城域以太网的升级和优化

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1、城域以太网的升级和优化摘要　分析了传统城域以太网面临的挑战；介绍了电信级以太网的基本属性、特点、技术、MEF已通过的业务标准及解决方案（以西门子产品为例）。0、前言1973年，BobMetcalfe提出以太网的概念。由于以太网技术配置简单、组网灵活、成本低、互操作性好，而且技术本身已经被大多数人所熟悉和接受，以太网组网技术得到很大发展。目前有近90%的互联网业务来自以太网。以太网在局域网中表现出的优势，正在逐渐使其成为城域网甚至广域网中的主流传送网技术之一。城域以太网以简单、可快速扩展以及低成本等优势在很多国家迅猛发展。Frost&Sullivan公司的研究表明，2004年城域以太

2、网设备全球销售额为26亿美元，2005年翻一番达49亿美元。预计2009年可以达到150亿美元。将以太网技术推向城域网或广域网目前已经成为业界关注的热点。城域以太网快速发展正在成为宽带城域网的主流。1、传统城域以太网面临的挑战虽然城域以太网凭借简单、可以快速布设，带宽可扩展和粒度可变，内部开销低，低成本（城域以太网以传统技术2倍的代价，提供7-8倍带宽）等优势得到快速发展，但当时的城域网建设主要是针对窄带数据业务市场（如上网浏览、电子邮件等业务）。没考虑QoS问题、组播等应用问题。近几年来，随着VoIP、IPTV等新业务的发展，给网络提出更高要求。当前网络面临如下挑战：a）不完全具

3、备电信级的可靠性和可扩展性。没有冗余和弹性、采用了很多中低端交换机作为汇聚设备、没有保护的级联。b）不能完全支持多业务部署。QoS机制不完善、难以进行用户和业务的区分、不支持端到端的业务实施、组播支持能力差。c）网络结构不清晰。很多小BRAS、性能有限、扩展困难、成为网络瓶颈；一些汇聚交换机被当作3层设备使用。d）不能满足新业务，需要更多的带宽。2、电信级以太网为了实现与传统电信级传送网（如SDH）和承载网（如ATM/FRPVC）相同的可靠性，使之有可能作为今后运营商承载业务的一种新的可选技术，城域以太网论坛（MEF）对城域以太网络从体系结构、网络管理、保护、QoS、业务等方面进行

4、了完善的功能框架定义。MEF定义的电信级以太网（CarrierEthernet）的基本属性为标准化的业务（以太网透明专线、虚拟专线、虚拟局域网）、可扩展性（各种以太网业务、10万条以上的业务规模）、业务管理（快速业务建立、OAM、用户网络管理）、服务质量（端到端有保障的业务性能）、可靠性（用户无感知的故障恢复、低于50ms的保护倒换）。这5个基本属性决定了它与传统以太网技术的区别，使可观的商业利益来源于以太网的成本模型，从而实现了显著的成本节省。2.1　电信级以太网的特点电信级以太网有以下特点：a）具有高扩展性、网络弹性以及安全性；b）通过先进的QoS机制增强服务区分能力；c）支持

5、端到段网络管理控制；d）先进的以太网整体服务；e）解决网络拓展性问题；f）增加了网络的灵活性。2.2　电信级以太网中的技术电信级以太网主要包括如QinQ（SVLAN）、以太网环保护（ERP）、弹性分组环（RPR）、多业务环（MSR），MACinMAC封装、网络提供商骨干传送（PBT）、虚拟专用局域网业务（VPLS）等技术。ERP在现有以太网硬件基础上，结合QinQ和增强QoS能力，提供很低成本的电信级以太网。ERP可与传统以太网和MPLS的保护机制实现互操作，但QoS和扩展性是其最大的劣势。MACinMAC技术中采用用户以太帧再封装运营商以太帧头的技术，形成2个MAC地址。其中用户

6、的MAC地址存储于运营商的以太网帧中，核心网只根据运营商MAC地址转发流量。由于具有清晰的运营网和用户间界限，因此安全性较高。运营网与用户隔离，规避了用户网中的可能发生的广播风暴和转发环路问题。另外由于运营商无需担心VLAN和MAC地址与用户网冲突，简化了网络的规划和运营。二层封装，无需复杂信令，交换机只需学习自己的MAC地址，减少了存贮和处理要求。因此大大降低了成本。PBT是在MACinMAC基础上，关掉了MAC学习功能。它的主要特点首先是扩展性好，关掉MAC学习功能，可以消除导致MAC泛洪和限制网络规模的广播功能。采用VID+MAC（60bit）作为全球惟一地址和基于目的地地址

7、的转发，隧道数目高达260。转发信息不再靠传统的泛洪和学习，由网管／控制面直接提供，提供确知通道，还能支持各种基于MPLS的业务，业务灵活性很好。但是其N平方问题需要手动，明显增加管理难度，自动隧道建立能力也值得商榷。RPR采用一种新的MAC层和共享接入方式，工作在第2层，既可以架构在层1的SDH、GE上，又可以直接工作在裸光纤上作为路由器的线路接口板。同时无需对非落地IP包进行拆分重组，可直接前转，简化了处理，提高了交换处理能力，可以在二层上实现50ms的保护倒换时