng)大的業(yè)務(wù)匯聚能力：?jiǎn)伟逄峁〧E到GE；FE到FE；GE到GE的業(yè)務(wù)匯聚；支持生成樹(shù)協(xié)議STP和快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP；支持組播和廣播：并實(shí)現(xiàn)廣播報(bào)文抑制功能；支持基于源/宿MAC地址的過(guò)濾，禁用失效的mac地址，即通常所說(shuō)的“黑名單功能”；通過(guò)MPLS標(biāo)簽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)通道共享，可提供VPN業(yè)務(wù)；支持vlan嵌套（即Q in Q，也稱(chēng)為VMAN技術(shù)），支持Sta

28、ckable vlan的添加、去除和轉(zhuǎn)換，突破vlan標(biāo)簽數(shù)目的限制，保證更為安全可靠的用戶隔離；3、封裝和映射：支持LAPS/GFP/PPP(HDLC)三種協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝/解封；支持基于VC4、VC3和VC12級(jí)別的虛級(jí)聯(lián)；支持LCAS協(xié)議，實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)鏈路容量調(diào)整。2. 主要技術(shù)特點(diǎn)分析新型以太單板的透?jìng)骱投咏粨Q功能均采用NP實(shí)現(xiàn)。NP的主要特點(diǎn)在于可編程相對(duì)于以太網(wǎng)交換芯片可配置、高性能為包處理而優(yōu)化，對(duì)部分處理速度要求特別高的功能,采用硬件實(shí)現(xiàn),從而提高了處理性能。目前業(yè)界幾乎所有功能豐富的路由器均由NP實(shí)現(xiàn)，主要原因在于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有新業(yè)務(wù)/新特性不斷涌現(xiàn),與之相應(yīng)地,新協(xié)議/

29、新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷形成。NP解決方案具有如下優(yōu)勢(shì)：業(yè)務(wù)提供的多樣性：專(zhuān)線業(yè)務(wù)和LAN 服務(wù)同時(shí)提供；數(shù)據(jù)的安全性：通過(guò)虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的隔離；強(qiáng)大的服務(wù)能力：通過(guò)二層標(biāo)簽擴(kuò)展vlan的個(gè)數(shù)；靈活的Qos功能：除了用適當(dāng)?shù)牧髁空魏洼敵稣{(diào)度來(lái)保證QoS外，數(shù)據(jù)幀還可以打上標(biāo)記以被網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備作快速處理（例如802.lp/IP TOS）；快速的業(yè)務(wù)響應(yīng)能：具有完全的編程能力和簡(jiǎn)單的編程模型，通過(guò)軟件在線升級(jí)增加新功能，推動(dòng)產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)快速響應(yīng)，迅速滿足用戶需求。相對(duì)于NP，LanSwitch芯片一般用作局域網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)橋，所以它是為局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的，大部分lanswitch芯片不能滿足

30、城域網(wǎng)的全部要求。目前主要應(yīng)用在低端的家庭或LAN應(yīng)用中的交換機(jī)中。主要的特點(diǎn)是:芯片價(jià)格低廉,技術(shù)門(mén)檻低。LanSwitch芯片解決方案的缺點(diǎn)如下：不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)線業(yè)務(wù)要求的“用戶隔離”和“透明性”：專(zhuān)用交換芯片通常只能使用vlan做用戶的隔離，不能夠?qū)崿F(xiàn)透明性（即用戶不能自由設(shè)置自己的數(shù)據(jù)設(shè)備），因?yàn)榇藭r(shí)限制了用戶對(duì)vlan的使用；安全性差：用戶通過(guò)設(shè)定vlan值就能侵入其它用戶的“城域虛擬網(wǎng)絡(luò)”；vlan數(shù)目不能擴(kuò)展；不能提供通道共享技術(shù)：不能提供標(biāo)簽嵌套。2.1 業(yè)務(wù)處理2.1.1 CAR（承諾接入速率）1、技術(shù)原理：CAR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)采用令牌桶算法，如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來(lái)發(fā)送

31、報(bào)文，則報(bào)文可以通過(guò)，可以被繼續(xù)發(fā)送下去。同時(shí)，令牌桶中的令牌量按報(bào)文消耗的令牌數(shù)做相應(yīng)的減少。如果令牌桶中的令牌不滿足報(bào)文的發(fā)送條件，則報(bào)文被丟棄。這樣，就可以對(duì)某類(lèi)報(bào)文的流量進(jìn)行控制。令牌桶的大小和其中令牌的生成速率可由用戶進(jìn)行設(shè)置。2、功能介紹：CAR是IP網(wǎng)絡(luò)中重要而有效的帶寬管理方式。通常在網(wǎng)絡(luò)的邊沿接口處，通過(guò)CAR的配置，控制IP流量以特定的速率進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)，從而有利于網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)運(yùn)商更好地經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)，提供有保障的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）。新型以太單板的CAR功能提供QoS的功能包括流速限制、報(bào)文的分類(lèi)和優(yōu)先級(jí)分類(lèi)，能夠控制用戶專(zhuān)線接入帶寬,使運(yùn)營(yíng)商可以基于帶寬速率進(jìn)行計(jì)費(fèi)。1、報(bào)文分類(lèi)：基

32、于端口和端口 + vlan對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類(lèi)，將超出速率的數(shù)據(jù)包降級(jí)，未超出速率限制的設(shè)置較高的優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶接入數(shù)據(jù)流的區(qū)別對(duì)待。2、流速限制：通過(guò)流速限制可實(shí)現(xiàn)帶寬管理，在網(wǎng)絡(luò)邊緣的接口限制進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量。低于規(guī)定速率參數(shù)的那部分?jǐn)?shù)據(jù)可以被發(fā)送，超出的則被丟棄或改用較低的優(yōu)先級(jí)發(fā)送。3、優(yōu)先級(jí)分類(lèi)：可以允許運(yùn)營(yíng)商將網(wǎng)絡(luò)分配多個(gè)優(yōu)先級(jí)別，或者是不同的服務(wù)類(lèi)型，對(duì)于共同租用同一個(gè)通道的不同用戶，保證每個(gè)用戶的基本通信帶寬。帶寬調(diào)整的粒度是64Kbps，支持CIR、PIR、MBS參數(shù)的配置。CAR將接入帶寬分為允許帶寬和超出帶寬：允許帶寬優(yōu)先級(jí)為高；超出帶寬優(yōu)先級(jí)為低。圖 SEQ 圖 * A

33、RABIC3 CAR實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)分類(lèi)例如，當(dāng)報(bào)文符合流量特性的時(shí)候，可以設(shè)置報(bào)文的優(yōu)先級(jí)為5，當(dāng)報(bào)文不符合流量特性的時(shí)候，可以丟棄，也可以設(shè)置報(bào)文的優(yōu)先級(jí)為1并繼續(xù)進(jìn)行發(fā)送。這樣，后續(xù)的處理可以盡量保證不丟棄優(yōu)先級(jí)為5的報(bào)文，在網(wǎng)絡(luò)不擁塞的情況下，也發(fā)送優(yōu)先級(jí)為1的報(bào)文，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，首先丟棄優(yōu)先級(jí)為1的報(bào)文，然后才丟棄優(yōu)先級(jí)為5 的報(bào)文。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC4CAR功能應(yīng)用圖示如上圖所示：通過(guò)CAR功能可設(shè)定各個(gè)用戶帶寬的CIR（保證通過(guò)的帶寬）和MBS（最大允許的突發(fā)帶寬）。這樣，用戶業(yè)務(wù)中小于CIR的部分優(yōu)先級(jí)為高，保證通過(guò)；大于CIR而小于MBS的部分優(yōu)先級(jí)為低

34、，視網(wǎng)絡(luò)情況盡力保證通過(guò)；大于MBS的部分則不能通過(guò)。2.1.2 LPT（鏈路狀態(tài)穿通）1、技術(shù)原理：實(shí)現(xiàn)鏈路狀態(tài)穿通主要用于存在備用路由的情況，通過(guò)將鏈路狀態(tài)穿通，可以將整個(gè)端到端通道的連通性反映在網(wǎng)口的LINK狀態(tài)上（UP/DOWN），使得兩端的設(shè)備快速切換到備用路由。2、功能介紹：新型以太單板可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè)，獲得當(dāng)前以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況，對(duì)由于對(duì)端設(shè)備、本單板、網(wǎng)線、人為等原因引起的以太網(wǎng)端口連接狀態(tài)的變化（由Up變?yōu)镈own或由Down變?yōu)閁p），借助LPT功能，完成兩端設(shè)備路由的快速切換。這樣，用戶從用戶側(cè)設(shè)備看與網(wǎng)線直連是一樣的，數(shù)據(jù)設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)口連接的SDH設(shè)備迅速感知通

35、道的連通性，并做出相應(yīng)的反映。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC5 LPT應(yīng)用示意圖上圖中的RS-A與RS-B之間有兩個(gè)傳輸通道，其中以傳輸作為主傳輸通道，以微波作為備用傳輸通道。在一般情況下，業(yè)務(wù)從主通道進(jìn)行傳輸，當(dāng)路由器RS-A與以太網(wǎng)板之間的連接出現(xiàn)問(wèn)題，如以太網(wǎng)線被意外拔掉，這時(shí)與RS-A對(duì)接的以太網(wǎng)板接口將產(chǎn)生LINK-DOWN信息，該信息將穿通傳輸網(wǎng)絡(luò)到與RS-B對(duì)接的以太網(wǎng)板，此以太網(wǎng)板得到穿通過(guò)來(lái)的信息后采取將與RS-B對(duì)接的以太網(wǎng)端口LINK-DOWN的方式，即不再發(fā)LINK信號(hào)給RS-B的對(duì)接以太網(wǎng)口，通知RS-B主通道出了問(wèn)題，則RS-A與RS-B的業(yè)務(wù)都倒換

36、到備用通道上去。2.1.3L2 VPN2.1.3.1 獨(dú)特的用戶域隔離1、技術(shù)原理：新型以太單板通過(guò)虛擬網(wǎng)橋VB來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶域的劃分，每個(gè)用戶有獨(dú)立的VB。在用戶使用單板時(shí)首先要?jiǎng)?chuàng)建VB，此時(shí)可以由用戶分配或系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)VBID，這個(gè)VBID只在單板內(nèi)部使用，沒(méi)有作為標(biāo)簽進(jìn)入通道，不會(huì)加到報(bào)文中，這樣在單板內(nèi)部實(shí)現(xiàn)二層標(biāo)簽隔離。然后再把該用戶使用的端口掛接到此VB上。兩個(gè)用戶不能同屬于一個(gè)VB，不同的VB之間不能互通，從而實(shí)現(xiàn)了用戶隔離。2、功能介紹：通過(guò)VB實(shí)現(xiàn)用戶域的劃分，使各個(gè)用戶可獨(dú)立地進(jìn)行vlan的劃分，不同用戶的相同vlan不能互通，從而保障TLS透明局域網(wǎng)優(yōu)質(zhì)傳送。3.應(yīng)用舉例

37、：圖 SEQ 圖 * ARABIC6 用戶域隔離示例如圖6，不同的兩個(gè)用戶User1和User2屬于不同的VB，可以同時(shí)劃分vlan1而相互間的業(yè)務(wù)不會(huì)互通。這樣，用戶可以任意設(shè)置自己的設(shè)備，而不存在任何限制，混合傳輸提供給用戶的是用戶自己可以管理的一個(gè)虛擬的城域網(wǎng)絡(luò)。用戶可以根據(jù)自己的需要和預(yù)算將這個(gè)城域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個(gè)二層的或三層的網(wǎng)絡(luò)，更利于保障專(zhuān)線用戶的數(shù)據(jù)安全性。顯然對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，一個(gè)二層的網(wǎng)絡(luò)可以減少數(shù)據(jù)設(shè)備的成本和管理維護(hù)的成本。2.1.3.2 MPLS標(biāo)簽技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離1、技術(shù)原理虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN指的是依靠ISP（Internet服務(wù)提供商）和其它NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

38、提供商），在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。在虛擬專(zhuān)用網(wǎng)中，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒(méi)有傳統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)所需的端到端的物理鏈路，而是利用某種公眾網(wǎng)的資源動(dòng)態(tài)組成的。IETF草案理解基于IP的VPN為：“使用IP機(jī)制仿真出一個(gè)私有的廣域網(wǎng)”是通過(guò)私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真一條點(diǎn)到點(diǎn)的專(zhuān)線技術(shù)。當(dāng)不同用戶的業(yè)務(wù)流通過(guò)VB基于vlanmac地址區(qū)分開(kāi)以后，將被加上MPLS標(biāo)簽，然后再映射到vc trunk中。該標(biāo)簽的作用有兩個(gè)：a、多個(gè)VB的業(yè)務(wù)映射進(jìn)同一vc trunk時(shí)，區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)流；b、同一個(gè)VB相同vlan的業(yè)務(wù)映射進(jìn)同一vc trunk時(shí)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)流。這樣通過(guò)MPLS標(biāo)

39、簽技術(shù)，建立起端到端的標(biāo)簽交換通道，也就是實(shí)現(xiàn)了通過(guò)私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真出點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)專(zhuān)線連接，從而實(shí)現(xiàn)了VPN網(wǎng)絡(luò)。2、功能介紹：通過(guò)二層的MPLS標(biāo)簽技術(shù)，可使業(yè)務(wù)傳送連接具有vc trunkvlanvman三重隔離，提高業(yè)務(wù)傳送的靈活性和安全性。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC7 通道共享應(yīng)用示例上圖中，運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)的端口屬性為P（Provider），運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)靠近用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)的端口屬性為PE（Provider Edge）。來(lái)自不同用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)入傳輸設(shè)備后，經(jīng)過(guò)VB，再被不同的二層業(yè)務(wù)標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，進(jìn)入同一傳輸通道（vc trunk）進(jìn)行傳送。在接收端

40、，傳輸設(shè)備根據(jù)二層標(biāo)簽識(shí)別不同的業(yè)務(wù)，再通過(guò)VB將業(yè)務(wù)交換到目的地址。顯然這樣的通道共享有效節(jié)省了帶寬資源，同時(shí)業(yè)務(wù)流經(jīng)過(guò)多重標(biāo)簽嚴(yán)格區(qū)分，安全可靠。2.1.4 流控1、技術(shù)原理：按照IEEE802.3x協(xié)議，流控有兩種方式：XON/XOFF和耗盡型。XON/XOFF機(jī)制：利用PAUSE幀喚醒功能進(jìn)行工作的機(jī)制。當(dāng)一方的接收FIFO達(dá)到高水線的時(shí)候，向?qū)Χ税l(fā)送PAUSE幀（以太網(wǎng)目前定義的唯一一種控制幀）。PAUSE幀中帶一個(gè)時(shí)間參數(shù)，表示收到PAUSE幀的一方要停多長(zhǎng)時(shí)間；如果時(shí)間參數(shù)不為0，則停止發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文；如果時(shí)間參數(shù)等于0，表示收到PAUSE幀的一方可以馬上發(fā)送（喚醒功能）。耗盡型流

41、控：接收到流控幀之后，如果流控時(shí)間為0，則取消流控，允許發(fā)送數(shù)據(jù)幀，否則，按照流控時(shí)間禁止數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送，流控事件結(jié)束后，開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，而不必等待流控時(shí)間為0的流控幀。2、功能介紹：新型以太單板支持Xon/Xoff、耗盡型兩種方式的流控，符合IEEE802.3x規(guī)范，解決全雙工模式下以太網(wǎng)的流量控制。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC8 流控示例如圖8所示：當(dāng)METRO-1收到5200發(fā)送的流控幀后，首先讓本端停止向5200發(fā)送；這樣來(lái)自METRO-2的數(shù)據(jù)將在METRO-1中堆積，當(dāng)達(dá)到BUFFER的“高水線”的時(shí)候，METRO-1向METRO-2發(fā)送流控幀，格式與802.3X

42、中的流控幀相同。METRO-2收到來(lái)自METRO-1的流控幀之后，停止向METRO-1發(fā)送數(shù)據(jù)；這樣GSR的數(shù)據(jù)將在METRO-2中堆積，當(dāng)達(dá)到BUFFER的“高水線”的時(shí)候，METRO-2向GSR發(fā)送流控幀，格式與802.3X中的流控幀相同。從而達(dá)到使源端停止發(fā)送，端到端實(shí)現(xiàn)流控而中間不丟包的目標(biāo)。2.2 二層交換和匯聚功能2.2.1 VB（虛擬網(wǎng)橋）1、技術(shù)原理：VB其實(shí)是為了管理方便對(duì)管理域的一個(gè)劃分，相當(dāng)于一個(gè)虛擬的L2 Lanswitch。在城域網(wǎng)的應(yīng)用中，VB是基于用戶劃分的。即：每個(gè)用戶都有自己獨(dú)立的VB，其中包含多個(gè)vlan標(biāo)簽和mac地址。由于各個(gè)VB之間相互隔離，不同的VB

43、可分配相同的vlan而互不影響，而基于vlan劃分VB的L2芯片不能區(qū)分不同用戶的相同vlan。2、功能介紹：華為公司Metro設(shè)備一個(gè)站點(diǎn)的VB支持16KMAC地址，并且支持源、宿MAC地址過(guò)濾功能。新型以太單板支持的VB規(guī)格包括：MAC地址表的學(xué)習(xí)、老化和表項(xiàng)更新等，符合IEEE802.1D橋接功能；支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)功能，支持本地側(cè)交換，SDH側(cè)交換，支持16K的MAC 地址學(xué)習(xí)空間；支持二層交換轉(zhuǎn)發(fā)用戶vlan內(nèi)部廣播、多播（本地端口和SDH上行VC-TRUNK號(hào)之間）。保證不同用戶和vlan兩級(jí)數(shù)據(jù)隔離；支持基于VB的快速生成樹(shù)（RSTP）功能，對(duì)BPDU報(bào)文進(jìn)行識(shí)別并上報(bào)給控制平面進(jìn)

44、行處理；支持IGMP Snooping；支持靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)；支持廣播報(bào)文抑制功能；支持MAC地址過(guò)濾（黑名單功能）包括（SA、DA過(guò)濾）；支持內(nèi)嵌VB功能，最大16個(gè)VB，每個(gè) VB最大支持30 邏輯端口；對(duì)用戶側(cè)端口支持符合IEEE802.3x的流控功能3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC9以太交換應(yīng)用示例如圖9，每個(gè)用戶即是一個(gè)獨(dú)立的VB，就像一個(gè)個(gè)Lanswitch，完成相互間的業(yè)務(wù)傳送和交換：實(shí)現(xiàn)用戶域區(qū)分，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)虛擬二層交換；支持生成樹(shù)協(xié)議（802.1d）優(yōu)化二層環(huán)網(wǎng)拓?fù)?；基于vlanID，IP Priority設(shè)置QOS優(yōu)先級(jí)，提供差分化服務(wù)；支持IGMP SNOOPI

45、NG開(kāi)展組播業(yè)務(wù)。2.2.2 強(qiáng)大的匯聚能力華為Metro產(chǎn)品以太網(wǎng)單板可實(shí)現(xiàn)nFE- FE、nFE - GE、nGE- GE，組網(wǎng)能力強(qiáng)。圖 SEQ 圖 * ARABIC10以太網(wǎng)單板業(yè)務(wù)匯聚能力2.2.3 生成樹(shù)協(xié)議STP/RSTP1、技術(shù)原理：STP的基本思想就是生成“一棵樹(shù)”，樹(shù)的根是一個(gè)稱(chēng)為根橋的交換機(jī)，根據(jù)設(shè)置不同，不同的交換機(jī)會(huì)被選為根橋，但任意時(shí)刻只能有一個(gè)根橋。由根橋開(kāi)始，逐級(jí)形成一棵樹(shù)，根橋定時(shí)發(fā)送配置報(bào)文，非根橋接收配置報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā)，如果某臺(tái)交換機(jī)能夠從兩個(gè)以上的端口接收到配置報(bào)文，則說(shuō)明從該交換機(jī)到根有不止一條路徑，便構(gòu)成了循環(huán)回路，此時(shí)交換機(jī)根據(jù)端口的配置選出一個(gè)端口并

46、把其他的端口阻塞，消除循環(huán)。當(dāng)某個(gè)端口長(zhǎng)時(shí)間不能接收到配置報(bào)文的時(shí)候，交換機(jī)認(rèn)為端口的配置超時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤呀?jīng)改變，此時(shí)重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，重新生成一棵?shù)。2、功能介紹：生成樹(shù)協(xié)議最主要的應(yīng)用是為了避免局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)回，解決成環(huán)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“廣播風(fēng)暴”問(wèn)題，從某種意義上說(shuō)是一種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，可以消除由于失誤或者意外帶來(lái)的循環(huán)連接。STP也提供了為網(wǎng)絡(luò)提供備份連接的可能，可與SDH保護(hù)配合構(gòu)成以太環(huán)網(wǎng)的雙重保護(hù)。新型以太單板支持符合IEEE 802.1d標(biāo)準(zhǔn)的生成樹(shù)協(xié)議STP及802.1w規(guī)定的快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP，收斂速度可達(dá)到1s。但是，由于協(xié)議機(jī)制本身的局限，STP保護(hù)速度慢（即使是1

47、s的收斂速度也無(wú)法滿足電信級(jí)的要求），如果在城域網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)用STP技術(shù)，用戶網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩會(huì)引起運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩而，且SDH網(wǎng)絡(luò)本身有比較完善的保護(hù)機(jī)制，所以城域運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)外支持STP，提供一定的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC11STP協(xié)議應(yīng)用示例如圖11：?jiǎn)?dòng)生成樹(shù)協(xié)議后，導(dǎo)致循環(huán)連接的網(wǎng)橋端口（如果處于活動(dòng)狀態(tài)）將被設(shè)置成阻塞狀態(tài)，這樣就可以指定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袥](méi)有回路的存在。當(dāng)環(huán)網(wǎng)中原有的以太路由發(fā)生故障，即主數(shù)據(jù)鏈路失效時(shí)，處于阻塞狀態(tài)的網(wǎng)橋被激活，于是為網(wǎng)間網(wǎng)提供了一條新的路徑。2.2.4 組播協(xié)議IGMP Snooping1、技術(shù)原理：IGMP組播協(xié)議通過(guò)對(duì)組

48、播報(bào)文的檢視，獲得網(wǎng)絡(luò)上各有效端口對(duì)組播業(yè)務(wù)的需求，并據(jù)此對(duì)各組播業(yè)務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少?gòu)V播包。如果不對(duì)組播報(bào)文進(jìn)行特殊處理，組播報(bào)文將被丟棄；如果對(duì)組播業(yè)務(wù)直接采用廣播的方式，將導(dǎo)致帶寬的浪費(fèi)。IGMP協(xié)議處在三層，完成的功能為管理整個(gè)IGMP協(xié)議的執(zhí)行，包括發(fā)出查詢報(bào)文以及路由器之間的協(xié)商、組播表項(xiàng)的維護(hù)等操作。而MSTP設(shè)備處在二層，以太網(wǎng)單板實(shí)現(xiàn)的是IGMP Snooping，即IGMP協(xié)議偵聽(tīng)功能，完成的功能為將三層的IGMP報(bào)文轉(zhuǎn)化為二層可以識(shí)別的協(xié)議，包括偵聽(tīng)三層的IP報(bào)文，轉(zhuǎn)化為二層地址并在二層進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以及在交換機(jī)內(nèi)部維護(hù)組播表等操作。由此可以看出，三層的IGMP包括了主

49、動(dòng)發(fā)出查詢報(bào)文進(jìn)行管理等功能，二層的SNOOPING包括被動(dòng)的偵聽(tīng)、IP報(bào)文轉(zhuǎn)化為mac報(bào)文、表項(xiàng)維護(hù)等功能。新型以太單板的端口存在PE（接入服務(wù)提供商邊緣網(wǎng)絡(luò)的端口）和P（接入服務(wù)提供商核心網(wǎng)絡(luò)的端口）屬性，如果組網(wǎng)時(shí)，端口的連接是PE屬性，則通過(guò)IGMP報(bào)文中的多播組ID來(lái)記錄用戶的端口，將對(duì)應(yīng)ID的多播組業(yè)務(wù)發(fā)到對(duì)應(yīng)的ID的用戶端口。需要特別指出的是，此時(shí)在單板內(nèi)部，以太網(wǎng)端口與VC TRUNK處于等同的地位，多播組的成員可能是以太網(wǎng)端口，也可能是VC TRUNK，這樣從VC TRUNK下到新型以太單板上的組播業(yè)務(wù)有可能發(fā)到對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)端口，也有可能發(fā)到另一個(gè)VC TRUNK。如果組網(wǎng)采

50、用P屬性端口連接，則由于P屬性端口之間存在一個(gè)MESH結(jié)構(gòu)，組播/廣播的報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)有限制：只能轉(zhuǎn)發(fā)到PE屬性端口去，不能再轉(zhuǎn)發(fā)到P屬性端口，否則會(huì)因?yàn)镸ESH結(jié)構(gòu)的環(huán)路存在，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴的問(wèn)題。2、功能介紹：IGMP組播協(xié)議解決多個(gè)用戶訪問(wèn)同一數(shù)據(jù)源時(shí)的流量問(wèn)題，能保證多媒體業(yè)務(wù)占用網(wǎng)絡(luò)的最小帶寬。以太組播能根據(jù)組成員的加入、離開(kāi)而動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建、維護(hù)和刪除組播地址表。此時(shí)，組播幀依據(jù)各自的組播地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3、應(yīng)用舉例：例如視頻點(diǎn)播，如圖12，三個(gè)用戶訪問(wèn)一個(gè)視頻源，如果為一個(gè)用戶創(chuàng)建一個(gè)視頻流，則中間轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)必然會(huì)出現(xiàn)帶寬不夠的情況。解決方法是只建立一個(gè)視頻流，在轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)復(fù)制多

51、份送到用戶。圖 SEQ 圖 * ARABIC12 視頻點(diǎn)播示例2.2.4Vlan Switch功能Vlan Switch （Vlan Translation） : Vlan 的轉(zhuǎn)換功能，提供對(duì)兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)的不同Vlan 的連接功能，是對(duì)Vlan id的重新映射。在上圖中，一個(gè)用戶VLAN ID為100，另一個(gè)為200。在老網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)程中，希望對(duì)以上兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通。華為MSTP設(shè)備提供了VLAN翻譯功能，將VLAN進(jìn)行轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互通連接。對(duì)于Vlan Switch的業(yè)務(wù)，一般使用在EPL/EvPL的業(yè)務(wù)中，對(duì)于EPLAN/EvPLAN的業(yè)務(wù)，為了明確唯一的VLAN域，不建議使用該功

52、能。2.2.5 鏈路聚合所謂鏈路聚合，就是在以太網(wǎng)交換機(jī)上把幾個(gè)物理端口邏輯上聚合起來(lái)，當(dāng)作一個(gè)邏輯端口（也可以說(shuō)是一條邏輯鏈路）使用。這樣有幾個(gè)端口被聚合，則聚合后的邏輯鏈路速率就是聚合前每端口速率的幾倍。假設(shè)聚合端口中的一個(gè)或幾個(gè)端口失效了，則剩余的端口可以繼續(xù)承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。采用鏈路聚合的目的有兩個(gè)，一個(gè)是提高傳輸速率，另外一個(gè)就是提高容錯(cuò)性，比如鏈路聚合中的一條鏈路出現(xiàn)故障，其他鏈路仍然有效2.3 環(huán)路封裝2.3.1MPLS標(biāo)簽技術(shù)新型以太網(wǎng)板支持Martini格式的MPLS標(biāo)簽技術(shù)，具體參見(jiàn)2.1.3.2部分。2.3.2 Stackable vlan標(biāo)簽技術(shù)1、

53、技術(shù)原理：對(duì)于一個(gè)帶了vlan標(biāo)識(shí)的報(bào)文，是指在原來(lái)的以太網(wǎng)幀頭中的源地址后增加了一個(gè)4字節(jié)的802.1Q幀頭。但是按照802.1Q的標(biāo)準(zhǔn)定義，最多支持4096個(gè)vlan。因此，當(dāng)一個(gè)局域網(wǎng)有超過(guò)4K個(gè)用戶需要分配vlan ID的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)數(shù)量不足的問(wèn)題。因此，當(dāng)有超過(guò)4096個(gè)vlan需求的時(shí)候，需要采用vlan嵌套技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。2、功能介紹：新型以太單板除了支持通過(guò)MPLS標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的隔離之外，還支持通過(guò)Stackablevlan來(lái)實(shí)現(xiàn)：對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行重新添加vlan標(biāo)簽，而不管報(bào)文中原來(lái)是否帶有vlan標(biāo)簽。通過(guò)這個(gè)后添加的vlan標(biāo)簽，在不同用戶使用相同的VC-TRUNK通道

54、傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)能夠起到用戶隔離的作用。同時(shí)，也可以根據(jù)用戶的需要，在報(bào)文從以太網(wǎng)端口傳出后還攜帶Stackablevlan。Stackablevlan技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶vlan的擴(kuò)展和隔離，突破了vlan數(shù)目的限制，使得用戶數(shù)據(jù)更安全可靠。3、應(yīng)用舉例：在IP DSLAM應(yīng)用中，VLAN業(yè)務(wù)主要應(yīng)用于以下兩個(gè)方面：為了安全隔離用戶，寬帶號(hào)碼、實(shí)現(xiàn)賬號(hào)與端口綁定、IPMAC端口綁定功能等等解決方案中，都要求唯一標(biāo)記和識(shí)別用戶，此時(shí)可能針對(duì)一個(gè)用戶的不同業(yè)務(wù)（包括視頻、話音、上網(wǎng)等）分配不同的VLANID。專(zhuān)線業(yè)務(wù)中的用戶分配私有VLANID。如果只采用一層VLAN標(biāo)簽，這些給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多問(wèn)題，表現(xiàn)最

55、為突出的就是VLAN ID數(shù)目瓶頸問(wèn)題和VLAN調(diào)度管理問(wèn)題。于是，Stackable vlan（Q in Q）成為一種解決方案。在802.1QVLAN包上另外增加一個(gè)甚至多個(gè)私有標(biāo)簽，從而獲得可擴(kuò)展性。即在原有用戶數(shù)據(jù)中的vlan標(biāo)簽之外再添加一個(gè)標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)唯一標(biāo)記和識(shí)別用戶，區(qū)分同一vc通道中的不同用戶或者同一用戶的不同業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型如下圖13所示。圖 SEQ 圖 * ARABIC13 stack vlan的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型2.4 業(yè)務(wù)封裝和映射2.4.1封裝協(xié)議新型以太單板支持GFP/LAPS/PPP三種封裝協(xié)議，用戶可以通過(guò)網(wǎng)管操作，任意選擇和查詢業(yè)務(wù)采用的封裝協(xié)議。既適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)

56、展需求，易于與其它廠商的設(shè)備實(shí)現(xiàn)互通，又能保證與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)很好地兼容，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展具有良好的繼承性和擴(kuò)展性。2.4.2虛級(jí)聯(lián)及映射為滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)的帶寬需求，傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)單板引入了虛級(jí)聯(lián)技術(shù)。新型以太單板把接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GFP/LAPS/PPP等協(xié)議封裝后，將數(shù)據(jù)包映射到SDH的VC4/VC3/VC12粒度的虛級(jí)聯(lián)的VC-trunk中。新型以太單板對(duì)FE映射到VC3/VC12中，GE信號(hào)除了可以映射到VC4中，還能映射到VC3/VC12中，這樣可實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。端口數(shù)方面，最多可支持12個(gè)FE端口，2個(gè)GE端口。對(duì)于GE信號(hào)，選擇VC4顆粒進(jìn)行映射適于業(yè)務(wù)的透明傳送；映

57、射到VC3/VC12中則能實(shí)現(xiàn)多個(gè)FE信號(hào)匯聚到一個(gè)GE中，降低中心設(shè)備的端口壓力。較之于映射顆粒VC4，VC3/VC12最大的優(yōu)點(diǎn)在于帶寬更為靈活，顆粒調(diào)整越為精確，帶寬利用率越高。下表是各種以太信號(hào)采用不同級(jí)別的映射顆粒時(shí)，基本達(dá)到線速所需的虛級(jí)聯(lián)數(shù)目的比較：表 SEQ 表 * ARABIC1以太信號(hào)基本達(dá)到線速采用不同映射顆粒所需虛級(jí)聯(lián)數(shù)目映射顆粒凈荷容量10M100M1000MVC NumberVC NumberVC NumberVC122.176M446460VC348.384M220VC4149.370M17Summary：在基本達(dá)到線速的情況下，采用VC12/VC3，帶寬利用率高

58、；采用VC4，易造成帶寬的浪費(fèi)。而VC3和VC12相比，達(dá)到線速所需的VC3個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于VC12的個(gè)數(shù)，大大降低運(yùn)維和管理難度。2.4.3LCAS（鏈路容量調(diào)整方案）1、技術(shù)原理：LCAS協(xié)議使用H4/K4字節(jié)，攜帶控制信息，在源端和宿端之間進(jìn)行握手操作。通過(guò)源端和宿端的握手協(xié)議完成帶寬的增加、刪除操作，以及失效成員的屏蔽、恢復(fù)等操作。2、功能介紹：新型以太單板支持LCAS協(xié)議，實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)鏈路容量調(diào)整，從而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬：按需調(diào)整帶寬，在鏈路沒(méi)有問(wèn)題的情況下，可以動(dòng)態(tài)地增加和減少VC-trunk內(nèi)的成員而不影響業(yè)務(wù)。保護(hù)功能：當(dāng)一部分成員失效時(shí)，其它成員仍正常傳輸數(shù)據(jù)；當(dāng)失效成員被修復(fù)時(shí)，仍

59、能自動(dòng)恢復(fù)虛級(jí)聯(lián)組的帶寬，速度快。隨著光傳送網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展，按需動(dòng)態(tài)分配以太業(yè)務(wù)帶寬將是未來(lái)ION的主要應(yīng)用之一。LCAS所實(shí)現(xiàn)的虛級(jí)聯(lián)帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整無(wú)疑為實(shí)現(xiàn)端到端的帶寬只能化分配提供了可能和有效的手段。由此不難看出，華為公司的新型以太單板不但增強(qiáng)了現(xiàn)網(wǎng)中寬帶業(yè)務(wù)的可靠性，同時(shí)能進(jìn)一步滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求。3、應(yīng)用舉例：圖 SEQ 圖 * ARABIC14 LCAS的保護(hù)功能LCAS的源端和目的端之間的控制機(jī)制能夠隨著實(shí)際應(yīng)用中需要被映射的業(yè)務(wù)的流量大小和所需帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整所用的VCG容量；同時(shí)，LCAS也可以在某個(gè)已經(jīng)映射了業(yè)務(wù)的虛容器（MEMBER）的LINK發(fā)生FAILURE時(shí)暫時(shí)取

60、消這個(gè)LINK。如上面圖14，假設(shè)正常狀態(tài)下VCG中映射了4個(gè)VC12的虛級(jí)聯(lián)，業(yè)務(wù)流帶寬為8M。當(dāng)虛級(jí)聯(lián)VC12-4v中有兩個(gè)通道失效時(shí)，LCAS功能將自動(dòng)調(diào)整該VCG的容量，業(yè)務(wù)速率被降低，但保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。當(dāng)失效的通道修復(fù)后，又能自動(dòng)恢復(fù)8M的虛級(jí)聯(lián)帶寬。另外，如果在MSP（復(fù)用段保護(hù)）環(huán)網(wǎng)中利用LCAS技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整虛級(jí)聯(lián)帶寬的功能，可以充分利用MSP備用通道的傳輸帶寬。具體如下：MSP備用通道通?？捎糜趥魉皖~外業(yè)務(wù)，但是額外業(yè)務(wù)不受保護(hù)，安全性沒(méi)有保證。如果將業(yè)務(wù)采用虛級(jí)聯(lián)的方式，一部分映射到主用通道，另一部分映射到保護(hù)通道，則在保護(hù)通道故障時(shí)，LCAS技術(shù)能實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)組VCG