基于思科ONS 15454 MSTP平台的数据业务接入

熊佩华

（浙江省电力公司培训中心，杭州310015）

电力信息化

基于思科ONS 15454 MSTP平台的数据业务接入

熊佩华

（浙江省电力公司培训中心，杭州310015）

MSTP多业务平台技术基于SDH同步传输系统技术，同时为以太网业务、ATM业务提供便捷接入。以思科ONS 15454 MSTP设备为例，介绍了MSTP设备在高速率传输带宽上为数据网提供传统的POS和E1串口接入方式之外，还提供了丰富的EOS接入方式，MSTP具有构建强大VLAN嵌套的QinQ功能、构建城域RPR网功能、构建MPLS VPN等路由功能，使传统的光传输技术与TCP/IP的业务逐步融合。

MSTP；数据网业务；POS；EOS；QINQ；RPR；MPLS VPN

电力通信网络上承载的调度自动化数据网和信息网均基于IP技术，电网业务由传统的固定带宽、小颗粒TDM（时分多路复用）业务应用向动态带宽分配、大颗粒IP业务应用方向转型，MSTP（多业务传输平台）实现了TDM业务和以太网业务综合接入。特别是MSTP具备一层透传、二层交换与汇聚和三层路由的功能，为数据业务提供了丰富的接入方式。

1 传统数据网业务接入

1.1 TDM接口

SDH（同步数字传输系列）中低速率信号采用VC（虚容器）映射成为SDH的负荷，STM-1的典型映射方式是3-7-3结构，典型虚容器有2M速率的VC12，34M速率的VC3，140M速率的VC4。数据网业务典型速率为FE（100 Mbit/s）、GE（1 000 Mbit/s）等，当数据网的路由器接入SDH时，路由器需加装POS（数据包封装成SDH帧）或E1接口。

POS接口的目的是使以太网业务封装到SDH帧的VC结构中，封装方式有PPP（点对点）/LAPS（链路接入规程协议）/HDLC（高级数据链路控制规程）/GPF（通用协议帧），使用最广泛的为GFP协议。路由器侧POS口速率一般为155 Mbit/s，通过光纤与SDH的155M光接口相连。

路由器串行接口加装E1接口模块，采用PPP协议把以太网业务封装到1个VC12中。以华三SR3302路由器为例，需在串口进行如下配置：#interface Serial1/0/0（进入串行接口1/0/0端口模式）；#link-protocol ppp（启用PPP协议）；#fe1 timeslot-list 1—31（将1—31时隙捆绑成1个通道）；#ip address ppp-negotiate（IP地址的确定采用PPP协议）。

1.2 传统数据网互联

调度自动化数据网第一平面的路由器与SDH设备互联，如图1所示。调度主站侧实时路由器R2、非实时R3采用光纤通过POS口与SDH的STM-1接口互联，变电站侧采用路由器R1通过BNC（同轴电缆连接器）双通电缆采用串行接口与SDH的E1接口互联，如图2所示。

图1 第一平面SGDnet-1路由器与SDH互联

图2 BNC双通电缆

2 MSTP多业务接入平台

CCAT（连续级联）是采用SDH连续时隙的VC捆绑成以太网带宽，如图3所示，VCAT（虚级联）则可以把不连续的时隙VC捆绑成一个大带宽，不同VC经过不同路径到达终点组合，采用VCAT技术可以节省带宽。

LCAS（链路容量调整机制）技术可以不中断以太网业务进行以太网带宽的动态调整，当以太网业务中部分带宽失效时，还可以均衡负载。

EOS（以太网封装成SDH帧）处理流程如图4所示，以太网业务经过EOS封装，GPF处理，映射进入SDH的VC容器，经过电路交叉到线路上传输。

图3 CCAT与VCAT比较

3 MSTP的以太网业务接入

以思科ONS 15454 MSTP为例，其以太网业务板卡有一层CE系列，二层ML-MR系列，三层ML系列。

3.1 以太网的透传业务

CE系列如图5所示，可以看成是1个一层交换机，用户不带TAG标记的以太网业务从ETH端口接入，网元之间互联的为POS接口。对于网元配置，首先选择捆绑的VC和数量（例如：10 Mbit/s封装到5个VC12，100 Mbit/s封装到3个VC3，1 000 Mbit/s封装到7个VC4），然后选择源端的POS口，选择目的POS口，就实现了以太网业务透传。可以在两网元的FE端口接PC机，使用ping命令，查看网络是否可达。

浙江省调度数据网第二平面就采用MSTP的FE接口进行业务透传，见图6。主站节点采用一层业务汇聚板，电路不开放VCAS功能，保证电路延时小，可使用LCAS技术动态调整带宽。

3.2 二层、三层业务

图4 EOS处理流程

思科的ML系列板卡具有二层交换与汇聚和三层路由的功能。ML板卡需要软件配置命令后，才能像其他板卡一样使用网管进行业务配置。在网元上，右击ML板卡，通过IOS start config选项，使用思科的IOS命令行对板卡配置，初始化命令如下：

#enable（启动配置）

#configure terminal（配置终端）

#enable password cisco（使用密码）

#copy running-config startup-config（形成运行启动配置文件startup-config）

重新启动板卡，右击板卡，选中open IOS connection选项，根据数据网配置要求选用相应的ML的命令集，可以构建RPR（弹性分组环）、MPLS VPN（多协议标签交换虚拟网）、QOS（服务质量）等服务。

3.3 RPR构建

MSTP提供的RPR弹性分组环被广泛使用于城域网中，特别是像图像监控这种大带宽、组播、高速切换的技术要求的业务。思科ONS1545 MSTP的ML构建RPR环的步骤如下：

（1）在网元之间ML板卡的两个POS0/1口之间构建东向、西向2条非保护的VC4通道，如图7所示。

（2）启用MPLS功能：#microcode mpls；（启用MPLS指令集）；#wr（写入命令集）；#reload（重新装载）。

（3）配置桥接模式成IRB：#bridge irb。

（4）配置SPR接口：#interface spr 1（建立1个spr接口，注意接口号只能是1）；#spr station-id 1（配置station-id，代表1个节点，每个节点必须不同）。

（5）配置POS1和POS0口：#interface POS0（进入POS0端口状态）；#trigger CRC-error action（如果SDH误码超过预设值，那么此接口会down，此命令可以防止SDH误码过多）；#spr interfaceid 1（将POS口和SPR口相关联）；#spr keepalive（配置POS口和SPR口会发keeplive）；#crc 32（配置帧校验的位数）；#pos trigger defects all（如果线路出现问题，POS会down）。POS1配置同POS0。至此，1个RPR环已经建立。

通过ML板卡的FE接口接入用户业务，在RPR上可实现点对点untag业务，点到多点汇聚tag业务，点对点QinQ（虚拟分组网嵌套技术）业务，多点QinQ业务。

3.4 QINQ业务

QINQ业务将为配网调度一体化提供数据接入的便捷方式，不同的VLAN承载不同业务，汇聚到地调中心。

ML用户侧以太网接口的带TAG标记的VLAN业务可以被封装在RPR内部VLAN上，通过不同Bridge传输，形成VLAN嵌套，这样保持VLAN业务的独立性，即2个业务都是VLAN业务，也可以把多个VLAN业务通过QinQ传输到对端。QinQ还可以传输CDP，VTP，STP等二层协议。在配置上，使用SPR子端口绑定VLAN号，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（绑定VLAN40）#bridge-group 1（用桥1送VLAN40）。若tag业务与untag业务都需要传送，采用tunnel方式，配置如下：#interface FastEthernet0；#no ip address；#mode dot1q-tunnel，即在FE0端口启用VLAN tunnel方式。

4 结语

思科ONS1545为DWDM和MSTP提供一体化平台。在浙江电力通信网络中，DWDM部署在500 kV变电站，解决长途传输问题，并提供STM64 MSTP互联通道；MSTP层部署在各地区局，以及变电站接，提供TDM、低带宽的L1/L2/ L3以太网业务；地市传输网与省传输网MSTP设备采用STM64互联；跨地市的大带宽通道（GE，10GE，STM16）由DWDM网络提供，小带宽通道（E1，STM1/4，FE）由MSTP网络提供。

MSTP多业务综合平台的EOS功能，为电力通信的数据网业务提供了更丰富、便捷的接入功能，实现了传统传输技术与IP交换的逐步融合。

[1]叶大革，黄红兵.浙江电力地市公司通信网“十二五”典型规划[J].电力系统通信，2011，32（323）:45-50.

[2]曹蓟光，昊英桦.多业务传送平台（MSTP）技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[3]陈志佳，吴斌.PTN技术在上海电力城域网中的应用前景[J].华东电力，2011（3）:39.

（本文编辑：陆莹）

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

图5 一层业务互联

图6 调度数据网第二平面接入MSTP方式

图7 MSTP构建PRR环

TP274

：B

：1007-1881（2013）01-0066-03

2012-05-29

熊佩华（1969-），女，江西九江人，副教授，从事电力系统自动化及通信研究工作。