電信級以太網的特征

    電信級以太網又稱運營商級以太網（CE，CarrierEthernet），最早由城域以太網論壇（MEF，MetroEthernetForum）在2005年初提出。按照MEF定義，電信級以太網技術主要包括5個方面的內容：標準化、可擴展性、可靠性、QoS、電信級網絡管理。

    標準化

    標準化包括網絡和業(yè)務的標準化，前者涉及網絡架構、接口和協(xié)議的標準化，后者主要指電信級以太網采用一定的手段實現(xiàn)點到點、點到多點的以太網連接，提供包括以太網專線（EPL）、以太網虛擬專線（EVPL）、以太網專用局域網（EPLAN）、以太網虛擬專用局域網（EVPLAN）等多種以太網業(yè)務。

    可擴展性

    可擴展性指業(yè)務帶寬和業(yè)務規(guī)模均可靈活擴展，要能夠在城域網范圍內為百萬級的用戶提供服務。

    可靠性

    傳統(tǒng)的以太網使用鏈路聚合和生成樹協(xié)議（STP）進行保護，生成樹協(xié)議（STP）/快速生成樹協(xié)議（RSTP）/多實例生成樹協(xié)議（Mi-STP)在鏈路出現(xiàn)故障時的恢復時間都在秒級，遠遠大于電信級要求，電信級以太網技術可以采取一定的手段保證業(yè)務倒換時間小于50ms。

    QoS

    QoS包括各種電信級網絡性能指標，主要有兩個方面：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）；另一方面是網絡數據的吞吐量。

    電信級網絡管理

    電信級網絡管理包括快速業(yè)務建立、用戶網絡管理，要能提供端到端的統(tǒng)一網管能力，能夠配置端到端的業(yè)務，還能夠測量端到端的性能，實時掌控網絡的運行情況。

    5種電信級以太網技術

    近兩年，電信級以太網技術發(fā)展很快，許多廠家的解決方案均能提供50ms的保護倒換時間，并且具有較強QoS能力和電信級網管能力，最常用的電信級以太網技術主要有5種。

    EAPS（以太網自動環(huán)保護系統(tǒng)）

    EAPS是在RFC3619（ExtremeNetworks'EthernetAutomatic Protection Switching）的基礎上發(fā)展而來，2008年2月22日通過的ITU-T G.8032 version 1對它做了詳細的定義。它的主要特點可以歸納為：環(huán)形拓撲+標準的基于IEEE 802.1D/1Q的MAC交換+改進的生成樹算法+以太故障檢測OAM+簡單環(huán)網控制協(xié)議。

    EAPS技術解決方案在現(xiàn)有標準以太網基礎上，結合應用QinQ封裝和增強的QoS能力，提供了一種低成本電信級以太網技術。EAPS技術最大的特點是只需要在現(xiàn)有以太網上進行軟件升級即可，因此成本最低，與傳統(tǒng)以太網的兼容性最好。

    同時，EAPS技術可以提供電信級保護倒換時間，故障檢測模式有兩種，第一種是告警模式(環(huán)上節(jié)點發(fā)現(xiàn)故障后主動向主節(jié)點發(fā)送link-down等信息)，第二種是抽樣模式(主節(jié)點周期性地發(fā)送hello信息)。

    目前，眾多設備制造商（包括諾西、華為、中興）均對該技術進行了大量人力進行研發(fā)，從測試結果來看，各家解決方案（諾西的ERP、華為的RRPP、中興的ZESR）都能滿足50ms保護切換的要求，具備較強的QoS能力，可以提供豐富的業(yè)務。只是為了規(guī)避專利，各廠家的具體實現(xiàn)細節(jié)不同，互通比較困難，需要各運營商早日制定企業(yè)標準，促進互通。

    X-Link以太網技術

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

    組網時，交換機上的兩個端口組成了一個X-Link組，其中一個作為主端口，另外一個作為備份端口。正常情況下，只有一個端口處于轉發(fā)（ACTIVE）狀態(tài)，另一個端口被阻塞，處于待命（STANDBY）狀態(tài)。當處于轉發(fā)狀態(tài)的端口鏈路發(fā)生故障時，X-Link組會自動將該端口阻塞，并將原阻塞的待命端口切換到轉發(fā)狀態(tài)。正常情況下備份端口不參與地址學習和數據轉發(fā)，當主端口down掉后，備份端口迅速替代主端口，切換時間一般在100ms以內。

    X-Link技術解決方案是在現(xiàn)有標準以太網技術基礎上提供的一種低成本電信級以太網技術，與傳統(tǒng)以太網的兼容性很好，而且不存在互通性問題，適用于樹型網絡雙上聯(lián)結構。目前還沒有廠家對該技術提出相關標準。

    PBB和PBT

    IEEE802.1ah“Amendment6：ProviderBackbone Bridges”定義了PBB技術，該標準目前還處于草案階段。PBB是在MAC in MAC基礎上發(fā)展而來的，其基本思路是將用戶的以太網數據幀再封裝一個運營商的以太網幀頭，形成兩個MAC地址。其中用戶的MAC地址存儲在運營商的以太網幀中，核心網并不清楚，只根據運營商的MAC地址轉發(fā)流量。最新PBB標準草案目前采用兩種可選的幀結構：PBB幀和Dry Martini幀。

    PBT在MACinMAC封裝的基礎上，關掉以太網的生成樹和MAC學習功能，增強一些電信級OAM功能，將無連接的以太網改造為面向連接的隧道技術。

    PBB/PBT技術主要的制造商有北電、諾西和華為。該技術主要有兩大特點：第一，擴展性好。關掉MAC學習功能后，可以消除導致MAC泛洪和限制網絡規(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發(fā)，從而消除了業(yè)務擴展性限制，使網絡具有幾乎無限的隧道數目。第二，PBT轉發(fā)信息不再依靠傳統(tǒng)的泛洪和學習，而是由網管/控制平面直接提供，從而可以為網絡提供確知的通道，無需超額指配網絡容量就能提供硬QoS，實現(xiàn)帶寬預留和50ms的保護倒換時間。

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

    EOMPLS

    EOMPLS一般是以三層的IP網絡實現(xiàn)二層VPN功能，包括點到點的以太專線和多點到多點的VPLS。

    EOMPLS技術主要制造商包括阿朗、思科、華為等傳統(tǒng)的路由器制造商。該技術主要有四大特點：第一，拓撲無關性。在任意IP/MPLS網絡拓樸結構上可提供點對點、點對多點、多點對多點、環(huán)型等結構的以太網業(yè)務；第二，充分利用IP/MPLS技術，可提供QoS、強制路由、流量工程、冗余保護、快速恢復、策略等，網絡擴展容易；第三，業(yè)務切換時間小于50ms；第四，本地意義的VLAN標識，有效解決4KVLAN全局意義的限制。

    但由于EOMPLS在二層設備上采用復雜的三層協(xié)議建立信令，設備成本較高。同時，EOMPLS運行配置比較復雜，特別是具有數千個節(jié)點的大型城域網的管理運行成本較高。

    RPR環(huán)網技術

    彈性分組環(huán)（ResilientPacketRing，RPR），目前已標準化為IEEE802.17，提供類似SDH級網絡可靠性的同時降低了傳送費用，華為是該技術的主要制造商。

    RPR為逆向雙環(huán)拓撲結構，外環(huán)為OuterRing、內環(huán)為InnerRing，外環(huán)和內環(huán)都傳送數據包和控制包，內環(huán)的控制包攜帶外環(huán)數據包的控制信息，反之亦然；RPR采用了SDH的環(huán)形結構，同時也繼承了故障自愈能力強的特點，能夠實現(xiàn)50ms時間內的故障保護切換。

    RPR采用硬件環(huán)的方式，成本比較高，同時在擴展性方面也需要進一步提高。