MSR---下一代光城域網架構與解決方案

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　　一、MSR的產生
　　目前，運營商的競爭重點正在從骨干網轉向城域網。作為骨干網絡到業務界面的橋梁，光城域網在整個電信網的作用越來越重要，其業務主體正在發生深刻變化。

在已建成的傳統的骨干網和城域網中，SDH/SONET毫無疑問占了絕大部分，它是傳送語音的最好技術。另一方面，多年的應用實踐證明，以太網是傳送IP的最好技術之一。但現有城域網中為了承載和支持與IP相關的業務，目前絕大多數基于包的傳輸和交換需要經過SDH/SONET網。在此方面，烽火網絡根據自己提出的國際標準X.86（EOS：Ethernet over SDH/SONET)開發的EOS芯片及系統設備，為以太網和SDH網絡的融合以及實現數據和語音的一體化傳輸提供了一種簡潔高效的二層技術。
　　其次，隨著互聯網多媒體業務的發展，人們上網已不僅僅滿足于單純地收發郵件和瀏覽網頁，而是希望能夠以更低的價格獲取更多的寬帶服務。目前，絕大多數基于包的傳輸和交換需要經過SDH/SONET網。SDH/SONET的業務是固定時隙的，而IP網業務流量具有突發性，兩種網絡的特性差異較大，現有的適配技術實現難度較大而且效率較低。
　　再者，從“三網合一”的角度看，IP已被公認為未來的網絡統一平臺，“IP over everything”和“Everything on IP”就是這種情況的寫照。毋庸置疑，IP作為未來公用網的基石目前看來是最適宜的，但由于IP協議其所處的層次，決定了“三網合一”只能在較高的業務層面進行，這樣無疑給相應模式下的網絡設計與建設、尤其是相關設備的開發帶來了相當的難度。例如，要在純IP網上實現語音和視頻業務，我們就只能考慮Voice over IP和Video over IP，但由于IP協議先天的不足，在如何保證這些實時業務的QoS時人們就不得不煞費苦心，雖研發出種種網絡流量擁塞控制和業務質量保證技術，但實現起來成本居高不下，結果也是不盡人意。
　　為了從根本上解決以上不足，沖出現有光城域網架構與建網模式的束縛，對城域網的傳輸和交換進行完善和增強，需要尋求新的解決方案，而烽火網絡代表中國政府提出、已經被ITU-T和IEEE兩大國際權威標準組織接納的多業務環（Multiple Services Ring，MSR）光城域網標準ITU-T X.87，就是解決上述問題的第一個系統級的答案。
　　
　　二、MSR的技術特點和功能
　　按照MSR的定義、架構和功能設計，MSR系統架構在RPR MAC層之上，它不僅繼承了RPR諸多的優點：如空間復用、分布式帶寬管理與擁塞控制功能、COS級的業務質量、對數據、語音和視頻的多業務支持、電信級的保護倒換以及自動拓撲發現等等。而且在此基礎上創造性地提出了支路(業務)的概念，并通過client PDU的方式對RPR的幀格式作了重大改進，因此具備了以下突出的系統特性和功能亮點：
　　◆在雙纖環、鏈形和廣播型拓撲光纖網中支持以太網、幀中繼、同步和異步G.702 PDH、視頻信號、語音信號以及基于ISDN的數字通道等協議的封裝和傳輸。
　　◆基于業務或支路的50ms內的1+1, 1∶1和1∶?備份
　　◆基于業務或支路的組播以及基于站點的組播和廣播
　　◆基于業務或支路的對稱與非對稱帶寬限制
　　◆對稱與非對稱支路融合
　　◆基于支路或業務的線速過濾
　　◆基于支路或業務的性能監測
　　◆支持支路（業務）鏡像
　　◆實現了從接入到骨干、基于幀的PPPoE和PPPoA透傳。簡化了計費機制（例如Radius），降低了維護工作量，改善了應用的響應時間（相對于2、3層交換機）。
　　從上面可以看出，基于支路的電信級功能是MSR的獨到之處。采用MSR后為傳統的RPR帶來的性能和功能改善主要有以下幾個方面：
　　◆就保護能力而言，RPR只能提供以環干線為單位的群路整體保護（50ms內），這樣就要求環路上幾十或幾百個客戶采用同樣的保護策略，而對于每一個支路業務，尤其是不同的支路業務（如10/100M以太網，E1專線和MPEG等），無法實現保護策略的差異化（如1+1,1∶1和1∶?）。但MSR可以做到。
　　◆就組播能力而言，RPR過于細膩，只能提供以環節點為單位的單個包的組播，但MSR可以按照業務需求提供基于支路的組播和基于節點的組播，應用更為方便靈活。
　　◆就提供業務時以什么樣的服務質量提供給用戶而言，RPR沒有這一能力，但MSR可以根據用戶對QoS的要求靈活地、實時地提供和SLA相當的接入組網方式。
　　◆就提供業務的帶寬不對稱而言，RPR沒有解決這一問題的能力。幾乎大多數的SDH/SONET傳輸網絡因為提供電路方式的不對稱(如中心站到支路)，導致中心站本身的帶寬全部用完，而其它反向帶寬相對使用不充分。RPR無法解決這個問題，它提供的所有業務只能對稱地使用帶寬。但MSR可以根據業務需要以及網絡流量優化策略提供非對稱帶寬業務。
　　◆當用戶需要在一個物理支路上提供幾倍于單個支路標準所規定的帶寬時，RPR沒有能力滿足這一要求。例如E1專線，當需要時，MSR可以在一個E1(2.048Mb/s)或10/100M以太網的物理支路上提供幾倍于E1支路標準所規定的帶寬，但RPR向用戶提供業務時沒有這一功能。
　　◆當用戶需要在一個物理支路上提供安全過濾措施時，RPR沒有這一能力。例如以太網，當需要時，MSR可以在該業務支路信息的第二層、第三層、第四層或更高層上提供安全過濾策略，而RPR向用戶提供業務時沒有這一功能。
　　表1列舉了基于RPR的MSR和傳統RPR的比較。
　　　
　　
　　三、MSR的應用和組網
　　MSR應用于光城域網可望在以下方面帶來革命性的突破：
　　●低成本地實現具有電信級QoS的“三網合一”
　　MSR可以在RPR或以太網上融合多種業務。它在數據鏈路層將各種業務（包括數據、語音和視頻），以支路和匯聚管道的形式聚合起來，實現了各類數據和業務的底層統一封裝（如數據通過Ethernet、GE等承載，語音采用TCE(TDM電路仿真)承載，視頻通過DVB等承載）
　　MSR還可以直接作為以太網MAC的客戶層，由于以太網是目前應用最廣泛的網絡，在成本以及應用性方面具有很強的優勢。但現階段解決以太網上多業務傳輸的方案大都有局限性，MSR技術的出現能較好地解決這個問題。它能夠將一個用戶的語音、數據和視頻等信息集成到一根光纖上進行傳輸，這對于用戶會有更強的吸引力。而且只需對普通路由器和交換機稍作改進，就能在原有以太網上實現多業務傳輸。
　　由于MSR對業務是透明的，根據MSR通用幀格式的定義，數據，視頻和TDM可集成在一塊芯片上，如能大規模應用，則可以低成本地實現高可靠性的三網融合。同時，由于MSR通用幀格式中具備控制信令字段，并采用了RPR的QoS方式，可有效地為實時業務提供服務質量保障。另外，MSR還能靈活地根據不同支路上的不同業務提供相應的保護和安全措施。
　　●克服現有IP城域網組網模式的弊端，提高網絡性能和資源利用率，實現SLA要求的QoS和個性化網絡服務
　　采用MSR組網后，我們可以將IP層以上的QoS問題放到MAC層上來解決，而且網絡系統也成為簡單的二層模式（支路層、群路層），其中群路可為多種業務、VLAN和IP分組共用，以滿足電信級IP網可控、可配、可管理、計費、QoS保證、安全，差異化的SLA等級的要求。MSR可實現靜態和動態資源管理和避免擁塞的動態機制；兼顧連接(業務)和無連接(IP)業務；屏蔽不同業務的特點和屬性差異，還可通過橋接組建大城域網，實現跨拓撲連接。
　　采用MSR后，運營商可根據用戶和業務對服務質量、網絡安全、網絡可用性等SLA的具體要求，靈活地采用支路分離、地址分離、拓撲分離、業務分離等X.87特有的機制真正為用戶提供差異化、個性化的網絡服務。
　　●將傳輸和數據交換融于一體，降低運營商的綜合成本，提高其競爭力
　　傳輸和數據交換的融合促成了MSTP（多業務傳送平臺）的產生，MSTP的主要特點是在一個平臺上同時支持TDM和數據的傳輸。在2001年國內行業標準《基于SDH多業務傳送節點技術要求》中定義的MSTP是一種基于TDM的MSTP技術規范。實際在具體實現方式上可以多樣化，從現有網絡來看可以是基于TDM、或是基于分組的形式。
　　MSR提供了基于分組的MSTP的全網解決方案。由于實現了各類數據和業務的底層的統一封裝，因此對于新組建的光城域網，可以集傳輸和數據交換為一體，有效地降低采用傳統傳輸設備和數據交換設備時的復雜性，也降低組網的復雜性，減少網絡層次，優化和均衡網絡流量。
　　按照MSR的功能和定義，MSR既可用于光城域網的核心層或骨干環，提供一個大容量、高速率的城域網骨干通道；也可用于城域網匯聚層，作為多業務的匯聚設備并提供鏈路收斂通路；還可用于城域網的接入層，直接支持Ethernet、SDH/SONET、ATM、RPR、幀中繼、DDN、DSL等業務的接入（圖1），甚至可以直接支持MSR終端設備的接入，以實現端到端的QoS和安全保障。
　　

文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/