電信級以太網(wǎng)構(gòu)建城域數(shù)據(jù)網(wǎng)的方案探討

摘要：電信級以太網(wǎng)經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，已經(jīng)由標準化論壇走向市場商用。各種電信級以太網(wǎng)技術(shù)在業(yè)務(wù)支持、可靠性和保護能力、管理維護能力方面得到提升，可適用于構(gòu)建電信級城域網(wǎng)絡(luò)。電信級以太網(wǎng)的部署應(yīng)以滿足業(yè)務(wù)需求為導向，綜合考慮相關(guān)技術(shù)和標準的成熟度、部署成本、對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造的復雜度以及各廠商互通性等因素，根據(jù)技術(shù)特點為不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用選擇適當?shù)慕M網(wǎng)技術(shù)。

關(guān)鍵詞  電信級以太網(wǎng)、CE、城域數(shù)據(jù)網(wǎng)、以太網(wǎng)OAM、Triple-play

1、前言

電信級以太網(wǎng)是由城域以太網(wǎng)論壇（MEF）提出，最早被稱為城域以太網(wǎng)-MetroEthernet，從2005年開始MEF在其會議和標準中開始使用Carrier Ethernet（CE）的名稱，目的是為了強調(diào)電信級以太網(wǎng)的可運營性及價值，國內(nèi)運營商將其稱為運營級以太網(wǎng)或者電信級以太網(wǎng)。

以太網(wǎng)技術(shù)原先具有的快速高效、即插即用特點，在運用于城域網(wǎng)解決方案時還缺少電信級的“可靠、運營、管理及維護”特性。電信級以太網(wǎng)從技術(shù)與標準的發(fā)展，到各運營商的測試和商用，方案和應(yīng)用已經(jīng)逐步成熟。運營商普遍看好電信級以太網(wǎng)技術(shù)低成本與高能效的完美結(jié)合，采用電信級以太網(wǎng)提供運營級業(yè)務(wù)，把以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多業(yè)務(wù)融合，或者直接提供端到端專線業(yè)務(wù)，符合運營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型以及IP化的發(fā)展趨勢。

本文在分析電信級以太網(wǎng)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者參與的相關(guān)實際項目實踐，對國際和國內(nèi)運營商采用電信級以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建城域數(shù)據(jù)網(wǎng)的方案進行了分析和討論。

2  電信級以太網(wǎng)的特征

MEF定義的CE并不是一種特定技術(shù)或者設(shè)備，它主要關(guān)注5個方面的電信級特性，并以此衡量運營商以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的類型和能力。這些重要特性包括：

1)標準化的業(yè)務(wù)：支持城域以太的專線業(yè)務(wù)，包括E-LINE、E-LAN、E-TREE，支持融合的語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以及通過電路仿真支持TDM透傳業(yè)務(wù)；而且這些業(yè)務(wù)的帶寬粒度具有廣泛的可選擇性。

2)可擴展性：包括各種標準化的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、帶寬粒度可動態(tài)調(diào)整，能夠承載廣泛領(lǐng)域的商業(yè)、信息處理、通信以及娛樂等各種業(yè)務(wù)。

3)可靠性：用戶無感知的故障恢復和保護倒換，其恢復時間達到50ms水平、，滿足絕大份業(yè)務(wù)對質(zhì)量和可靠性的要求。

4)服務(wù)質(zhì)量保障：支持各種粒度帶寬和服務(wù)質(zhì)量選擇，支持業(yè)務(wù)等級規(guī)劃，以及端到端的語音、視頻和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)性能保障。

5)電信級業(yè)務(wù)管理：能夠快速進行業(yè)務(wù)部署，開展準化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、診斷和集中控制，實現(xiàn)運營級維護管理(OAM)、用戶網(wǎng)絡(luò)管理(CNM)。

CE的這5項電信級特性是傳統(tǒng)IP城域網(wǎng)所不具備的，這些特性也是吸引運營商建設(shè)Metro E網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，運營商未來可把CE作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，用來承載語音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。使用運營商提供的標準以太網(wǎng)接口，用戶就可以連接Internet或者通過虛擬專線實現(xiàn)廣域網(wǎng)互聯(lián)，同時還可以享受IPTV及VOIP等高質(zhì)量服務(wù)。

能夠被稱為電信級以太網(wǎng)交換機的設(shè)備需要經(jīng)過專門的測試及認證，這些設(shè)備具有可靠性、高效率、服務(wù)質(zhì)量和擴展能力。對于電信運營商而言，當然還要求其成本投入與產(chǎn)出之間的收益最大化。

3  城域數(shù)據(jù)網(wǎng)解決方案

城域以太網(wǎng)技術(shù)首先在國外得到較多的試驗和部署，主要集中在企業(yè)專線業(yè)務(wù)和家庭Triple-play業(yè)務(wù)。隨著實際部署的增多，相關(guān)應(yīng)用方案逐漸多起來。另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是無線回程網(wǎng)絡(luò)，但其本都處于測試之中，還未能得到大規(guī)模的應(yīng)用。本文主要針對前者進行結(jié)合實例的分析。

3.1  企業(yè)專線業(yè)務(wù)解決方案

企業(yè)專線業(yè)務(wù)一直是運營商的基礎(chǔ)市場，其需求也十分明確地向高帶寬、多業(yè)務(wù)和低成本發(fā)展，企業(yè)用戶期望把IT和電話等基礎(chǔ)設(shè)施標準化為以太網(wǎng)所能容納的技術(shù)。與運營商傳統(tǒng)的專線業(yè)務(wù)相比，CE技術(shù)在業(yè)務(wù)支持、網(wǎng)絡(luò)可靠性、業(yè)務(wù)管理維護方面完全可以滿足，但在成本方面具有明顯的優(yōu)勢。

企業(yè)專線業(yè)務(wù)解決方案，印度TULIP TelCom的電信級以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案具有典型性。TULIP TelCom是一家從事數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和IT解決方案的印度運營商，作為印度最大的MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)提供商，致力于為各類企業(yè)用戶提供廣域網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)。在2008年以前，TULIP主要針對對帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不高的中小企業(yè)市場，網(wǎng)絡(luò)的最后一公里采用無線RF技術(shù)，在這類市場取得了全印48%以上的市場份額。從2008年末開始，TULIP為了開拓有高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的企業(yè)用戶市場，開始大規(guī)模部署光纖資源，TULIP在商業(yè)用戶集中的CBD逐漸切換目前的RF接入方式到以CE為核心方案的城域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以為這類新目標市場提供大帶寬、高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的互聯(lián)服務(wù)和Inetnet接入服務(wù)，并取得更高的ARPU值。圖1為TULIP的Metro-E網(wǎng)絡(luò)方案。

 圖1  Tulip India城域以太網(wǎng)絡(luò)方案

網(wǎng)絡(luò)接入層和匯聚層采用以CE網(wǎng)環(huán)解決方案，網(wǎng)絡(luò)核心為遍布全印主要大中城市的MPLS骨干網(wǎng)絡(luò)。Building Node直接接入本地和跨區(qū)域的企業(yè)專線業(yè)務(wù)，帶寬粒度從2M~10M并可隨需快速調(diào)整。TULIP的Metro-E解決方案包含了電信級以太網(wǎng)的幾個關(guān)鍵特點：

1)媲美傳統(tǒng)專線的安全性

CE交換機通過QinQ特性與PE設(shè)備的L2 VPN隧道或VSI實例映射，能夠無縫地同城域骨干網(wǎng)結(jié)合，為客戶提供點到點或點到多點的二層VPN專線業(yè)務(wù)，實現(xiàn)企業(yè)機構(gòu)之間的安全互聯(lián)。

2)用戶無感知的業(yè)務(wù)恢復

TULIP的城域以太網(wǎng)絡(luò)部署了以太網(wǎng)自動保護技術(shù)（EAPS），保證業(yè)務(wù)倒換時間小于50ms，解決由于網(wǎng)絡(luò)切換所產(chǎn)生的客戶業(yè)務(wù)中斷問題，極大地提高了服務(wù)等級，提升運營商的競爭力。

除了網(wǎng)絡(luò)級保護，節(jié)點設(shè)備也采用了冗余技術(shù)，例如POP點設(shè)備的高端交換機的多平面分離和冗余架構(gòu)，避免單點故障引起的業(yè)務(wù)中斷，倒換時間達到毫秒級，不影響用戶業(yè)務(wù)。

3)運營級業(yè)務(wù)管理及維護

根據(jù)MEF對CE劃分的三層結(jié)構(gòu)，每一層都應(yīng)該具有自身的OAM能力，以太網(wǎng)OAM獨立于上層IP應(yīng)用和底層傳輸技術(shù)，使其端到端的業(yè)務(wù)管理不依賴于運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)OAM除了鏈路連通性檢查和故障點定位能力，還能夠評估網(wǎng)絡(luò)利用率以及性能指標，為不同SLA需求的用戶提供分級業(yè)務(wù)服務(wù)。

這些以太網(wǎng)OAM技術(shù)得到了TULIP的充分應(yīng)用，借助MetroE網(wǎng)絡(luò)管理平臺，給網(wǎng)絡(luò)運維管理提供了強大的運維護支持。