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电信级:新型以太网蓬勃兴起


(2007-12-26 09:14:31)

近来,电信级以太网的发展很快,具有硬QoS能力和电信级网管能力,已能提供50ms的保护倒换时间,有些技术还采用了数字包封器,利用前向纠错(FEC)和同步技术来改进系统性能,延伸传输距离。简言之,一些新型电信级以太网技术正逐渐具备公用电信网所要求的必备功能和性能。

EAPS

以以太环保护(ERP)为代表的以太网自动环保护系统(EAPS)是一种新的低成本电信级以太网解决方案。这种技术解决方案在现有标准以太网硬件基础上,结合应用QinQ封装和增强的QoS能力,从而提供了一种低成本技术。其最大的特点是只需在现有以太网上进行软件升级即可,因此成本最低,与传统以太网的兼容性最好。此外,ERP可以提供50ms的电信级保护倒换时间,有两种故障检测模式。第一种是告警模式(快速模式),第二种是抽样模式(检测包模式)。同时,ERP可以与传统以太网和MPLS的保护机制实现互操作。与其它保护机制的最大不同是,ERP可以为组播业务提供保护而无需在环上分配额外的容量,环上的所有容量都可以用来承载受保护的组播流量。

MAC in MAC

所谓MAC in MAC封装遵循IEEE802.1ah标准,其基本思路是将用户的以太网数据帧再封装一个运营商的以太网帧头,形成两个MAC地址。第一,用户的MAC地址存储在运营商的以太网帧中,核心网并不清楚。可见,MAC in MAC封装方式具有清晰的运营网和用户间的界限,完全屏蔽了用户侧的信息,减轻了用户MAC地址对核心网转发表的压力,解决了网络安全性问题。第二,MAC in MAC封装具有清晰的层次化结构,在运营商域的MAC帧头具有24bit业务标签,理论上可以支持1600万用户,从根本上解决了网络扩展性和业务扩展性问题。第三,由于运营网与用户网隔离,从而也规避了用户网中可能发生的广播风暴和潜在的转发环路问题,使网络具有健壮性。第四,由于运营商无需担心运营网的VLAN和MAC地址与用户网冲突,因而简化了网络的规划和运营。第五,MAC in MAC采用二层封装技术,无需复杂信令机制。第六,由于运营网的以太网交换机只需要学习自己的MAC地址,从而减少了所需的存储和处理要求。两者结合使设备成本、建网成本和运维成本均较低。第七,采用MAC in MAC封装,对下可以接入VLAN或SVLAN,对上可以与VPLS或其它VPN业务互通,具有很强的灵活性,很适合接入汇聚层应用。

VPLS

VPLS是在点到点MPLS基础上进一步发展而成的多点互联的二层VPN技术,将广域网的MPLS扩展到以太网的接入层。从用户角度,仿佛所有站点都连至一个专有LAN。从业务提供者角度,可以重新利用IP/MPLS基础设施来提供多种业务。VPLS基于MPLS,采用两层MPLS标签封装,独立于具体物理拓扑,且能支持任意的逻辑拓扑结构,具有较高的组网灵活性,还可以利用MPLS的流量工程实现资源配置的最佳化;VPLS利用快速重选路由(FRR)技术代替以太网的生成树(STP)和快速生成树(RSTP)保护,可以实现50ms的保护倒换时间;VPLS还支持2/3/4层可扩展的访问控制列表(ACL)能力和每用户的ACL控制,提供了较安全的控制和策略机制;VPLS具有良好的二层汇聚能力,支持的用户数量突破了传统以太网的4096个VID的限制;VPLS提供分层的VPLS(HVPLS),进一步改进了扩展性,使用户数可扩展到百万级;VPLS能够区分并保证每用户中的不同业务流量,网络业务配置简单,业务提供快;VPLS还具有清晰的运营网和用户网间的界限,便于管理。简言之,VPLS在服务质量和流量工程方面比MACinMAC更好,很适合网络边缘层的应用。

然而,VPLS在二层设备上采用复杂的三层协议建立信令,设备成本相对较高。同时,VPLS协议栈层次多,运行配置比较复杂,特别是对于数千个节点的大型城域网的管理运行成本较高。此外,采用双MPLS标签增加了协议开销,导致转发小包时效率不高。但是,对于IPTV等新型高级业务需求较为强劲的大型城域网而言,其依然是一个有前瞻性的技术选择,特别是核心网部分。

可以预计,随着网络中IP/以太网业务量的快速增加以及基于以太网技术的新型解决方案的不断出现,电信级以太网多业务平台在城域网中的应用将会越来越多,最终将可能成为主要技术平台。

(人民邮电报)

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