MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書

82/82MSTP設(shè)備以太業(yè)務(wù)技術(shù)白皮書Version2.0

目錄TOC\o\h\z\u縮略語清單Listofabbreviations 61.概述 72.主要技術(shù)特點分析 122.1業(yè)務(wù)處理 122.1.1CAR（承諾接入速率） 122.1.2LPT（鏈路狀態(tài)穿通） 142.1.3L2VPN 152.1.3.1獨特的用戶域隔離 152.1.3.2MPLS標(biāo)簽技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離 162.1.4流控 172.2二層交換和匯聚功能 182.2.1VB（虛擬網(wǎng)橋） 182.2.2強大的匯聚能力 202.2.3生成樹協(xié)議STP/RSTP 202.2.4組播協(xié)議IGMPSnooping 212.2.4VlanSwitch功能 232.2.5鏈路聚合 232.3環(huán)路封裝 242.3.1MPLS標(biāo)簽技術(shù) 242.3.2Stackablevlan標(biāo)簽技術(shù) 242.4業(yè)務(wù)封裝和映射 252.4.1封裝協(xié)議 252.4.2虛級聯(lián)及映射 252.4.3LCAS（鏈路容量調(diào)整方案） 263組網(wǎng)及應(yīng)用 283.1以太專線業(yè)務(wù)EPL 283.2以太虛擬專線業(yè)務(wù)EVPL 303.3EPLn（即EPLAN）以太專用本地網(wǎng) 313.4EVPLn（即EVPLAN）以太虛擬專用本地網(wǎng) 324相關(guān)技術(shù)背景知識介紹 354.1NP（網(wǎng)絡(luò)處理器） 354.2GFP（通用成幀規(guī)程） 364.3LCAS（鏈路容量調(diào)整方案） 394.4MPLS（多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換） 404.5STP（生成樹協(xié)議） 424.6IGMPSnooping（組播） 434.7CAR（承諾接入速率） 44

圖目錄TOC\h\z\c"圖"圖1以太網(wǎng)端到端解決方案 8圖2以太業(yè)務(wù)處理流程 9圖3CAR實現(xiàn)優(yōu)先級分類 13圖4CAR功能應(yīng)用圖示 14圖5LPT應(yīng)用示意圖 15圖6用戶域隔離示例 16圖7通道共享應(yīng)用示例 17圖8流控示例 18圖9以太交換應(yīng)用示例 19圖10以太網(wǎng)單板業(yè)務(wù)匯聚能力 20圖11STP協(xié)議應(yīng)用示例 21圖12視頻點播示例 23圖13stackvlan的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度模型 25圖14LCAS的保護功能 27圖15某地大客戶專線業(yè)務(wù) 29圖16城域網(wǎng)中的EPL透傳業(yè)務(wù) 29圖17專線上網(wǎng)共享帶寬 30圖18通道共享微觀圖示 30圖19單站傳送帶寬共享 31圖20大學(xué)校園網(wǎng)示例 32圖21共享以太專網(wǎng)應(yīng)用示例 32圖22虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)邏輯連接 33圖23多站共享傳輸帶寬示例 33圖24GFP幀結(jié)構(gòu) 36圖25GFP與傳送信道和用戶信號之間的關(guān)系 37圖26未使用STP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接 42圖27啟動STP協(xié)議后的網(wǎng)絡(luò)連接 43圖28CAR實現(xiàn)端到端傳送QOS的連接 45圖29CAR的算法流程 46縮略語清單ListofabbreviationsAbbreviations縮略語Fullspelling英文全名Chineseexplanation中文解釋CARCommittedAccessRate承諾接入速率EOSEthernetOverSDHSDH承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包EPLEthernetPrivateLine以太專線EVPLEthernetVirtualPrivateLine以太虛擬專線EPLn/EPLANEthernetPrivateLAN以太專網(wǎng)EVPLn/EVPLANEthernetVirtualPrivateLAN以太虛擬專網(wǎng)GFPGenericFramingProcedure通用成幀規(guī)程IGMPInternetGroupManagementProtocol因特網(wǎng)組管理協(xié)議LAPSLinkAccessProcedure-SDHSDH的鏈路接入規(guī)程LCASlinkcapacityAdjustmentscheme鏈路容量調(diào)整規(guī)程LPTLink鏈路狀態(tài)穿通MPLSMulti-ProtocolLabelSwitch多協(xié)議標(biāo)記交換NPNetworkProcessor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PEProviderEdge接入服務(wù)提供商邊緣網(wǎng)絡(luò)的端口RSTPRapidSpanningTreeProtocol快速生成樹協(xié)議VBVitrual虛擬網(wǎng)橋VCGVirtualConcatenationGroup虛擬連接組VCTrunkVirtualContainerTrunk虛擬容器通道（由多個VC捆綁在一起構(gòu)成的邏輯通道）VPNVitualPrivateNetwork虛擬專用網(wǎng)1.概述在城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送技術(shù)和設(shè)備，運營商和設(shè)備商一直在不段地探討、爭論和研究的。在這過程中，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，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MSTP設(shè)備形態(tài)影響最大，對以太網(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。按照實現(xiàn)技術(shù)劃分，MSTP上以太網(wǎng)功能可以分為透傳、二層交換，環(huán)網(wǎng)等。透傳：最簡單的一種，對于客戶端的以太網(wǎng)信號不做任何二層處理，直接將數(shù)據(jù)包封裝到SDH的VC容器中。由于功能相對簡單，成本也是各類實現(xiàn)技術(shù)中最低的。二層交換：利用IEEE802.1D透明網(wǎng)橋的算法，根據(jù)數(shù)據(jù)包的MAC地址，實現(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)IEEE802.1Q的VLANTag對數(shù)據(jù)包交換。同時可利用生成樹協(xié)議（STP）實現(xiàn)對于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的二層保護。環(huán)網(wǎng)技術(shù)：利用SDH的VC容器作為虛擬環(huán)路，實現(xiàn)所有環(huán)路節(jié)點帶寬動態(tài)分配、共享。通常意義上的說，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現(xiàn)了簡單的以太環(huán)網(wǎng)，但這種方式的缺點是無法保證環(huán)路各個節(jié)點帶寬的公平接入，對于環(huán)路業(yè)務(wù)的QoS也無法實現(xiàn)端到端的保證。針對這一問題，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（透傳和二層交換功能）的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段。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)時的MSTP行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還在討論、制定中，對于以太網(wǎng)到SDHVC的封裝格式并沒有嚴格限定。華為公司采用ML—PPP實現(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，很好地滿足了運營商的需求。在第一階段，由于各個廠家采用的封裝協(xié)議不一致，不同廠家互通只能通過以太網(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聯(lián)技術(shù)，保證VC顆粒穿越其他廠家SDH設(shè)備的無關(guān)性。第二階段：隨著GFP、LCAS、VC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以及運營商對不同設(shè)備商的以太網(wǎng)封裝格式互聯(lián)互通的推動，MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理單板的實現(xiàn)技術(shù)開始趨于標(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)，并支持豐富的二層特性。MEF論壇一直在推動MetroEthernet業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展，ITUSG15小組在2002年10月開始進行EOS標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)。這些工作將會進一步推動MSTP設(shè)備以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的技術(shù)實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和市場應(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對點業(yè)務(wù)、點對多點業(yè)務(wù)以及L2VPN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來，新型以太網(wǎng)板主要在如下幾個方面有了很大的發(fā)展：適于各廠家設(shè)備的互連互通：新以太網(wǎng)單板采用符合ITU-TG.7041的GFP協(xié)議對數(shù)據(jù)包進行封裝。相對于以往的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/VC4三種級別的映射顆粒，并且，映射到同一VCTrunk中的VC個數(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)提高虛級聯(lián)功能的健壯性：在虛級聯(lián)技術(shù)的加入LCAS功能，可以通過網(wǎng)管系統(tǒng)實時地對系統(tǒng)容量進行配置，增加或減少參與虛級聯(lián)VC的數(shù)目，以改變業(yè)務(wù)的承載帶寬，并且在變化過程中對承載的業(yè)務(wù)不會造成損傷；多方向匯聚功能：端口匯聚能力越強，系統(tǒng)組網(wǎng)能力越強。華為公司新型以太網(wǎng)板具有強大的匯聚能力，能實現(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)點的端口壓力；獨特的用戶域隔離機制：對不同的用戶劃分獨立的VB，提供二層交換時更可靠靈活的用戶安全保證；通過二層標(biāo)簽技術(shù)，實現(xiàn)多個用戶共享傳輸通道（vctrunk）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GE和FE信號的接入、透傳和二層交換。業(yè)務(wù)處理流程見下圖。其中的各個環(huán)節(jié)根據(jù)用戶所需的功能可選。圖SEQ圖\*ARABIC2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，接口類型可光、可電；采用以太光接口技術(shù)，實現(xiàn)FE以太光口拉遠至15公里，GE拉遠至70公里；通過EVDSL技術(shù)可利用普通雙絞線將FE信號拉遠至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號之間），保證不同用戶和vlan兩級數(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-TG.ethsrv中規(guī)定的四種以太業(yè)務(wù)：EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN；對用戶側(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COS，劃分機制有三種：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)管進行選擇和設(shè)置；支持vlan標(biāo)簽透傳，實現(xiàn)透傳業(yè)務(wù)；能夠進行MAC地址表自學(xué)習(xí)、表項更新，MAC源/宿地址過濾功能；強大的業(yè)務(wù)匯聚能力：單板提供FE到GE；FE到FE；GE到GE的業(yè)務(wù)匯聚；支持生成樹協(xié)議STP和快速生成樹協(xié)議RSTP；支持組播和廣播：并實現(xiàn)廣播報文抑制功能；支持基于源/宿MAC地址的過濾，禁用失效的mac地址，即通常所說的“黑名單功能”；通過MPLS標(biāo)簽技術(shù)，實現(xiàn)通道共享，可提供VPN業(yè)務(wù)；支持vlan嵌套（即QinQ，也稱為VMAN技術(shù)），支持Stackablevlan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)議對數(shù)據(jù)進行封裝/解封；支持基于VC4、VC3和VC12級別的虛級聯(lián)；支持LCAS協(xié)議，實現(xiàn)虛級聯(lián)鏈路容量調(diào)整。2.主要技術(shù)特點分析新型以太單板的透傳和二層交換功能均采用NP實現(xiàn)。NP的主要特點在于可編程——相對于以太網(wǎng)交換芯片可配置、高性能——為包處理而優(yōu)化，對部分處理速度要求特別高的功能,采用硬件實現(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/新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷形成。NP解決方案具有如下優(yōu)勢：業(yè)務(wù)提供的多樣性：專線業(yè)務(wù)和LAN服務(wù)同時提供；數(shù)據(jù)的安全性：通過虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的隔離；強大的服務(wù)能力：通過二層標(biāo)簽擴展vlan的個數(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/IPTOS）；快速的業(yè)務(wù)響應(yīng)能：具有完全的編程能力和簡單的編程模型，通過軟件在線升級增加新功能，推動產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代，實現(xiàn)新業(yè)務(wù)快速響應(yīng)，迅速滿足用戶需求。相對于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)計的，大部分lanswitch芯片不能滿足城域網(wǎng)的全部要求。目前主要應(yīng)用在低端的家庭或LAN應(yīng)用中的交換機中。主要的特點是:芯片價格低廉,技術(shù)門檻低。LanSwitch芯片解決方案的缺點如下：不能同時實現(xiàn)專線業(yè)務(wù)要求的“用戶隔離”和“透明性”：專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），因為此時限制了用戶對vlan的使用；安全性差：用戶通過設(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2.1.11、技術(shù)原理：CAR技術(shù)的實現(xiàn)采用令牌桶算法，如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報文，則報文可以通過，可以被繼續(xù)發(fā)送下去。同時，令牌桶中的令牌量按報文消耗的令牌數(shù)做相應(yīng)的減少。如果令牌桶中的令牌不滿足報文的發(fā)送條件，則報文被丟棄。這樣，就可以對某類報文的流量進行控制。令牌桶的大小和其中令牌的生成速率可由用戶進行設(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CAR的配置，控制IP流量以特定的速率進出網(wǎng)絡(luò)，從而有利于網(wǎng)絡(luò)的營運商更好地經(jīng)營網(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、報文的分類和優(yōu)先級分類，能夠控制用戶專線接入帶寬,使運營商可以基于帶寬速率進行計費。1、報文分類：基于端口和端口+vlan對報文進行分類，將超出速率的數(shù)據(jù)包降級，未超出速率限制的設(shè)置較高的優(yōu)先級，實現(xiàn)對用戶接入數(shù)據(jù)流的區(qū)別對待。2、流速限制：通過流速限制可實現(xiàn)帶寬管理，在網(wǎng)絡(luò)邊緣的接口限制進出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量。低于規(guī)定速率參數(shù)的那部分數(shù)據(jù)可以被發(fā)送，超出的則被丟棄或改用較低的優(yōu)先級發(fā)送。3、優(yōu)先級分類：可以允許運營商將網(wǎng)絡(luò)分配多個優(yōu)先級別，或者是不同的服務(wù)類型，對于共同租用同一個通道的不同用戶，保證每個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)先級為高；超出帶寬優(yōu)先級為低。圖SEQ圖\*ARABIC3CAR實現(xiàn)優(yōu)先級分類例如，當(dāng)報文符合流量特性的時候，可以設(shè)置報文的優(yōu)先級為5，當(dāng)報文不符合流量特性的時候，可以丟棄，也可以設(shè)置報文的優(yōu)先級為1并繼續(xù)進行發(fā)送。這樣，后續(xù)的處理可以盡量保證不丟棄優(yōu)先級為5的報文，在網(wǎng)絡(luò)不擁塞的情況下，也發(fā)送優(yōu)先級為1的報文，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時，首先丟棄優(yōu)先級為1的報文，然后才丟棄優(yōu)先級為5的報文。3、應(yīng)用舉例：圖SEQ圖\*ARABIC4CAR功能應(yīng)用圖示如上圖所示：通過CAR功能可設(shè)定各個用戶帶寬的CIR（保證通過的帶寬）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)先級為高，保證通過；大于CIR而小于MBS的部分優(yōu)先級為低，視網(wǎng)絡(luò)情況盡力保證通過；大于MBS的部分則不能通過。2.1.2LPT（鏈路狀態(tài)穿通）1、技術(shù)原理：實現(xiàn)鏈路狀態(tài)穿通主要用于存在備用路由的情況，通過將鏈路狀態(tài)穿通，可以將整個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對網(wǎng)絡(luò)進行定時監(jiān)測，獲得當(dāng)前以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況，對由于對端設(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)備可以通過網(wǎng)口連接的SDH設(shè)備迅速感知通道的連通性，并做出相應(yīng)的反映。3、應(yīng)用舉例：圖SEQ圖\*ARABIC5LPT應(yīng)用示意圖上圖中的RS-A與RS-B之間有兩個傳輸通道，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)問題，如以太網(wǎng)線被意外拔掉，這時與RS-A對接的以太網(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對接的以太網(wǎng)板，此以太網(wǎng)板得到穿通過來的信息后采取將與RS-B對接的以太網(wǎng)端口LINK-DOWN的方式，即不再發(fā)LINK信號給RS-B的對接以太網(wǎng)口，通知RS-B主通道出了問題，則RS-A與RS-B的業(yè)務(wù)都倒換到備用通道上去。2.1.3L2.1.3.1獨特的用戶域隔離1、技術(shù)原理：新型以太單板通過虛擬網(wǎng)橋VB來實現(xiàn)用戶域的劃分，每個用戶有獨立的VB。在用戶使用單板時首先要創(chuàng)建VB，此時可以由用戶分配或系統(tǒng)自動生成一個VBID，這個VBID只在單板內(nèi)部使用，沒有作為標(biāo)簽進入通道，不會加到報文中，這樣在單板內(nèi)部實現(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。兩個用戶不能同屬于一個VB，不同的VB之間不能互通，從而實現(xiàn)了用戶隔離。2、功能介紹：通過VB實現(xiàn)用戶域的劃分，使各個用戶可獨立地進行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：圖SEQ圖\*ARABIC6用戶域隔離示例如圖6，不同的兩個用戶User1和User2屬于不同的VB，可以同時劃分vlan1而相互間的業(yè)務(wù)不會互通。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)算將這個城域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個二層的或三層的網(wǎng)絡(luò)，更利于保障專線用戶的數(shù)據(jù)安全性。顯然對用戶來說，一個二層的網(wǎng)絡(luò)可以減少數(shù)據(jù)設(shè)備的成本和管理維護的成本。2.1.3.2MPLS標(biāo)簽技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)傳送連接的三層隔離1、技術(shù)原理虛擬專用網(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)提供商），在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。在虛擬專用網(wǎng)中，任意兩個節(jié)點之間的連接并沒有傳統(tǒng)專網(wǎng)所需的端到端的物理鏈路，而是利用某種公眾網(wǎng)的資源動態(tài)組成的。IETF草案理解基于IP的VPN為：“使用IP機制仿真出一個私有的廣域網(wǎng)”是通過私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真一條點到點的專線技術(shù)。當(dāng)不同用戶的業(yè)務(wù)流通過VB基于vlan＋mac地址區(qū)分開以后，將被加上MPLS標(biāo)簽，然后再映射到vctrunk中。該標(biāo)簽的作用有兩個：a、多個VB的業(yè)務(wù)映射進同一vctrunk時，區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)流；b、同一個VB相同vlan的業(yè)務(wù)映射進同一vctrunk時區(qū)分不同的業(yè)務(wù)流。這樣通過MPLS標(biāo)簽技術(shù)，建立起端到端的標(biāo)簽交換通道，也就是實現(xiàn)了通過私有的隧道技術(shù)在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上仿真出點到點的業(yè)務(wù)專線連接，從而實現(xiàn)了VPN網(wǎng)絡(luò)。2、功能介紹：通過二層的MPLS標(biāo)簽技術(shù)，可使業(yè)務(wù)傳送連接具有vctrunk＋vlan＋vman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，運營網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點的端口屬性為P（Provider），運營網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點靠近用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)的端口屬性為PE（ProviderEdge）。來自不同用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進入傳輸設(shè)備后，經(jīng)過VB，再被不同的二層業(yè)務(wù)標(biāo)簽標(biāo)識，進入同一傳輸通道（vctrunk）進行傳送。在接收端，傳輸設(shè)備根據(jù)二層標(biāo)簽識別不同的業(yè)務(wù)，再通過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，同時業(yè)務(wù)流經(jīng)過多重標(biāo)簽嚴格區(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機制：利用PAUSE幀喚醒功能進行工作的機制。當(dāng)一方的接收FIFO達到高水線的時候，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幀中帶一個時間參數(shù)，表示收到PAUSE幀的一方要停多長時間；如果時間參數(shù)不為0，則停止發(fā)送數(shù)據(jù)報文；如果時間參數(shù)等于0，表示收到PAUSE幀的一方可以馬上發(fā)送（喚醒功能）。耗盡型流控：接收到流控幀之后，如果流控時間為0，則取消流控，允許發(fā)送數(shù)據(jù)幀，否則，按照流控時間禁止數(shù)據(jù)報文發(fā)送，流控事件結(jié)束后，開始發(fā)送數(shù)據(jù)報文，而不必等待流控時間為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；這樣來自METRO-2的數(shù)據(jù)將在METRO-1中堆積，當(dāng)達到BUFFER的“高水線”的時候，METRO-1向METRO-2發(fā)送流控幀，格式與802.3X中的流控幀相同。METRO-2收到來自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)達到BUFFER的“高水線”的時候，METRO-2向GSR發(fā)送流控幀，格式與802.3X中的流控幀相同。從而達到使源端停止發(fā)送，端到端實現(xiàn)流控而中間不丟包的目標(biāo)。2.2二層交換和匯聚功能2.2.1VB（虛擬網(wǎng)橋）1、技術(shù)原理：VB其實是為了管理方便對管理域的一個劃分，相當(dāng)于一個虛擬的L2Lanswitch。在城域網(wǎng)的應(yīng)用中，VB是基于用戶劃分的。即：每個用戶都有自己獨立的VB，其中包含多個vlan標(biāo)簽和mac地址。由于各個VB之間相互隔離，不同的VB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)備一個站點的VB支持16KMAC地址，并且支持源、宿MAC地址過濾功能。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號之間）。保證不同用戶和vlan兩級數(shù)據(jù)隔離；支持基于VB的快速生成樹（RSTP）功能，對BPDU報文進行識別并上報給控制平面進行處理；支持IGMPSnooping；支持靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)；支持廣播報文抑制功能；支持MAC地址過濾（黑名單功能）包括（SA、DA過濾）；支持內(nèi)嵌VB功能，最大16個VB，每個VB最大支持30邏輯端口；對用戶側(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，每個用戶即是一個獨立的VB，就像一個個Lanswitch，完成相互間的業(yè)務(wù)傳送和交換：實現(xiàn)用戶域區(qū)分，可實現(xiàn)多個虛擬二層交換；支持生成樹協(xié)議（802.1d）優(yōu)化二層環(huán)網(wǎng)拓撲；基于vlanID，IPPriority設(shè)置QOS優(yōu)先級，提供差分化服務(wù)；支持IGMPSNOOPING開展組播業(yè)務(wù)。2.2.2強大的匯聚能力華為Metro產(chǎn)品以太網(wǎng)單板可實現(xiàn)n×FE->FE、n×FE->GE、n×GE->GE，組網(wǎng)能力強。圖SEQ圖\*ARABIC10以太網(wǎng)單板業(yè)務(wù)匯聚能力2.2.3生成樹協(xié)議STP/RSTP1、技術(shù)原理：STP的基本思想就是生成“一棵樹”，樹的根是一個稱為根橋的交換機，根據(jù)設(shè)置不同，不同的交換機會被選為根橋，但任意時刻只能有一個根橋。由根橋開始，逐級形成一棵樹，根橋定時發(fā)送配置報文，非根橋接收配置報文并轉(zhuǎn)發(fā)，如果某臺交換機能夠從兩個以上的端口接收到配置報文，則說明從該交換機到根有不止一條路徑，便構(gòu)成了循環(huán)回路，此時交換機根據(jù)端口的配置選出一個端口并把其他的端口阻塞，消除循環(huán)。當(dāng)某個端口長時間不能接收到配置報文的時候，交換機認為端口的配置超時，網(wǎng)絡(luò)拓撲可能已經(jīng)改變，此時重新計算網(wǎng)絡(luò)拓撲，重新生成一棵樹。2、功能介紹：生成樹協(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”問題，從某種意義上說是一種網(wǎng)絡(luò)保護技術(shù)，可以消除由于失誤或者意外帶來的循環(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保護配合構(gòu)成以太環(huán)網(wǎng)的雙重保護。新型以太單板支持符合IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)的生成樹協(xié)議STP及802.1w規(guī)定的快速生成樹協(xié)議RSTP，收斂速度可達到1s。但是，由于協(xié)議機制本身的局限，STP保護速度慢（即使是1s的收斂速度也無法滿足電信級的要求），如果在城域網(wǎng)內(nèi)部運用STP技術(shù)，用戶網(wǎng)絡(luò)的動蕩會引起運營商網(wǎng)絡(luò)的動蕩而，且SDH網(wǎng)絡(luò)本身有比較完善的保護機制，所以城域運營網(wǎng)絡(luò)可以對外支持STP，提供一定的網(wǎng)絡(luò)保護功能。3、應(yīng)用舉例：圖SEQ圖\*ARABIC11STP協(xié)議應(yīng)用示例如圖11：啟動生成樹協(xié)議后，導(dǎo)致循環(huán)連接的網(wǎng)橋端口（如果處于活動狀態(tài)）將被設(shè)置成阻塞狀態(tài)，這樣就可以指定網(wǎng)絡(luò)拓撲中沒有回路的存在。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，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IGMPSnooping1、技術(shù)原理：IGMP組播協(xié)議通過對組播報文的檢視，獲得網(wǎng)絡(luò)上各有效端口對組播業(yè)務(wù)的需求，并據(jù)此對各組播業(yè)務(wù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少廣播包。如果不對組播報文進行特殊處理，組播報文將被丟棄；如果對組播業(yè)務(wù)直接采用廣播的方式，將導(dǎo)致帶寬的浪費。IGMP協(xié)議處在三層，完成的功能為管理整個IGMP協(xié)議的執(zhí)行，包括發(fā)出查詢報文以及路由器之間的協(xié)商、組播表項的維護等操作。而MSTP設(shè)備處在二層，以太網(wǎng)單板實現(xiàn)的是IGMPSnooping，即IGMP協(xié)議偵聽功能，完成的功能為將三層的IGMP報文轉(zhuǎn)化為二層可以識別的協(xié)議，包括偵聽三層的IP報文，轉(zhuǎn)化為二層地址并在二層進行轉(zhuǎn)發(fā)以及在交換機內(nèi)部維護組播表等操作。由此可以看出，三層的IGMP包括了主動發(fā)出查詢報文進行管理等功能，二層的SNOOPING包括被動的偵聽、IP報文轉(zhuǎn)化為mac報文、表項維護等功能。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，端口的連接是PE屬性，則通過IGMP報文中的多播組ID來記錄用戶的端口，將對應(yīng)ID的多播組業(yè)務(wù)發(fā)到對應(yīng)的ID的用戶端口。需要特別指出的是，此時在單板內(nèi)部，以太網(wǎng)端口與VCTRUNK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VCTRUNK，這樣從VCTRUNK下到新型以太單板上的組播業(yè)務(wù)有可能發(fā)到對應(yīng)的以太網(wǎng)端口，也有可能發(fā)到另一個VCTRUNK。如果組網(wǎng)采用P屬性端口連接，則由于P屬性端口之間存在一個MESH結(jié)構(gòu)，組播/廣播的報文的轉(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，否則會因為MESH結(jié)構(gòu)的環(huán)路存在，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴的問題。2、功能介紹：IGMP組播協(xié)議解決多個用戶訪問同一數(shù)據(jù)源時的流量問題，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、離開而動態(tài)地創(chuàng)建、維護和刪除組播地址表。此時，組播幀依據(jù)各自的組播地址表進行轉(zhuǎn)發(fā)。3、應(yīng)用舉例：例如視頻點播，如圖12，三個用戶訪問一個視頻源，如果為一個用戶創(chuàng)建一個視頻流，則中間轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點必然會出現(xiàn)帶寬不夠的情況。解決方法是只建立一個視頻流，在轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點將數(shù)據(jù)復(fù)制多份送到用戶。圖SEQ圖\*ARABIC12視頻點播示例2.2.4VlanSwitch功能VlanSwitch（VlanTranslation）:Vlan的轉(zhuǎn)換功能，提供對兩個不同的網(wǎng)絡(luò)的不同Vlan的連接功能，是對Vlanid的重新映射。在上圖中，一個用戶VLANID為100，另一個為200。在老網(wǎng)絡(luò)改造過程中，希望對以上兩個網(wǎng)絡(luò)進行互通。華為MSTP設(shè)備提供了VLAN翻譯功能，將VLAN進行轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的互通連接。對于VlanSwitch的業(yè)務(wù)，一般使用在EPL/EvPL的業(yè)務(wù)中，對于EPLAN/EvPLAN的業(yè)務(wù)，為了明確唯一的VLAN域，不建議使用該功能。2.2.5鏈路聚合所謂鏈路聚合，就是在以太網(wǎng)交換機上把幾個物理端口邏輯上聚合起來，當(dāng)作一個邏輯端口（也可以說是一條邏輯鏈路）使用。這樣有幾個端口被聚合，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)聚合端口中的一個或幾個端口失效了，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，一個是提高傳輸速率，另外一個就是提高容錯性，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2.1.3.2部分。2.3.2Stackablevlan標(biāo)簽技術(shù)1、技術(shù)原理：對于一個帶了vlan標(biāo)識的報文，是指在原來的以太網(wǎng)幀頭中的源地址后增加了一個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vlan。因此，當(dāng)一個局域網(wǎng)有超過4K個用戶需要分配vlanID的時候，會出現(xiàn)數(shù)量不足的問題。因此，當(dāng)有超過4096個vlan需求的時候，需要采用vlan嵌套技術(shù)進行擴展。2、功能介紹：新型以太單板除了支持通過MPLS標(biāo)簽實現(xiàn)業(yè)務(wù)的隔離之外，還支持通過Stackablevlan來實現(xiàn)：對以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報文進行重新添加vlan標(biāo)簽，而不管報文中原來是否帶有vlan標(biāo)簽。通過這個后添加的vlan標(biāo)簽，在不同用戶使用相同的VC-TRUNK通道傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時能夠起到用戶隔離的作用。同時，也可以根據(jù)用戶的需要，在報文從以太網(wǎng)端口傳出后還攜帶Stackablevlan。Stackablevlan技術(shù)實現(xiàn)了用戶vlan的擴展和隔離，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IPDSLAM應(yīng)用中，VLAN業(yè)務(wù)主要應(yīng)用于以下兩個方面：為了安全隔離用戶，寬帶號碼、實現(xiàn)賬號與端口綁定、IP＋MAC＋端口綁定功能等等解決方案中，都要求唯一標(biāo)記和識別用戶，此時可能針對一個用戶的不同業(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，這些給運營帶來諸多問題，表現(xiàn)最為突出的就是VLANID數(shù)目瓶頸問題和VLAN調(diào)度管理問題。于是，Stackablevlan（QinQ）成為一種解決方案。在802.1QVLAN包上另外增加一個甚至多個私有標(biāo)簽，從而獲得可擴展性。即在原有用戶數(shù)據(jù)中的vlan標(biāo)簽之外再添加一個標(biāo)簽，實現(xiàn)唯一標(biāo)記和識別用戶，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\*ARABIC13stackvlan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)未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，易于與其它廠商的設(shè)備實現(xiàn)互通，又能保證與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)很好地兼容，對傳輸網(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展性。2.4.2虛級聯(lián)及映射為滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增長的帶寬需求，傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)單板引入了虛級聯(lián)技術(shù)。新型以太單板把接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過GFP/LAPS/PPP等協(xié)議封裝后，將數(shù)據(jù)包映射到SDH的VC4/VC3/VC12粒度的虛級聯(lián)的VC-trunk中。新型以太單板對FE映射到VC3/VC12中，GE信號除了可以映射到VC4中，還能映射到VC3/VC12中，這樣可實現(xiàn)互通互聯(lián)。端口數(shù)方面，最多可支持12個FE端口，2個GE端口。對于GE信號，選擇VC4顆粒進行映射適于業(yè)務(wù)的透明傳送；映射到VC3/VC12中則能實現(xiàn)多個FE信號匯聚到一個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采用不同級別的映射顆粒時，基本達到線速所需的虛級聯(lián)數(shù)目的比較：表SEQ表\*ARABIC1以太信號基本達到線速采用不同映射顆粒所需虛級聯(lián)數(shù)目映射顆粒凈荷容量10M100M1000MVCNumberVCNumberVCNumberVC122.176M446460VC348.384M—220VC4149.370M—17Summary：在基本達到線速的情況下，采用VC12/VC3，帶寬利用率高；采用VC4，易造成帶寬的浪費。而VC3和VC12相比，達到線速所需的VC3個數(shù)遠遠小于VC12的個數(shù)，大大降低運維和管理難度。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行握手操作。通過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，實現(xiàn)虛級聯(lián)鏈路容量調(diào)整，從而實時動態(tài)調(diào)整帶寬：按需調(diào)整帶寬，在鏈路沒有問題的情況下，可以動態(tài)地增加和減少VC-trunk內(nèi)的成員而不影響業(yè)務(wù)。保護功能：當(dāng)一部分成員失效時，其它成員仍正常傳輸數(shù)據(jù)；當(dāng)失效成員被修復(fù)時，仍能自動恢復(fù)虛級聯(lián)組的帶寬，速度快。隨著光傳送網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展，按需動態(tài)分配以太業(yè)務(wù)帶寬將是未來ION的主要應(yīng)用之一。LCAS所實現(xiàn)的虛級聯(lián)帶寬動態(tài)調(diào)整無疑為實現(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了現(xiàn)網(wǎng)中寬帶業(yè)務(wù)的可靠性，同時能進一步滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求。3、應(yīng)用舉例：圖SEQ圖\*ARABIC14LCAS的保護功能LCAS的源端和目的端之間的控制機制能夠隨著實際應(yīng)用中需要被映射的業(yè)務(wù)的流量大小和所需帶寬動態(tài)調(diào)整所用的VCG容量；同時，LCAS也可以在某個已經(jīng)映射了業(yè)務(wù)的虛容器（MEMBER）的LINK發(fā)生FAILURE時暫時取消這個LINK。如上面圖14，假設(shè)正常狀態(tài)下VCG中映射了4個VC12的虛級聯(lián)，業(yè)務(wù)流帶寬為8M。當(dāng)虛級聯(lián)VC12-4v中有兩個通道失效時，LCAS功能將自動調(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)不會丟失。當(dāng)失效的通道修復(fù)后，又能自動恢復(fù)8M的虛級聯(lián)帶寬。另外，如果在MSP（復(fù)用段保護）環(huán)網(wǎng)中利用LCAS技術(shù)動態(tài)調(diào)整虛級聯(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，安全性沒有保證。如果將業(yè)務(wù)采用虛級聯(lián)的方式，一部分映射到主用通道，另一部分映射到保護通道，則在保護通道故障時，LCAS技術(shù)能實現(xiàn)虛級聯(lián)組VCG成員的動態(tài)減少，使業(yè)務(wù)的傳送帶寬自動減小，而保證業(yè)務(wù)不會中斷。當(dāng)備用通道修復(fù)后，帶寬又能自動恢復(fù)。3組網(wǎng)及應(yīng)用根據(jù)ITU-TG.etnsrv，以太業(yè)務(wù)的類型有四種：EPL以太專線業(yè)務(wù)、EVPL以太虛擬專線業(yè)務(wù)、EPLn以太專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)和EVPLn以太虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)。EPL：以太透傳業(yè)務(wù)，各個用戶獨占一個VCTRUNK帶寬，業(yè)務(wù)延遲低，提供用戶數(shù)據(jù)的安全性和私有性；EVPL：又可稱為VPN專線，其優(yōu)點在于不同業(yè)務(wù)流可共享vctrunk通道，使得同一物理端口可提供多條點到點的業(yè)務(wù)連接，并在各個方向上的性能相同，接入帶寬可調(diào)、可管理，業(yè)務(wù)可收斂實現(xiàn)匯聚，節(jié)省端口資源；EPLn：也稱為網(wǎng)橋服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)由多條EPL專線組成，實現(xiàn)多點到多點的業(yè)務(wù)連接。接入帶寬可調(diào)，可管理，業(yè)務(wù)可收斂、匯聚。優(yōu)點與EPL類似，在于用戶獨占帶寬，安全性好；EVPLn：也稱為虛擬網(wǎng)橋服務(wù)、多點VPN業(yè)務(wù)或VPLS業(yè)務(wù)，實現(xiàn)多點到多點的業(yè)務(wù)連接。3.1以太專線業(yè)務(wù)EPLEPL包括：點到點業(yè)務(wù)：端到端基于以太端口透傳；點到多點業(yè)務(wù)：基于端口＋vlan進行業(yè)務(wù)透傳；多點到點業(yè)務(wù)：基于端口＋vlan進行業(yè)務(wù)透傳，實現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚。圖SEQ圖\*ARABIC15某地大客戶專線業(yè)務(wù)圖15是某省/市金融、證券行業(yè)的專線業(yè)務(wù)。各地區(qū)的證券營業(yè)部和銀行分別由點到點的以太專線實現(xiàn)互聯(lián)，專線帶寬從N*64Kbps到1000Mbps可靈活配置，映射顆?？砂磛c12、vc3、vc4任意選取，用戶端通過以太網(wǎng)單板的COS、CAR等功能滿足各種QOS要求。匯聚節(jié)點（如地市A、B…）的以太單板通過設(shè)置不同的VB實現(xiàn)不同證券或銀行用戶的隔離，加上二層標(biāo)簽技術(shù)，更加確保了大客戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的安全性。EPL透傳專線也可用于城域網(wǎng)中公眾上網(wǎng)、企業(yè)互聯(lián)等。如下圖16所示：圖SEQ圖\*ARABIC16城域網(wǎng)中的EPL透傳業(yè)務(wù)各用戶的以太業(yè)務(wù)上行匯聚到傳輸設(shè)備，再連接到骨干路由器到達Internet。企業(yè)間的數(shù)據(jù)也通過匯聚層傳輸設(shè)備的以太單板按vlan和端口進行識別、區(qū)分，完成透明傳送。3.2以太虛擬專線業(yè)務(wù)EVPL圖SEQ圖\*ARABIC17專線上網(wǎng)共享帶寬如上圖17，以太單板利用通道共享技術(shù)實現(xiàn)用戶接入帶寬的統(tǒng)計復(fù)用，利用較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬實現(xiàn)多點接入和帶寬共享，傳送到中心節(jié)點完成匯聚后經(jīng)骨干路由器接入Internet。各用戶業(yè)務(wù)帶寬可按需求動態(tài)靈活分配，提供接入端口的流量控制。華為公司的新型以太網(wǎng)單板可以通過vlanTAG或者使用二層標(biāo)簽如vlan嵌套、MPLS標(biāo)簽等實現(xiàn)通道共享技術(shù)，提供帶寬共享；通過用戶隔離技術(shù)保障數(shù)據(jù)的安全性。通道共享的微觀圖示如下：圖SEQ圖\*ARABIC18通道共享微觀圖示利用EVPL還可實現(xiàn)單站的帶寬共享，如圖19：圖SEQ圖\*ARABIC19單站傳送帶寬共享以太網(wǎng)板的單站共享方式即同一塊以太網(wǎng)板上的多個以太網(wǎng)口的業(yè)務(wù)映射到相同的一個VC12TRUNK中。華為公司新型以太單板最多可有12個以太網(wǎng)端口映射到一個VC12TRUNK中，共享一個SDH的VC12TRUNK。如果屬于不同的用戶，則由各用戶獨立的VB進行區(qū)分。如果用戶內(nèi)部業(yè)務(wù)有安全保障的要求，則在該VB內(nèi)部進行vlan的劃分；如果有帶寬保證的要求，則通過優(yōu)先級的劃分來實現(xiàn)差分服務(wù)。3.3EPLn（即EPLAN）以太專用本地網(wǎng)圖SEQ圖\*ARABIC20大學(xué)校園網(wǎng)示例圖20是一個校園網(wǎng)的組網(wǎng)示例。校園網(wǎng)的特點是數(shù)據(jù)流向復(fù)雜，點到點業(yè)務(wù)連接的流量變化大，而且部分業(yè)務(wù)需要實現(xiàn)匯聚。圖中四所大學(xué)通過以太專線互聯(lián)，構(gòu)成一個校園專用本地網(wǎng)（紅色線條），中心服務(wù)器在collegeA中。利用以太單板的二層交換功能完成相互間的數(shù)據(jù)傳送，并實現(xiàn)B/C/D大學(xué)FE端口到中心站點GE端口的匯聚（藍色線條），對各端口進行速率限制（CAR）和流量控制，滿足各種QOS要求。3.4EVPLn（即EVPLAN）以太虛擬專用本地網(wǎng)下圖21：某市的大型工業(yè)園區(qū)中有若干企業(yè)和機構(gòu)。其中企業(yè)A、B間有業(yè)務(wù)往來，并且A與供應(yīng)商之間也有商品交易。三者通過傳輸設(shè)備的以太虛擬連接EVC互聯(lián)，構(gòu)成局域網(wǎng)I；同樣，某科研機構(gòu)與企業(yè)C、D都有合作項目，三者也通過傳輸設(shè)備的以太虛擬連接EVC互聯(lián)，構(gòu)成局域網(wǎng)II。各公司和機構(gòu)的接入帶寬可任意設(shè)置，按需調(diào)整。Metro設(shè)備使用二層標(biāo)簽如vlan嵌套、MPLS標(biāo)簽等共享傳輸通道，通過用戶隔離技術(shù)，保障數(shù)據(jù)的安全性，利用相同的傳輸物理通道資源構(gòu)成邏輯上獨立的局域網(wǎng)I、II，充分提高了帶寬利用率。圖SEQ圖\*ARABIC21共享以太專網(wǎng)應(yīng)用示例EVPLAN的另一種典型應(yīng)用是社區(qū)互聯(lián)。比如某大型房地產(chǎn)公司在多個地區(qū)都建有智能小區(qū)，為方便同一管理，可在現(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個虛擬專用網(wǎng)，用于本地產(chǎn)集團內(nèi)部信息發(fā)布、社區(qū)活動組織、生活服務(wù)窗口等公共業(yè)務(wù)的開展。在EVPLAN業(yè)務(wù)中，新型以太單板實現(xiàn)業(yè)務(wù)流基于MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)，使得兩個站點之間不占用物理通路就能形成邏輯上有以太業(yè)務(wù)連接，節(jié)省了帶寬。見圖22。圖SEQ圖\*ARABIC22虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)邏輯連接另外，虛擬通道還能使多個站點共享SDH環(huán)網(wǎng)同一傳輸帶寬（如一個2M），實現(xiàn)在該共享帶寬上的多個站點業(yè)務(wù)的統(tǒng)計復(fù)用。如圖23所示：圖SEQ圖\*ARABIC23多站共享傳輸帶寬示例上圖中，各站點之間通過VC12TRUNK互連，其中，站點1與4之間如果通過VC12TRUNK互聯(lián)，則1、2、3、4站點的以太網(wǎng)的互聯(lián)成環(huán)，理論上會形成廣播風(fēng)暴，這時可以啟動新型以太單板的生成樹協(xié)議處理，通過在邏輯層面上阻塞站點1與4之間的VC12TRUNK，防止環(huán)網(wǎng)的形成。也可以不在1與4之間配置VC12TRUNK。兩種方式都可以保證最后4個站點的以太網(wǎng)層面上無環(huán)網(wǎng)形成。每個VC12TRUNK包含N個2M，例如1個2M，這樣只占用了SDH環(huán)網(wǎng)上的1個2M，4個站點的業(yè)務(wù)統(tǒng)計復(fù)用這1個2M的傳輸帶寬。整體思想是首先將環(huán)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)下到新型以太單板上，通過二層交換與本地業(yè)務(wù)整合后再上到傳輸帶寬實現(xiàn)統(tǒng)計復(fù)用。4相關(guān)技術(shù)背景知識介紹note：以下僅對本文涉及的一些相關(guān)技術(shù)作簡要介紹，詳細技術(shù)細節(jié)請參考數(shù)通類相應(yīng)資料。4.1NP（網(wǎng)絡(luò)處理器）最早的路由器是采用通用CPU實現(xiàn)的。因為數(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/新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷形成。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加,通用CPU的轉(zhuǎn)發(fā)能力已經(jīng)不能適應(yīng)需求,所以業(yè)界推出網(wǎng)絡(luò)處理一種新型的器件:在保留通用CPU的可編程特征的同時,通過特殊的硬件設(shè)計,提高處理的性能。網(wǎng)絡(luò)處理器相對ASIC來說,保護了用戶的投資,提高了設(shè)備廠家對客戶需求的響應(yīng)速度。NP的技術(shù)特點主要有兩條：可編程：吸取通用CPU的優(yōu)點，克服專用交換芯片的缺點；相對與以太網(wǎng)交換芯片的可配置；網(wǎng)絡(luò)處理器可以對進來和出去的幀/包進行任何字段、任何比特的任何處理。高性能：吸取專用交換芯片的優(yōu)點，克服通用CPU的缺點；NP根據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的要求,對部分處理速度要求特別高的功能,采用硬件實現(xiàn),從而提高了處理性能。NP的兩個主要功能模塊：1）數(shù)據(jù)平面：處理屬于對時間敏感的數(shù)據(jù)包的處理，包括數(shù)據(jù)包分類、數(shù)據(jù)包的標(biāo)記、轉(zhuǎn)發(fā)表的查找、更新、包頭/尾標(biāo)簽的填加和刪除、數(shù)據(jù)的插入和刪除，執(zhí)行數(shù)據(jù)包的判決，比如接受或拒絕；2）流量管理：流量管理能力是非常重要的指標(biāo)，包括隊列管理、隊列調(diào)度、流量整形、速率限制、擁塞控制、流控和QoS的支持。NP與專用交換芯片的比較：可升級性：專用交換芯片是為特定用途而定制的；所能解決的問題就是眼前能夠看到的問題；而使用NP的設(shè)計具有很好的可升級性。目前業(yè)界幾乎所有功能豐富的路由器均由NP實現(xiàn)，路由器的經(jīng)驗：從IP升級到MPLS，不需要更改硬件設(shè)計；并且目前以太網(wǎng)原本是一項局域網(wǎng)技術(shù)，在城域網(wǎng)中使用需要做進一步的技術(shù)演進，尤其是OAM和保護方面，NP的靈活性無疑將很好地適應(yīng)各種新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和客戶需求。接口能力：NP通常具有OIF標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口（SystemPacketInterface），最多支持256個通道；各通道之間的帶寬動態(tài)共享。專用交換芯片一般只具有以太網(wǎng)接口。如果需要的帶寬超過一個以太網(wǎng)接口的帶寬，必須采用以太網(wǎng)接口捆綁的方法；所以有通道與帶寬之間的矛盾；如果用一個大帶寬的以太網(wǎng)端口來實現(xiàn)幾個虛擬通道，不同通道之間存在前面所說的用戶隔離問題，在上到SDH虛容器之前，還需要復(fù)雜的匯聚和分發(fā)的處理。4.2GFP（通用成幀規(guī)程）圖SEQ圖\*ARABIC24GFP幀結(jié)構(gòu)參考標(biāo)準(zhǔn):G.7041GFP協(xié)議是目前北美比較重視的一個封裝協(xié)議，提供了將高層用戶信息流適配到傳送網(wǎng)絡(luò)的一種通用機制，可以把變長的凈負荷映射到字節(jié)同步的傳送通路中。可承載的信號有:IP/PPP、EthernetMAC、FiberChannel、FICON、ESCON、GE等。圖23反映出GFP、用戶信號、傳送通道之間的關(guān)系，從圖中可以看出，GFP的映射過程可以分成兩個層次：用戶信號相關(guān)層，面向用戶信號，ETH、IP/PPP等公共層，和用戶信號沒有依賴關(guān)系。圖SEQ圖\*ARABIC25GFP與傳送信道和用戶信號之間的關(guān)系GFP有兩種工作模式：GFP-F（Frame-MappedGFP）是一種面向PDU（如IP/PPP、Ethernet）的處理模式；GFP-T（TransparentGFP）是一種面向數(shù)據(jù)編碼塊（如FibreChannel、ESCON）的處理模式目前各設(shè)備廠家和芯片廠家提供的均為面向幀的模式（GFP-F），其凈荷指示為C2=0X1B，V5=101B，且K4的VC-1/2ExtendedSignallabelbyte為0X0D。GFP主要的技術(shù)特點如下：1）可以封裝的內(nèi)容：GFP-F：以太網(wǎng)、IP/PPP、MAPOS（多接入?yún)f(xié)議OVERSDH）；GFP-T：FIBERCHANNEL、FICON、ESCON、GE；2）定幀方式：ATM的定幀方式：長度加頭部校驗；避免了HDLC/LAPS透明處理帶來的帶寬不定的問題；3）效率：最小的開銷為：4字節(jié)的幀頭部、4字節(jié)的凈荷頭部；4字節(jié)FCS可選；8/12字節(jié)；相比LAPS的1字節(jié)的FLAG、1字節(jié)的地址、1字節(jié)的控制、2字節(jié)的SAPI、4字節(jié)的FCS；共9字節(jié)；HDLC的：1字節(jié)的FLAG、1字節(jié)的地址、1字節(jié)的控制、2/4字節(jié)的FCS；共5~9字節(jié)。所以，當(dāng)裝載以太網(wǎng)的時候可以不用FCS，GFP的效率比較高；5）GFP-F有長度字段，變長，需要存儲轉(zhuǎn)發(fā)；6）提供了匯聚的能力（線性幀，用1字節(jié)的CID），增加4字節(jié)的開銷。但是在外部設(shè)備（如數(shù)據(jù)設(shè)備）支持GFP之前，這個匯聚功能只是傳輸內(nèi)部的匯聚。比如說3個FE端口進來，可以在一個大通道中傳，到了對端在分出3個FE端口；PMC解決外部匯聚的思路還是用vlan嵌套，增加了2個字節(jié)的vlanTAG，據(jù)說這個功能在國外的數(shù)據(jù)設(shè)備已經(jīng)普遍支持。7）提供了為RPR定做的環(huán)形幀，把RPR的頭部作為GFP的擴展頭部；8）用用戶管理幀進行源端錯誤指示：在數(shù)據(jù)鏈路層增加了錯誤的反饋；類似于我們現(xiàn)在做的LINK狀態(tài)穿通的帶內(nèi)消息傳遞；9）GFP-F用空閑幀進行速度適配；GFP-T用填充字節(jié)進行速度適配。較之于以往的封裝協(xié)議，GFP協(xié)議具有以下這些優(yōu)點：1）先進的定幀技術(shù)；2）支持多種信號的在字節(jié)流傳送網(wǎng)絡(luò)上的傳送：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）支持點到點、點到多點鏈型或者環(huán)網(wǎng)傳輸；5）提供了端到端的帶內(nèi)管理手段，提供控制幀/管理幀傳送技術(shù)，可以實現(xiàn)端到端的各種管理功能，如LPT等；6）提供多種告警，方便設(shè)備的管理CSF（lossofClientSignal，LossofCharacterSynchronization）TSF（TrailSignalFail）SSF（ServerSignalFail）7）非常強大的擴展能力，GFP幀采用變長機制，可以通過擴展頭實現(xiàn)更強大的功能；8）支持Dataoverfibre的應(yīng)用但是GFP強大功能的提供,是以占有大量開銷字節(jié)為代價的，導(dǎo)致封裝效率低下是不可避免的。市場應(yīng)用方面，從理論上講GFP協(xié)議功能很強大，可以支持統(tǒng)計復(fù)用，環(huán)形組網(wǎng)，但是一般廠家只講它作為一種點到點幀封裝技術(shù)使用，一方面網(wǎng)絡(luò)層次不清，還有技術(shù)上實現(xiàn)也有難度。但是OAM功能很有用。4.3LCAS（鏈路容量調(diào)整方案）隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，對于網(wǎng)絡(luò)運營商而言，面臨著寬帶業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枨?，這同時也是一個挑戰(zhàn)。現(xiàn)在的SDH/SONET傳輸網(wǎng)絡(luò)在傳輸由IPCOREROUTERSANDATMSWITCHES產(chǎn)生的巨大的數(shù)據(jù)流時已是力不從心，不得不尋求一種可以避免更換現(xiàn)有設(shè)備的方法。現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)中最大的虛容器是VC-4，能夠傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)帶寬僅有149Mbps。隨著ATMANDIP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，帶寬的需求已超過了VC-4的限制?，F(xiàn)在發(fā)展起來的幾種技術(shù)可以使多個VC-4的帶寬合并起來提供一個高帶寬的界面用于傳輸寬帶業(yè)務(wù)：相鄰級聯(lián)是將在同一STM-N中，利用相鄰的C-n級聯(lián)成C-n-XC，成為一個整體結(jié)構(gòu)進行傳輸，可以知道，相鄰級聯(lián)的VC－4－XC只有一列POH指示，因此，相鄰級聯(lián)在整個傳輸?shù)倪^程中必須保持連續(xù)的帶寬。這種技術(shù)需要網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)過的所有設(shè)備的支持，而現(xiàn)有的多數(shù)設(shè)備不具有這種能力。虛級聯(lián)技術(shù)，將分布在不同STM-N中的VC-n（可以同一路由，也可能不同路由）按級聯(lián)的方法，形成一個虛擬的大結(jié)構(gòu)VC-n-Xv，進行傳輸。虛級聯(lián)中的每一個C-4都有獨立的結(jié)構(gòu)，有自己的POH，形成完整的VC-n結(jié)構(gòu)。幾個C-n虛級聯(lián)在一起就相當(dāng)與幾個VCn的間插。在設(shè)備方面，只需要在級聯(lián)的兩端需要特殊的硬件支持。但虛級聯(lián)的業(yè)務(wù)提供速度較慢，帶寬調(diào)整對業(yè)務(wù)產(chǎn)生很大影響，而且單一物理通道的損壞對整個虛級聯(lián)產(chǎn)生致命性的影響。LCAS則是應(yīng)用在虛級聯(lián)基礎(chǔ)上的能提高其性能的技術(shù)之一，提供了一種容錯機制，增強虛級聯(lián)的健壯性。其大致原理就是利用SDH的保留開銷字節(jié)（高階虛級聯(lián)時利用H4字節(jié)，低階虛級聯(lián)時利用K4字節(jié)）來傳遞控制信息，動態(tài)地調(diào)整用來映射所需業(yè)務(wù)的虛容器數(shù)量從而適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)帶寬需求，提高了帶寬利用率帶寬靈活、動態(tài)調(diào)整的解決方案。LCAS使用H4/K4字節(jié)，攜帶控制信息，在源端和宿端之間進行握手操作。（注意：傳統(tǒng)的虛級聯(lián)雖然也是使用了H4/K4字節(jié)，但是不存在這種握手機制的）。通過源端和宿端的握手協(xié)議完成帶寬的增加、刪除操作，以及實效成員的屏蔽、恢復(fù)等操作。即：應(yīng)用在虛級連中的LCAS的源端和目的端之間的控制機制能夠隨著實際應(yīng)用中需要被映射的業(yè)務(wù)的流量大小和所需帶寬來調(diào)整所用的VCG容量；同時，LCAS也可以在某個已經(jīng)映射了業(yè)務(wù)的虛容器（MEMBER）的LINK發(fā)生FAILURE時暫時取消這個LINK。（此處某個MEMBER的LINK的建立或取消并不在LCAS的范圍內(nèi)）。注：此處的“VCG”指的是一組映射了某個業(yè)務(wù)的虛容器序列，一組有相同GID的MEMBERS。4.4MPLS（多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換）MPLS最初是用來提高路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速度而提出一個協(xié)議，但是由于MPLS在流量工程（TrafficEngeering）和VPN這一在目前IP網(wǎng)絡(luò)中非常關(guān)鍵的兩項技術(shù)中表現(xiàn)，MPLS已日益成為擴大IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的重要標(biāo)準(zhǔn)。MPLS協(xié)議的關(guān)鍵是引入了標(biāo)簽（Label）的概念。它是一種短的易于處理的、不包含拓撲信息、只具有局部意義的信息內(nèi)容。Label短是為了易于處理，通?？梢杂盟饕苯右谩Ｖ痪哂芯植恳饬x是為了便于分配。熟識ATM的人可能很自然是想到ATM中的VPI/VCI?？梢赃@么說ATM中的VPI/VCI就是一種標(biāo)簽。所以說ATM實際上就是一種標(biāo)簽交換。在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，IP包在進入第一個MPLS設(shè)備時，MPLS邊緣路由器就用這些標(biāo)簽封裝起來。MPLS邊緣路由器分析IP包的內(nèi)容并且為這些IP包選擇合適的標(biāo)簽，相對于傳統(tǒng)的IP路由分析，MPLS不僅分析IP包頭中的目的地址信息。它還分析IP包頭中的其他信息。如TOS等。爾后所有MPLS網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點都是依據(jù)這個簡短標(biāo)簽來作為轉(zhuǎn)發(fā)判決依據(jù)。當(dāng)該IP包最終離開MPLS網(wǎng)絡(luò)時，標(biāo)簽被邊緣路由器分離。在未來世界中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將超過語音業(yè)務(wù)，成為壓倒性的業(yè)務(wù)。IP技術(shù)和應(yīng)用程序在商業(yè)過程中是必不可少的了。業(yè)務(wù)提供商已經(jīng)從ATM，F(xiàn)R，租賃線，受控的業(yè)務(wù)中獲得大量的收入。隨著新的網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，基于IP的解決方案的需求將逐漸地升級，這些需求有VoIP(voiceoverIP)，IPVPN(IPvirtualprivatenetwork),ManagedIntranet,會議電視（VideoConference），電子商務(wù)應(yīng)用程序（electroniccommerceapplications）等等。能夠提供新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的業(yè)務(wù)提供商就具有擴展了它們的市場的機會－－市場的增長，客戶的保留，利潤的增長。MPLS是商業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)，它允許服務(wù)提供商首次在單一網(wǎng)絡(luò)上獲得IP，ATM，F(xiàn)R的綜合利潤。因為MPLS提供IP的靈活連接和可擴展性，以及FR和ATM的私有性和QOS，它已變成廣泛被接收的標(biāo)準(zhǔn)。作為結(jié)果，MPLS是進入新的網(wǎng)絡(luò)世界的關(guān)鍵。運用MPLS，IP服務(wù)能通過以下的過程在具有選路和多業(yè)務(wù)的交換網(wǎng)絡(luò)上進行傳送：網(wǎng)絡(luò)決定包的選路和COS需求；標(biāo)記被分配給每個包，告訴交換機或路由器，哪兒，怎樣去發(fā)送這個包，并每個包的特定的服務(wù)屬性：QOS，私有性等等；包在沒有額外的選路的情況下，在網(wǎng)絡(luò)骨干上被交換。基于MPLS的解決方案使得新的網(wǎng)絡(luò)世界的服務(wù)成為可能，如具有QOS的VPN。MPLS標(biāo)記的主要好處是能夠為單個數(shù)據(jù)流區(qū)別服務(wù)類。MPLS提供IP服務(wù)的高性能擴展，因為服務(wù)的決策在網(wǎng)絡(luò)邊緣決定，并且不需要中間的再處理而進行交換。MPLS使得ATM網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的三層智能和獲得重要的高性能。另外，MPLS消除IPoverATM所需要的復(fù)雜的協(xié)議和地址解析。運用MPLS具有附加值的擴展，服務(wù)提供商能快速有效地傳送先進的IP服務(wù)，例如：具有FR私有性，而沒有端到端虛擬電路的無連接的IPVPNs；多個IP服務(wù)類去實現(xiàn)一個大范圍的商業(yè)策略；低費用的受控服務(wù)擴展了對小和中等規(guī)模的商務(wù)的市場共享。MPLS對服務(wù)提供商具有很大潛在好處的一項應(yīng)用就是對VPN服務(wù)的支持。將MPLS用于VPN是通過使用ATM或幀中繼永久虛擬電路（PVC）或各種形式的隧道來建立VPN，以將客戶的路由器互連起來。從客戶的角度而言，MPLSVPN模式的一個重要有利條件是，在很多情況下，相對于PVC模式，路由選擇可以得到大大簡化。MPLSVPN客戶不是通過一個由許多PVC組成的技術(shù)復(fù)雜的虛擬骨干網(wǎng)來管理路由選擇，而是可以使用服務(wù)提供商作為通往該公司的所有站點的默認路線。VPN服務(wù)提供商常常需要向客戶提供一系列服務(wù)質(zhì)量（QoS）。MPLSVPN利用新的差分服務(wù)技術(shù)來支持QoS。這些技術(shù)根據(jù)各種策略如源站點、應(yīng)用類型等，允許客戶流量在進入提供商網(wǎng)絡(luò)時被分類。在這個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，流量類型由標(biāo)題位或者由不同的標(biāo)記來識別，路由器利用它們來確定排隊待遇，并因此確定時延和損失之類的QoS參數(shù)。MPLS為服務(wù)提供商提供的另一好處是在流量工程領(lǐng)域，控制網(wǎng)絡(luò)中的通信流的能力，目的在于減少擁塞并充分利用可用的功能。流量工程問題的解決方案即通過各種不同的控制模塊建立標(biāo)記和標(biāo)記交換路徑。例如，流量控制模塊可以建立一條從A到C到D到E的標(biāo)記交換路徑，另一條從B到C到F到G到E的路徑。通過定義一些選擇某些信息包來跟隨這些路徑的策略，可以對網(wǎng)絡(luò)上的通信流進行管理。MPLS今后將會利用基于限制的路由選擇來確定流量工程策略。在這種環(huán)境中，只需指定網(wǎng)絡(luò)的不同點之間預(yù)計流動的負載量（一個流量矩陣）,路由選擇系統(tǒng)將會計算出傳送該負載的最佳路徑，并因此確定顯式路徑。4.5STP（生成樹協(xié)議）參考標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEEE802.1d（STP），802.1wRSTP（RapidSTP），802.1sMSTP（MultiSTP）。生成樹協(xié)議最主要的應(yīng)用是解決成環(huán)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“廣播風(fēng)暴”問題。圖SEQ圖\*ARABIC26未使用STP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接圖26中，任何兩個計算機終端之間都可能存在多條數(shù)據(jù)通路，這樣的系統(tǒng)存在問題：如果LANA收到一個廣播幀，下面的過程1～4會被反復(fù)執(zhí)行：1）LANA向Bridg