基于思科ONS 15454 MSTP平臺的數據業務接入

熊佩華

（浙江省電力公司培訓中心，杭州310015）

電力信息化

基于思科ONS 15454 MSTP平臺的數據業務接入

熊佩華

（浙江省電力公司培訓中心，杭州310015）

MSTP多業務平臺技術基于SDH同步傳輸系統技術，同時為以太網業務、ATM業務提供便捷接入。以思科ONS 15454 MSTP設備為例，介紹了MSTP設備在高速率傳輸帶寬上為數據網提供傳統的POS和E1串口接入方式之外，還提供了豐富的EOS接入方式，MSTP具有構建強大VLAN嵌套的QinQ功能、構建城域RPR網功能、構建MPLS VPN等路由功能，使傳統的光傳輸技術與TCP/IP的業務逐步融合。

MSTP；數據網業務；POS；EOS；QINQ；RPR；MPLS VPN

電力通信網絡上承載的調度自動化數據網和信息網均基于IP技術，電網業務由傳統的固定帶寬、小顆粒TDM（時分多路復用）業務應用向動態帶寬分配、大顆粒IP業務應用方向轉型，MSTP（多業務傳輸平臺）實現了TDM業務和以太網業務綜合接入。特別是MSTP具備一層透傳、二層交換與匯聚和三層路由的功能，為數據業務提供了豐富的接入方式。

1 傳統數據網業務接入

1.1 TDM接口

SDH（同步數字傳輸系列）中低速率信號采用VC（虛容器）映射成為SDH的負荷，STM-1的典型映射方式是3-7-3結構，典型虛容器有2M速率的VC12，34M速率的VC3，140M速率的VC4。數據網業務典型速率為FE（100 Mbit/s）、GE（1 000 Mbit/s）等，當數據網的路由器接入SDH時，路由器需加裝POS（數據包封裝成SDH幀）或E1接口。

POS接口的目的是使以太網業務封裝到SDH幀的VC結構中，封裝方式有PPP（點對點）/LAPS（鏈路接入規程協議）/HDLC（高級數據鏈路控制規程）/GPF（通用協議幀），使用最廣泛的為GFP協議。路由器側POS口速率一般為155 Mbit/s，通過光纖與SDH的155M光接口相連。

路由器串行接口加裝E1接口模塊，采用PPP協議把以太網業務封裝到1個VC12中。以華三SR3302路由器為例，需在串口進行如下配置：#interface Serial1/0/0（進入串行接口1/0/0端口模式）；#link-protocol ppp（啟用PPP協議）；#fe1 timeslot-list 1—31（將1—31時隙捆綁成1個通道）；#ip address ppp-negotiate（IP地址的確定采用PPP協議）。

1.2 傳統數據網互聯

調度自動化數據網第一平面的路由器與SDH設備互聯，如圖1所示。調度主站側實時路由器R2、非實時R3采用光纖通過POS口與SDH的STM-1接口互聯，變電站側采用路由器R1通過BNC（同軸電纜連接器）雙通電纜采用串行接口與SDH的E1接口互聯，如圖2所示。

圖1 第一平面SGDnet-1路由器與SDH互聯

圖2 BNC雙通電纜

2 MSTP多業務接入平臺

CCAT（連續級聯）是采用SDH連續時隙的VC捆綁成以太網帶寬，如圖3所示，VCAT（虛級聯）則可以把不連續的時隙VC捆綁成一個大帶寬，不同VC經過不同路徑到達終點組合，采用VCAT技術可以節省帶寬。

LCAS（鏈路容量調整機制）技術可以不中斷以太網業務進行以太網帶寬的動態調整，當以太網業務中部分帶寬失效時，還可以均衡負載。

EOS（以太網封裝成SDH幀）處理流程如圖4所示，以太網業務經過EOS封裝，GPF處理，映射進入SDH的VC容器，經過電路交叉到線路上傳輸。

圖3 CCAT與VCAT比較

3 MSTP的以太網業務接入

以思科ONS 15454 MSTP為例，其以太網業務板卡有一層CE系列，二層ML-MR系列，三層ML系列。

3.1 以太網的透傳業務

CE系列如圖5所示，可以看成是1個一層交換機，用戶不帶TAG標記的以太網業務從ETH端口接入，網元之間互聯的為POS接口。對于網元配置，首先選擇捆綁的VC和數量（例如：10 Mbit/s封裝到5個VC12，100 Mbit/s封裝到3個VC3，1 000 Mbit/s封裝到7個VC4），然后選擇源端的POS口，選擇目的POS口，就實現了以太網業務透傳。可以在兩網元的FE端口接PC機，使用ping命令，查看網絡是否可達。

浙江省調度數據網第二平面就采用MSTP的FE接口進行業務透傳，見圖6。主站節點采用一層業務匯聚板，電路不開放VCAS功能，保證電路延時小，可使用LCAS技術動態調整帶寬。

3.2 二層、三層業務

圖4 EOS處理流程

思科的ML系列板卡具有二層交換與匯聚和三層路由的功能。ML板卡需要軟件配置命令后，才能像其他板卡一樣使用網管進行業務配置。在網元上，右擊ML板卡，通過IOS start config選項，使用思科的IOS命令行對板卡配置，初始化命令如下：

#enable（啟動配置）

#configure terminal（配置終端）

#enable password cisco（使用密碼）

#copy running-config startup-config（形成運行啟動配置文件startup-config）

重新啟動板卡，右擊板卡，選中open IOS connection選項，根據數據網配置要求選用相應的ML的命令集，可以構建RPR（彈性分組環）、MPLS VPN（多協議標簽交換虛擬網）、QOS（服務質量）等服務。

3.3 RPR構建

MSTP提供的RPR彈性分組環被廣泛使用于城域網中，特別是像圖像監控這種大帶寬、組播、高速切換的技術要求的業務。思科ONS1545 MSTP的ML構建RPR環的步驟如下：

（1）在網元之間ML板卡的兩個POS0/1口之間構建東向、西向2條非保護的VC4通道，如圖7所示。

（2）啟用MPLS功能：#microcode mpls；（啟用MPLS指令集）；#wr（寫入命令集）；#reload（重新裝載）。

（3）配置橋接模式成IRB：#bridge irb。

（4）配置SPR接口：#interface spr 1（建立1個spr接口，注意接口號只能是1）；#spr station-id 1（配置station-id，代表1個節點，每個節點必須不同）。

（5）配置POS1和POS0口：#interface POS0（進入POS0端口狀態）；#trigger CRC-error action（如果SDH誤碼超過預設值，那么此接口會down，此命令可以防止SDH誤碼過多）；#spr interfaceid 1（將POS口和SPR口相關聯）；#spr keepalive（配置POS口和SPR口會發keeplive）；#crc 32（配置幀校驗的位數）；#pos trigger defects all（如果線路出現問題，POS會down）。POS1配置同POS0。至此，1個RPR環已經建立。

通過ML板卡的FE接口接入用戶業務，在RPR上可實現點對點untag業務，點到多點匯聚tag業務，點對點QinQ（虛擬分組網嵌套技術）業務，多點QinQ業務。

3.4 QINQ業務

QINQ業務將為配網調度一體化提供數據接入的便捷方式，不同的VLAN承載不同業務，匯聚到地調中心。

ML用戶側以太網接口的帶TAG標記的VLAN業務可以被封裝在RPR內部VLAN上，通過不同Bridge傳輸，形成VLAN嵌套，這樣保持VLAN業務的獨立性，即2個業務都是VLAN業務，也可以把多個VLAN業務通過QinQ傳輸到對端。QinQ還可以傳輸CDP，VTP，STP等二層協議。在配置上，使用SPR子端口綁定VLAN號，不同方向使用不同bridge就可以了。配置如下：#interface SPR1.40（子端口40）；#encapsulation dot1Q 40（綁定VLAN40）#bridge-group 1（用橋1送VLAN40）。若tag業務與untag業務都需要傳送，采用tunnel方式，配置如下：#interface FastEthernet0；#no ip address；#mode dot1q-tunnel，即在FE0端口啟用VLAN tunnel方式。

4 結語

思科ONS1545為DWDM和MSTP提供一體化平臺。在浙江電力通信網絡中，DWDM部署在500 kV變電站，解決長途傳輸問題，并提供STM64 MSTP互聯通道；MSTP層部署在各地區局，以及變電站接，提供TDM、低帶寬的L1/L2/ L3以太網業務；地市傳輸網與省傳輸網MSTP設備采用STM64互聯；跨地市的大帶寬通道（GE，10GE，STM16）由DWDM網絡提供，小帶寬通道（E1，STM1/4，FE）由MSTP網絡提供。

MSTP多業務綜合平臺的EOS功能，為電力通信的數據網業務提供了更豐富、便捷的接入功能，實現了傳統傳輸技術與IP交換的逐步融合。

[1]葉大革，黃紅兵.浙江電力地市公司通信網“十二五”典型規劃[J].電力系統通信，2011，32（323）:45-50.

[2]曹薊光，昊英樺.多業務傳送平臺（MSTP）技術與應用[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[3]陳志佳，吳斌.PTN技術在上海電力城域網中的應用前景[J].華東電力，2011（3）:39.

（本文編輯：陸瑩）

Data Service Access Base on CISCO ONS 15454 MSTP Platform

XIONG Pei-hua
（Z（P）EPC Training Center，Hangzhou 310015，China）

MSTP multi-service platform technology is based on SDH synchronous transmission system technology，at the same time it provides convenient access to Ethernet service and ATM services.By taking Cisco ONS 15454 MSTP as an example，the paper introduces that the MSTP equipment in high rate transmission bandwidth for data network provides traditional POS and E1 serial access mode，it also provides a rich EOS access modes.MSTP is provided with powerful function of VLAN nested QinQ，constructing metropolitan area RPR network，constructing routings like MPLS VPN，enabling traditional optical transmission technology to integrate with services of TCP/IP step by step.

MSTP；data network service；POS；EOS；QINQ；RPR；MPLS VPN

圖5 一層業務互聯

圖6 調度數據網第二平面接入MSTP方式

圖7 MSTP構建PRR環

TP274

：B

：1007-1881（2013）01-0066-03

2012-05-29

熊佩華（1969-），女，江西九江人，副教授，從事電力系統自動化及通信研究工作。