浅谈MSTP技术在企业光通信网络建设中的实现

◆贺嘉玉

浅谈MSTP技术在企业光通信网络建设中的实现

◆贺嘉玉

（榆林神华能源有限责任公司信息中心 陕西 719000）

近年来，光通信技术飞速发展，光通信网络以其特有的优势已经得到了大规模的普及和应用。随着光通信网络建设成本的逐渐降低，很多企业在组网时都正在考虑或已经组建自己的企业光通信网络，从而实现企业内部多种业务的融合传输。SDH同步数字系列系统的组网优势在运营商的组网应用中已经得到了证明，其具有完善的自愈功能以及丰富的业务接口，鉴于上述优点，许多大型企业也逐渐将这一技术应用于了自身的网络建设中。基于上述要素，本文对构建企业光通信网络做出了深入的研究，结合企业实际情况，根据企业多业务传输技术需求，提出构建基于SDH原理下的MSTP企业级光通信网络建设方案。

企业；光通信；同步数字体系；多业务传送平台

0 前言

许多大企业所属各部门及单位在地域上分布较广泛，且业务较复杂，在所建成的通信网络系统中，往往包含有语音、数据、视讯等多种业务数据，由于各种网络承载的数据类型不同，所以在建设的时候选择的传输介质也不相同。在传统的网络建设中都是各网络系统独立建设，这样就会产生巨大的投资费用，并且不利于网络的统一管理。

基于上述问题，如何在企业组网时能避免重复投资降低成本费用，且能实现对通信网络系统的统一管理，成为各大企业在通信网络建设时首要思考的问题。在这个背景下，组建企业级的光通信网络，将各种业务数据融合在光通信传输网络中，不但可以避免重复投资建设，而且可以实现对通信网络系统的统一管理。

从现阶段的企业级光通信网应用情况来看，MSTP技术被普遍看好并广泛使用。MSTP技术是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。通过引入MSTP，可充分利用现有的网络资源，并且在此基础上可以实现ATM、以太网等多种业务的综合接入和数据传输。

因此，深入研究MSTP在构建企业级光通信网中的应用，针对企业的特性与实际需求，采用不同的功能组合，构建高效可靠的企业级光通信网络平台，保障企业在日常生产办公中各种业务数据的高效可靠传输，具有十分重要的经济意义与应用价值。

基于上述需求，在企业内部建设一个能够实现多业务传输、通信网络资源共享的网络基础平台是促进企业高效快速发展的一个有力措施。利用MSTP技术在企业内部搭建光纤通信传输网络成为当下许多企业的不二选择，其主要有以下技术优势：

可充分利用原有SDH设备资源，保护现有投资；

通过利用MPLS、RPR、LCAS、GFP等技术组建企业级光通信网络，可以提供对多种类型业务数据（如ATM、以太网）的支持；

在现有的SDH系统上配置合波、分波以及波长变换等功能，实现DWDM应用。这样可以满足大型企业大范围、大容量的数据传输应用需求；

通过引入MPLS以及RPR技术，解决了以太网面向无连接的缺陷，确保了QoS业务。

1 网络建设原则

（1）企业级光通信网层次划分

企业级光通信网一般分为三个层次，核心层、汇聚层和接入层。根据企业规模与实际情况可适当简化网络层次。一般基于“统一规划、分布实施”的原则分层次进行建设。主要采用环形结构组网，如果受到地理环境及位置的限制，也可使用链形组网。在网络规划设计初期应充分考虑企业未来业务及规模的发展，保证网络可以适应业务的增加与需求的不断增加。

（2）数据网与传输网

随着通信技术的发展与通信介质材料的成本不断降低，在现阶段，企业的IP网大部分都是承载于光纤上。在建设的时候，IP网设备与传输网设备相互分离，数据网和传输网独立组网。采取这种组网方式有两个因素：首先是投资成本考虑，独立组网可降低费用投资，目前GE接口以上的大带宽设备费用还比较昂贵。其次由于传输网的业务传输能力受限，目前在IP网的核心层仍然以2.5G POS接口或GE接口为主，而传输设备的业务接口做到直接支持还有一定的困难。

如果单纯考虑数据网，则存在两方面的问题：（1）是在传送网络方面的保护与恢复机制方面还有所欠缺；（2）是光纤通道资源利用率不高。

基于上述考虑，在组网的时候建议在核心层和汇聚层，传输网与IP网考虑单独组网，将数据网设备与传输网设备分离。数据网的承载视数据流量情况由传输网相应通道进行支持。接入层则可以考虑统一组网，将数据设备与传输设备进行融合，从而实现多业务综合接入。

在规划设计及建设企业级光通信网络时应充分考虑数据网与传输网之间的统筹关系，具体原则如下：

（1）数据网与传输网的建设应统一规划设计；

（2）统筹处理传输网与数据网关系，传输网要为数据网提供传输的通道，同时要保证数据网的接入延伸；

（3）接入层主要考虑MSTP方案；

（4）如核心层与汇聚层所需带宽较大,则可以考虑WDM传输技术。

2 网络建设技术选型

核心层网络的主要任务是完成网络之间的互联互通，向上对接运营商骨干网络，向下为用户提供高带宽的传输通道。所以在核心层的建设规划应首先以其网络容量以及业务颗粒都以大容量为出发点进行考虑，其次需要考虑的是网络的可靠性、稳定性以及安全性等要素。总的来说，核心层必须要求支持大的带宽和网络自愈功能，以保证网络的高性能与健壮性。目前企业级光通信网络系统，基于2.5G的网络应用较为广泛，10G网络系统也逐渐得到了普及和应用，在许多特大型企业的核心层骨干网络中已有成熟的案例。基于上述情况，在构建大型企业级光通信网络时，如果在核心层通道数据流量较大，可以考虑建设10Gbit/s的SDH系统。但是在充分考虑到企业业务繁多和企业规模的情况下，如涉及办公网，生产控制网、视频监控网、语音通信网、视频会议专网以及小区宽带业务等，这样的话10Gbit/s系统仍无法满足用户要求，建议考虑10G/2.5G+WDM的解决方案在核心层应用。选择WDM技术主要是考虑到该技术适用于传输距离远的场景，如果资金充裕，建议选择大容量、功能更完善、技术相对也比较成熟的DWDM系统。如费用有限，则可以考虑选择CWDM系统。

MSTP设备主要考虑部署在汇聚层，通过在汇聚层的功能实现，解决以下几个问题：

多业务接入、汇聚、疏导以及调度能力；

实现业务高效传输、路由选择以及基于策略的网络管理功能；

汇聚层网络主要实现多种类型业务的汇聚以及网络大范围的覆盖，该功能的实现可以保证网络上部署更多的汇聚业务节点，从而进一步扩大的汇聚层网络边沿接入环路的范围，最终实现企业级光通信网络最大范围以及最大密度的覆盖，而且当有新增业务节点接入时，可以快速的实现节点业务接入与汇聚。同时对于业务量大、带宽需要较高的区域，可利用多个汇聚层节点共同接入的方式来实现业务的快速可靠传输。

相对于接入层来说，汇聚层传输距离较短、接入类型较多，所以一般在汇聚层组网建议采取10G/2.5G的MSTP技术。

接入层面向最终用户，且接入业务种类繁多，主要有以太网、POS、GE、2M、155M/622M/2.5G、ATM以及DVB等业务，所以要求接入层设备必须具备可靠的多业务传输能力以及较灵活的扩展性，利用接入层设备组建多业务接入传送网。接入层设备主要有155M/622M的MSTP设备和2.5G的SDH设备，通过对接交换机、路由器等数据通信网络产品，从而搭建企业通信网整体网络系统。

3 MSTP技术的特点

（1）支持多种业务接口：随着网络技术的飞速发展，MSTP技术已经可以支持多种业务接口，例如TDM、ATM 和以太网等。目前 MSTP 技术也可以支持语音和数据业务，未来MSTP技术会支持更多的业务接口，满足未来人们对MSTP技术的需求。

（2）安全性高兼容性好：MSTP设备在数据传输过程中，拥有完善的SDH保护机制,无论是数据业务还是其他业务都可以在保护机制下完成传输。有些故障是因为网络连接中断，有些故障是因为找不到传输线路,在MSTP的保护机制和网络管理机制下，可以尽量避免这种情况的出现,提高系统的兼容性和安全性。

4 组网架构设计选择

在确定了企业级光通信网络的组网技术以及设备以后，选择合适的网络架构也是网络建设成败的一个关键因素，常用的企业光通信网主要有以下几种网络架构：

环网架构：通过多个环网的嵌套和堆叠，可以实现网络中任意两点间的业务直通，环网架构存在较多的跨环业务，因而组网较复杂。

分区、分层架构:该种方式主要对网络进行区域划分与层次划分。对MSTP核心节点实现局向优化,这种架构的网络相对比较简单。

随着企业业务的不断增长，以及业务突发性强等特点，对企业光通信网带宽动态分配机制的需求日益凸显。在实际的应用中，我们一般根据企业所需的网络规模以及业务分布的密度，主要采用环网架构和分区分层架构组网。同时考虑到在距离较远、分布比较偏僻的网络节点的网络建设成本等因素，采取环形架构组网会造成成本投入过高。这时我们可以根据分支节点的分布以及地理位置等世纪情况选择链形结构组建网络，如果对网络有保护性的需求，可采取链形保护。

5 组网设备选型注意事项

基于新一代MSTP技术的设备，通过升级换代以满足企业网络扩容和网络间互连的要求。因此，在建设企业光通信网络的初期，应综合考虑网络性能、业务规模、投资成本等因素，选择合适的设备，从而构建符合企业实际的高性价比网络系统。

构建企业级光通信网所选用的设备应能支持以太网QoS，充分利用MPLS技术的优势引入智能适配层置于SDH/SONET与以太网之间，通过使用二层交换技术与分组技术，可实现对QoS、VLAN地址重用以及光虚拟专用网等业务的支持。基于上述要求，在选择组网设备时有以下注意事项：

（1）有力的保证数据业务的QoS

将MPLS技术内嵌入MSTP设备后，MSTP设备能够提供对环网的保护以及拓扑的自动发现，并且在端到端的QoS业务提供可靠的保障。该功能可以有力的保障现有网络平滑升级过渡至新网络，最大限度保护现有设备投资。

（2）提供多类型物理接口接入

鉴于MSTP所处网络的位置，要求系统应能提供类型丰富的物理接口从而满足不同终端接入的要求。首先要求新型网络能够完美的兼容SDH网络业务，其次能够提供业务的灵活接入，尽可能的减少网络升级所需的投资。

6 组网设备选型策略

由于企业光通信网络的建设一般会分步实施，必然会涉及到多个厂家设备共同组网，所以在组建企业级光通信网络时要充分考虑到多品牌设备组网策略。这要求企业组网时要从设备采购、安装调试、运行、售后维护等多个方面去综合考虑。多厂家设备共同组网会在网络资源的调度、维护等方面造成一定的影响。因此建议在进行企业光通信网的建设时，最大程度的控制入围厂家的数量，以减少这方面的影响和不利因素。关于该问题建议方案如下:

（1）全网采用同一品牌厂家的网络设备。

全网使用同一厂家网络设备，优点是可保证网络资源和业务的配置全面贯彻，在后期运营维护中可以实现业务的灵活调度。缺点在于网络扩容后对系统管理的要求提高，所以在扩容的时候需要考虑重叠平面建设原则。

（2）结合网络分层的原则，在同一层面使用同一厂家设备。

不同的网络层面使用不同厂家的组网设备，只需要在同一层面使用同一厂家的设备的方案，这样组网的方案在保证网络互联互通的前提下，同一层面利用本厂家的网管系统可实现网络资源的灵活调度。缺点在于不同的层面的对接所使用的技术较复杂，必须确保不同层面之间的无缝对接，从而保证全网的互联互通。

一般建议进行折中选择，一是在核心层、汇聚层两层选取同一厂家的网络设备，而接入层选用另一厂家设备。二是核心层选取一个厂家设备，在汇聚层与接入层选用另一个厂家的设备。上述两种设备选择方案应结合核心层、汇聚层与接入层之间的互联技术考虑。

例如，在核心层选用一家设备，汇聚层与接入层选用另一个厂家设备，采取按层分割的组网方案，该方案的优点是网络层次划分清楚。而缺点是在网络的运营维护时，端到端网络资源配置管理实现比较困难，在将来的网络扩容时容易受到原有网络层次划分的影响与限制，即在该层面升级仍只能选择原有厂家设备，容易被厂家进行价格绑架。

（3）将分层次和分区域的划分原则结合起来组建网络，将核心层、汇聚层与接入层的区域A使用一个厂家的设备，而区域B的汇聚层、接入层考虑使用另一厂家设备。该方案的优势在于网络扩容时设备厂家可以形成竞争的局面，可降低网络扩容投资成本，缺点在于扩容后核心层、汇聚层以及接入层都会出现不同厂家的设备，对网络的互连互通性会造成影响。目前来看，二层以太网业务交换技术还不是特别成熟，如果在传输网络中将业务直接接入以太网口，会因为添加额外的协议转换设备而造成投资成本提高。而且，多厂家的设备共同组建，对于实现端到端的业务配置又是一个挑战。

（4）企业光通信网全网使用两家设备。即每个厂家的设备实行独立组网，从核心层、汇聚层到接入层进行全面覆盖。该方案实现了端到端的网络资源配置以及管理，而且引入两个厂家形成竞争机制，对后期网络升级以及售后维护有好处。缺点在于网络建设前期的投入巨大，而且独立组网以后会造成网内设备数量翻倍。