電信級(jí)以太網(wǎng)的特征

    電信級(jí)以太網(wǎng)又稱運(yùn)營商級(jí)以太網(wǎng)（CE，CarrierEthernet），最早由城域以太網(wǎng)論壇（MEF，MetroEthernetForum）在2005年初提出。按照MEF定義，電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)主要包括5個(gè)方面的內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展性、可靠性、QoS、電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理。

    標(biāo)準(zhǔn)化

    標(biāo)準(zhǔn)化包括網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化，前者涉及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、接口和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，后者主要指電信級(jí)以太網(wǎng)采用一定的手段實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的以太網(wǎng)連接，提供包括以太網(wǎng)專線（EPL）、以太網(wǎng)虛擬專線（EVPL）、以太網(wǎng)專用局域網(wǎng)（EPLAN）、以太網(wǎng)虛擬專用局域網(wǎng)（EVPLAN）等多種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

    可擴(kuò)展性

    可擴(kuò)展性指業(yè)務(wù)帶寬和業(yè)務(wù)規(guī)模均可靈活擴(kuò)展，要能夠在城域網(wǎng)范圍內(nèi)為百萬級(jí)的用戶提供服務(wù)。

    可靠性

    傳統(tǒng)的以太網(wǎng)使用鏈路聚合和生成樹協(xié)議（STP）進(jìn)行保護(hù)，生成樹協(xié)議（STP）/快速生成樹協(xié)議（RSTP）/多實(shí)例生成樹協(xié)議（Mi-STP)在鏈路出現(xiàn)故障時(shí)的恢復(fù)時(shí)間都在秒級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電信級(jí)要求，電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)可以采取一定的手段保證業(yè)務(wù)倒換時(shí)間小于50ms。

    QoS

    QoS包括各種電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，主要有兩個(gè)方面：一方面是由呼叫與連接建立的速度，包括端到端延遲（End-to-endDelay）和延遲變化（Jitter）；另一方面是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞吐量。

    電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理

    電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理包括快速業(yè)務(wù)建立、用戶網(wǎng)絡(luò)管理，要能提供端到端的統(tǒng)一網(wǎng)管能力，能夠配置端到端的業(yè)務(wù)，還能夠測(cè)量端到端的性能，實(shí)時(shí)掌控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。

    5種電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)

    近兩年，電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展很快，許多廠家的解決方案均能提供50ms的保護(hù)倒換時(shí)間，并且具有較強(qiáng)QoS能力和電信級(jí)網(wǎng)管能力，最常用的電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)主要有5種。

    EAPS（以太網(wǎng)自動(dòng)環(huán)保護(hù)系統(tǒng)）

    EAPS是在RFC3619（ExtremeNetworks'EthernetAutomatic Protection Switching）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，2008年2月22日通過的ITU-T G.8032 version 1對(duì)它做了詳細(xì)的定義。它的主要特點(diǎn)可以歸納為：環(huán)形拓?fù)?標(biāo)準(zhǔn)的基于IEEE 802.1D/1Q的MAC交換+改進(jìn)的生成樹算法+以太故障檢測(cè)OAM+簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)控制協(xié)議。

    EAPS技術(shù)解決方案在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用QinQ封裝和增強(qiáng)的QoS能力，提供了一種低成本電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)。EAPS技術(shù)最大的特點(diǎn)是只需要在現(xiàn)有以太網(wǎng)上進(jìn)行軟件升級(jí)即可，因此成本最低，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容性最好。

    同時(shí)，EAPS技術(shù)可以提供電信級(jí)保護(hù)倒換時(shí)間，故障檢測(cè)模式有兩種，第一種是告警模式(環(huán)上節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)故障后主動(dòng)向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送link-down等信息)，第二種是抽樣模式(主節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送hello信息)。

    目前，眾多設(shè)備制造商（包括諾西、華為、中興）均對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了大量人力進(jìn)行研發(fā)，從測(cè)試結(jié)果來看，各家解決方案（諾西的ERP、華為的RRPP、中興的ZESR）都能滿足50ms保護(hù)切換的要求，具備較強(qiáng)的QoS能力，可以提供豐富的業(yè)務(wù)。只是為了規(guī)避專利，各廠家的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同，互通比較困難，需要各運(yùn)營商早日制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)互通。

    X-Link以太網(wǎng)技術(shù)

    X-Link主要指思科的FlexLink、華為的SmartLink和中興的ZESS技術(shù)，該技術(shù)是一種為鏈路雙上行提供可靠高效的備份和切換機(jī)制的解決方案，常用于雙上行組網(wǎng)。

    組網(wǎng)時(shí)，交換機(jī)上的兩個(gè)端口組成了一個(gè)X-Link組，其中一個(gè)作為主端口，另外一個(gè)作為備份端口。正常情況下，只有一個(gè)端口處于轉(zhuǎn)發(fā)（ACTIVE）狀態(tài)，另一個(gè)端口被阻塞，處于待命（STANDBY）狀態(tài)。當(dāng)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的端口鏈路發(fā)生故障時(shí)，X-Link組會(huì)自動(dòng)將該端口阻塞，并將原阻塞的待命端口切換到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。正常情況下備份端口不參與地址學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)主端口down掉后，備份端口迅速替代主端口，切換時(shí)間一般在100ms以內(nèi)。

    X-Link技術(shù)解決方案是在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上提供的一種低成本電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容性很好，而且不存在互通性問題，適用于樹型網(wǎng)絡(luò)雙上聯(lián)結(jié)構(gòu)。目前還沒有廠家對(duì)該技術(shù)提出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

    PBB和PBT

    IEEE802.1ah“Amendment6：ProviderBackbone Bridges”定義了PBB技術(shù)，該標(biāo)準(zhǔn)目前還處于草案階段。PBB是在MAC in MAC基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其基本思路是將用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝一個(gè)運(yùn)營商的以太網(wǎng)幀頭，形成兩個(gè)MAC地址。其中用戶的MAC地址存儲(chǔ)在運(yùn)營商的以太網(wǎng)幀中，核心網(wǎng)并不清楚，只根據(jù)運(yùn)營商的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)流量。最新PBB標(biāo)準(zhǔn)草案目前采用兩種可選的幀結(jié)構(gòu)：PBB幀和Dry Martini幀。

    PBT在MACinMAC封裝的基礎(chǔ)上，關(guān)掉以太網(wǎng)的生成樹和MAC學(xué)習(xí)功能，增強(qiáng)一些電信級(jí)OAM功能，將無連接的以太網(wǎng)改造為面向連接的隧道技術(shù)。

    PBB/PBT技術(shù)主要的制造商有北電、諾西和華為。該技術(shù)主要有兩大特點(diǎn)：第一，擴(kuò)展性好。關(guān)掉MAC學(xué)習(xí)功能后，可以消除導(dǎo)致MAC泛洪和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的廣播功能。采用VID+MAC地址作為全球惟一地址和基于目的地地址的轉(zhuǎn)發(fā)，從而消除了業(yè)務(wù)擴(kuò)展性限制，使網(wǎng)絡(luò)具有幾乎無限的隧道數(shù)目。第二，PBT轉(zhuǎn)發(fā)信息不再依靠傳統(tǒng)的泛洪和學(xué)習(xí)，而是由網(wǎng)管/控制平面直接提供，從而可以為網(wǎng)絡(luò)提供確知的通道，無需超額指配網(wǎng)絡(luò)容量就能提供硬QoS，實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留和50ms的保護(hù)倒換時(shí)間。

    PBT和MACinMAC多了一層封裝，在硬件成本上必然要付出相應(yīng)的代價(jià)，比EAPS/X-Link成本要高一些。

    EOMPLS

    EOMPLS一般是以三層的IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二層VPN功能，包括點(diǎn)到點(diǎn)的以太專線和多點(diǎn)到多點(diǎn)的VPLS。

    EOMPLS技術(shù)主要制造商包括阿朗、思科、華為等傳統(tǒng)的路由器制造商。該技術(shù)主要有四大特點(diǎn)：第一，拓?fù)錈o關(guān)性。在任意IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)上可提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、環(huán)型等結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)；第二，充分利用IP/MPLS技術(shù)，可提供QoS、強(qiáng)制路由、流量工程、冗余保護(hù)、快速恢復(fù)、策略等，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展容易；第三，業(yè)務(wù)切換時(shí)間小于50ms；第四，本地意義的VLAN標(biāo)識(shí)，有效解決4KVLAN全局意義的限制。

    但由于EOMPLS在二層設(shè)備上采用復(fù)雜的三層協(xié)議建立信令，設(shè)備成本較高。同時(shí)，EOMPLS運(yùn)行配置比較復(fù)雜，特別是具有數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型城域網(wǎng)的管理運(yùn)行成本較高。

    RPR環(huán)網(wǎng)技術(shù)

    彈性分組環(huán)（ResilientPacketRing，RPR），目前已標(biāo)準(zhǔn)化為IEEE802.17，提供類似SDH級(jí)網(wǎng)絡(luò)可靠性的同時(shí)降低了傳送費(fèi)用，華為是該技術(shù)的主要制造商。

    RPR為逆向雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，外環(huán)為OuterRing、內(nèi)環(huán)為InnerRing，外環(huán)和內(nèi)環(huán)都傳送數(shù)據(jù)包和控制包，內(nèi)環(huán)的控制包攜帶外環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息，反之亦然；RPR采用了SDH的環(huán)形結(jié)構(gòu)，同時(shí)也繼承了故障自愈能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)50ms時(shí)間內(nèi)的故障保護(hù)切換。

    RPR采用硬件環(huán)的方式，成本比較高，同時(shí)在擴(kuò)展性方面也需要進(jìn)一步提高。