城域以太网技术标准化进程提速

　　编者按：

　　以太网既可以作为一种传送和承载技术，也可以作为一种业务提供给用户。许多网络技术都可以提供以太网业务，如SDH、ATM、WDM和IP/MPLS等。目前关于以太网业务还没有统一的标准，各个标准化组织和厂商推出了各种各样的以太网业务。

　　针对城域以太网技术存在的问题，设备制造商分别提出各自的解决方案，导致难以实现互联互通。标准的不统一对以太网业务的应用和推广都很不利，因为这使得运营商、设备厂商和用户对不同的以太网业务有不同的理解。针对这种情况，本版将全面介绍国际上主要标准化组织关于以太网业务和技术的标准化现状。

　　ITU-T关注以太网帧的规范化传送

　　ITU-T主要关注运营商网络的体系结构，因此其关于以太网技术和业务的标准重点是规范如何在不同的传送网上承载以太网帧，包括SDH、OTN、ATM和MPLS等。在ITU-T内与以太网相关的标准主要由SG15和SG13研究组负责制订。

　　ITU-TSG15WP3负责制订传送网承载以太网的标准，目前正在制订的标准包括：

　　G.8010：以太网层网络体系结构。G.8010基于IEEE802.1D、802.1Q、802.3和802.1ad标准，使用G.805和G.809定义的建模方法描述以太网的功能结构。这里描述的以太网功能结构从网络角度出发，包括以太网分层结构、客户特性信息、客户层/服务层关联、网络拓扑和层网络功能等。通过这种功能结构提供以太网信号的传输、复用、路由、监视、性能评价和网络生存性。该建议不包含以太网使用的服务层网络功能结构，这些功能结构在其它的建议或IETF标准中定义。基本的以太网分层结构包括以太网MAC层网络(无连接)和以太网PHY层网络(面向连接)。

　　G.8011：以太网业务框架。该建议定义了一种描述以太网业务的框架，这种框架由网络结构拓扑和特征属性构成。该建议定义的以太网业务由G.8010描述的通用层网络结构支持，而与特定的网络实现技术无关。G.8011从运营商网络的角度定义了EPL、EVPL、EPLAN和EVPLAN等几种类型的以太网业务。

　　G.8012.x：传送网承载以太网的体系结构。这一系列建议定义通过传送网连接两个或多个以太网接口，提供各种以太网业务的功能结构。承载以太网业务的传送网可以是SDH、ATM、PDH、MPLS或OTN等。G.8012.1定义以太网专线(EPL)业务，计划于2004年4月的ITU-TSG15会议上通过。其它的业务类型将在后续的建议中定义。通过这种方式可以加快建议的制订进程。

　　G.eequ：以太网设备规范。该建议定义用于支持以太网业务的设备的技术需求。以太网设备需要支持G.8012.x定义的以太网传送业务和UNI/NNI，满足G.8010定义的以太网层网络体系结构以及Y.17ethperf和Y.17ethoam定义的以太网传送性能监视和OAM能力。该建议与ITU-T的SDH设备规范相类似。

　　G.esm：以太网业务复用。该建议定义在传送网上进行以太网业务复用的功能和结构，称为XYZ层。利用不同方式的业务提供商(SP)封装，在运营商的网络中至少有4种方法可以进行以太网业务的复用和交换：使用SP以太网(MAC-in-MAC)进行MAC交换；使用SP桥接(Q-in-Q)进行链路复用；使用GFP的扩展头提供运营商地址和流标签；使用各种MPLS解决方案(MPLSL2VPN和PWE3等)。目前该建议的具体内容还在讨论之中。

　　G.asm：多承载和多运营商环境中的业务管理结构。该建议最初是想定义端到端的SDH承载以太网业务的管理，目前其范围扩展到了对客户专线业务(CPLS)管理结构的定义。CPLS可以是传统的SDH和PDH专线，也可以是以太网专线。该建议还定义用于完成管理任务的管理参数、格式和协议等。

　　G.mta：MPLS层网络结构。该建议使用G.805描述的建模方法描述MPLS网络的功能结构。MPLS网络功能从网络角度出发，包括MPLS网络分层结构、客户特征信息、客户层/服务层关联、网络拓扑和层网络功能等。通过这种功能结构提供MPLS信号的传输、复用、路由、监视、性能评价和网络生存性。

　　ITU-TSG13WP3主要研究以太网的性能和流量管理，目前主要关注的是以太网OAM。已经和正在制订的标准包括：

　　Y.1730：以太网OAM需求。该建议提供用于以太网用户平面OAM功能的动机和需求。其范围包括点到点和多点到多点以太网连接的OAM功能需求，连接类型可以是专用和共享两种方式。该建议不涉及OAM的行政管理方面。

　　Y.17ethoam：以太网OAM机制。该建议是Y.1730提出的以太网OAM需求的一个具体实现。以太网OAM机制包括故障管理(如环回、连接监视、通道踪迹和AIS/RDI等)，性能测量和发现。并定义了用于以太网OAM的以太网帧格式。

　　IEEE积极制订以太网技术标准

　　IEEE主要关注以太网技术标准的制订，而不是以太网业务标准的定义。IEEE目前正在制订的以太网标准主要包括：

　　802.1QVLAN：802.1Q主要定义了VLAN。VLAN可使属于同一VLAN的设备实现互相访问，使属于不同VLAN间的设备不能互相访问，利用VLAN可大大减少网络中不必要的数据交换的数量，杜绝广播风暴，提升网络传输性能。

　　生成树协议(802.1d、802.1w、802.1s)：以太网利用生成树(802.1d)解决环路和网络发生故障的问题，让网桥相互通信，并用一棵到达每个LAN的生成树覆盖实际的拓扑结构。使用生成树，可以确保任两个LAN之间只有唯一一条路径。一旦网桥商定好生成树，LAN间的所有传送都要遵从此生成树。由于从每个源到每个目的地只有唯一的路径，故不可能再有循环。

　　快速STP(802.1w)主要解决STP存在的自愈时间慢的问题。快速STP的工作方式同802.1d类似，只是在链路切换时省却了802.1d所需的端口倾听和学习的过程，只有端口关闭和打开的过程。这样，在主干链路失效时可以更加快速地聚和到新的链路，它的自愈时间能达到1～2秒。这对于运营商提供基于以太网的业务非常重要。

　　为了防止用户的链路发生故障影响骨干的波动，可以使用多STP(802.1s)，每个VLAN单独使用一个STP，有效地实现用户同骨干的隔离。

　　802.3ad链路汇聚：链路汇聚是指将以太网交换机上的多个物理端口汇聚成一个逻辑端口。这种机制对于运营商有非常重要的意义，包括：将交换机之间的多个物理连接作为一条逻辑连接来管理，简化网络管理；在一条逻辑连接内的不同连接之间实现负载均衡和共享；实现了对物理端口和链路的保护，即当部分端口或链路失效时，逻辑连接仍能以较低的速率工作；运营商可以灵活地提供不同速率的以太网连接。

　　802.3ahEFM：该标准主要定义用于用户接入部分的以太网物理层规范(PHY)，包括铜线、PON和光纤等以及接入部分的以太网OAM。EFM定义的OAM用于监视链路运行状态，如自动发现和连通性验证，时延、抖动和丢包率测试等以及改善故障定位能力。EFM通过定义以太网OAM协议数据单元(PDU)来实现OAM功能，包括远端环回、事件通告和链路状态信息上报等。该标准定义的OAM机制只适用于单一链路，而不能实现端到端的OAM机制。

　　802.17RPR：弹性分组环(RPR)是一种基于MAC层的新技术，正在由IEEE802.17工作组进行标准化。RPR能够提供多种业务在环形拓扑结构上的高效传送，是专门针对运营商的需求而开发的一种分组传送技术。RPR技术吸收了以太网的经济性和SDH系统50ms环保护特性。RPR技术具有以下特点：媒质独立性；空间复用和统计复用；具有拥塞控制机制和公平算法；支持业务分类和QoS机制。RPR标准的关键技术已经完成，目前已进入最后表决阶段，预计今年可以正式发布。

　　虽然RPR的标准还没有最终完成，但是已经有许多设备厂商提供不同类型的产品。RPR技术的应用分三种方式：一是通过引入支持RPR功能的线路接口板，对IP设备进行升级，支持环网保护，提高IP网络的可靠性。二是独立式RPR设备，可以同时支持数据和TDM业务，主要用于城域网的接入层。三是与MSTP设备相结合，增强MSTP对数据业务的支持能力，使其同时具有SDH和RPR的优势，适用范围更广泛。

　　MEF解决城域以太网四大课题

　　MEF是一个专注于解决城域以太网技术问题的非盈利性组织。MEF主要从四个方面开展技术工作：城域以太网的架构；城域以太网提供的业务；城域以太网的保护和QoS；城域以太网的管理。

　　在架构方面，MEF提出了独立于各种技术的城域以太网的体系结构和UNI参考点。业务方面主要从用户的角度定义了城域以太网的业务框架，并明确了业务类型(E-Line和E-LAN)。在保护和QoS方面针对城域以太网提出了保护模式、机制和QoS功能框架，即定义了执行和维护SLA所需的QoS功能和特性。管理方面提出了城域以太网的网络管理接口(EMS-NMS)，并从网络分层、子网划分、子网拓扑、网络连接四个方面对EMS-NMS接口进行规范。

　　MEF的目的是要将以太网技术作为交换技术和传输技术广泛应用于城域网建设。MEF下一步的标准化工作内容包括：进一步标准化以太网业务参数和相关属性，定义运营商级的基于以太网的城域传送技术，定义以太网上的电路模拟以及城域以太网的EMS和NMS。但是目前MEF的研究还只停留在理论上，截至现在还没有成熟的、可商用的产品。

　　IETF研究分组网如何提供以太网业务

　　在以太网标准方面，IETF主要研究如何在分组网络(如IP/MPLS)中提供以太网业务。与以太网标准相关的工作组主要是PWE3(PseudoWireEmulationEdge-to-Edge：端到端虚拟线模拟)工作组和L2VPN工作组。

　　PWE3是一种在分组交换网络(PSN)上模拟各种点到点业务的机制，被模拟的业务可以是TDM专线、ATM、FR或以太网等。PWE3利用PSN上的隧道机制来模拟一种业务的必要属性，这里的隧道称为虚拟线(PW)。使用PWE3机制，运营商可以将所有的传送业务转移到一个融合的网络(如IP/MPLS)之中。从用户的角度来看，可以认为PWE3模拟的虚拟线是一种专用的链路或电路。

　　IETFPWE3工作组目前正在制订业务封装和业务模拟的标准。PWE3协议侧重于特定业务的端到端模拟和维护，而不是规范隧道的创建和放置。PWE3封装使用的隧道技术包括IP、L2TP或MPLS，并对这些PSN使用相同的技术规范。

　　L2VPN工作组负责制订由运营商提供的L2VPN实施方案。L2VPN工作组并不制订新的协议，而是对现有的协议提出功能需求。例如该工作组不会制订新的封装机制，而是使用PWE3工作组制订的封装协议。L2VPN工作组目前正在制订以下标准：

　　虚拟专线业务(VPWS)：在IP/MPLS网上提供L2点到点连接业务，如PPP/HDLC、FR、ATM和以太网业务等。该标准主要基于著名的Martini草案而来。

　　虚拟专用LAN业务(VPLS)：在IP/MPLS网上模拟LAN业务，在广域网范围实现以太网设备的互联。VPLS可以通过MPLS或VLAN堆叠(Q-in-Q)来实现。从用户的角度来看，VPLS使得运营商的网络看起来类似一个VLAN。一个VPLS具有特定的SLA，保护属性和可用性属性，MAC地址学习能力和数据转发能力。

　　只支持IP的L2VPN：在IP/MPLS网上提供只支持IP的L2VPN业务，实现IP设备的互联。用户的IP设备可以看作是连接到一个LAN，或是一个点到点的电路。
摘自《人民邮电报》