探讨ATM民航数据网MPSM板卡端口带宽受限问题

探讨ATM民航数据网MPSM板卡端口带宽受限问题

汪大成

北京天航信民航通信网络发展有限公司北京市100122

摘要：为了解决大于2M业务接入，更好的使业务用户要求得到满足；现提出关于MPSM板卡端口带宽受限问题并给出PPP协议捆绑技术、基于L2TP隧道协议的思科ASR路由器技术解决意见；通过实验证明利用二层PPP协议捆绑从而提高端口带宽，需要提供MPSM板卡PPPlicense使得板卡具备在用户设备层面启用PPP协议将数据按要求的带宽传输；使用不同的技术都存在利弊，但是目前较为完善也在现网中应用的技术是L2TP隧道协议。

关键词：MPSM板卡；端口带宽；L2TP隧道技术；民航

ATM是AsynchronousTransferMode（ATM）异步传输模式的缩写。

ATM是一项数据传输技术，是实现B-ISDN的业务的核心技术之一。ATM是以信元为基础的一种分组交换和复用技术，是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式。ATM技术适用于局域网和广域网，具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信业务。

ATM数据网中主要采用帧中继技术作为广域网接入技术，其承载的主要为IP用户数据还有少量的X.25、HDLC数据（此两项均为重要空管业务），目前承载ATM数据网业务接入的板卡类型有两种：MPSM和FRSM，但是随着思科公司不再继续生产FRSM板卡，MPSM板卡端口最大带宽速率只能为1984Kbps，导致无法满足接入业务的更高带宽需求。所以本研究是在不脱离目前民航ATM数据网现有设备（即：MPSM板卡）或使用其他设备进行工程改造，从而将业务接入用户的要求得以实现。

1.关于MLPPP和基于L2TP隧道技术的思科ASR路由器技术分析

目前，民航ATM数据网中用于业务接入的FRSM板卡设有8端口，每端口速率48Kbps到8.192Mbps，但是已停产；MPSM板卡设有16端口，每端口最高31个时隙可用，第0时隙始终不能为用户所用，因为MPSM板卡无论作为FR还是FRforwarding都必须是成帧的。在这样情况下，本研究提出以下两种解决技术分析：

1.1MLPPP技术分析

采用PPP许可的MPSM-16-T1E1板卡可以使用PPP捆绑技术实现高于2M速率的业务接入：

1）MPSM板卡必须是Master端，其他板卡为Slave端

2）MPSM板卡物理端口添加遵循1-8，9-16的规则

3）每个添加到捆绑组中的物理线路速率必须一致

4）只能配置业务等级为rt-vbr和nrt-vbr的虚电路

5）业务电路类型必须为PVC，且电路类型必须为FRforwardingDLCI必须配置1000且一个PPP捆绑组（最多4个捆绑组）里只能有一条forwarding电路

6）对端还需要解决PPPoverATM的配置

1.2基于L2TP隧道技术的思科ASR路由器技术分析

思科ASR路由器带有帧中继模块，能够解决FRSM板卡停产问题，并且解决了MPSM端口带宽受限问题。下面是介绍在如何在思科ASR路由器平台上启用L2TP隧道协议完成业务接入。

L2TP（Layer2TunnelProtocol）数据链路层隧道协议是IETF基于Cisco公司的L2F（Layer2Forwarding）协议与微软公司的PPTP（Point-To-PointTunnelingProtocol）协议提出的一项具有标准意义的隧道协议。L2TP协议提供了对PPP链路层数据包的通道（tunnel）传输支持，允许二层链路端点和PPP会话点驻留在不同设备上，并且采用包交换网络技术进行信息交互，从而扩展了PPP模型，并且L2TP协议结合了L2F协议和PPTP协议的各自优点，成为IETF有关二层隧道协议的工业标准。

1.2.1L2TP数据封装格式

L2TP协议将数据如上图方式封装起来，DeliveryHeader是一个20字节IPv4包头，它负责携带L2TPv3数据包穿越指定网络。L2TPv3Heater分别由SessionID和SessionCookie两部分组成，SessionID用来与远端系统建立会话的唯一标识ID。SessionCookie是用来保证两端会话一致性额外增加的衡量参数。会话两端SessionCookie值必须互相匹配。Payload代表穿越L2TP隧道的数据。

下面引用一个帧中继的例子解释数据是如何穿越L2TP隧道的。

EnterpriseHub要把帧中继格式的数据发送到EnterpriseSiteA，在路由器PEA上帧中继数据被封装上L2TP头和IP头通过隧道1发送至路由器PEB，路由器PEB收到数据包后，将L2TP和IP包头去掉，重新打上43的DLCI号发送至EnterpriseSiteA。

3.结果与分析

3.1实施二层PPP链路捆绑技术结果分析

在用户设备商实施PPP捆绑后：

在用户设备商未实施PPP捆绑：

3.2实施L2TP隧道技术结果分析

帧中继数据可以穿越L2TP隧道。所以可以在路由器上配置L2TP协议，使得转报数据通过路由器建立的隧道进行传输。由于FRSM板卡已停产，L2TP将可以有效的解决以后MPSM端口带宽受问题。

4.结语

本文主要讲述了如何在MPSM板卡端口带宽受限、FRSM板卡停产的情况下满足用户业务数据要求速率在2Mbps以上：

1）使用MLPPP，在MPSM板卡上启用MLPPPLicense，使得板卡支持2层PPP多链路捆绑协议，虽然此方案成本低，但是操作起来较难，要求当地实施人员有较高操作能力。

2）使用L2TP隧道技术，虽然要求成本比较高（要求使用具有较高功能的ASR路由器，此类路由器上支持帧中继接口，带宽问题即得到相应解决）。

PPP捆绑和L2TP隧道技术试验验证了理论分析的正确性，本传输方案具有传输效率高、链路传输可靠的优点。

参考文献：

[1]CiscoATMandFrameRelayServices（MPSM-T3E3-155andMPSM-16-T1E1）ConfigurationGuideandCommandReference，Release5.1[M]，USA

[2]王延明.《L2TP协议在民航网络中的应用》[J].天航信季刊（全称），2011年