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PPP license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Asynchronous Transfer Mode（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 8.192 Mbps，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FR forwarding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FR forwarding DLCI 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PPP over ATM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（Layer 2 Tunnel Protocol）数据链路层隧道协议是IETF基于Cisco公司的L2F（Layer 2 Forwarding）协议与微软公司的PPTP（Point-To-Point Tunneling Protocol）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，Delivery Header是一个20字节IPv4包头，它负责携带L2TPv3数据包穿越指定网络。L2TPv3 Heater分别由Session ID和Session Cookie两部分组成，Session ID用来与远端系统建立会话的唯一标识ID。Session Cookie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Session Cookie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。
Enterprise Hub要把帧中继格式的数据发送到Enterprise Site A，在路由器PE A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PE B，路由器PE B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Enterprise Site A。
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MLPPP License，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] Cisco ATM and Frame Relay Services（MPSM-T3E3-155 and MPSM-16-T1E1）Configuration Guide and Command Reference，Release 5.1 [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
论文作者:汪大成
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：板卡论文; 隧道论文; 协议论文; 数据论文; 技术论文; 端口论文; 业务论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;