城域以太网业务

日期：2007年6月18日作者：查看:[大字体中字体小字体]

    作者：毕立波葛坚

    一、城域以太网业务产生的背景

    现在有很多业务供应商都在提供以太网业务,一些供应商已经把以太网业务扩展到了城域甚至是广域的范围内。

    现在有成千上万的用户在使用以太网业务,而且这个数字还在快速增长。以太网业务和时分复用(TDM)以及其它的2层业务相比具有一定的优势：

    ·容易使用：以太网业务是通过标准的､已经得到广泛认同的以太网接口来提供的,因此使用起来比较方便；

    ·灵活的带宽可扩展性：增加以太网业务带宽,只需要配置需要的带宽；

    ·城域网(MAN)和广域网(WAN)采用同一个协议；

    ·较低的维护成本和建设成本开销:比起TDM､FR或ATM接口,费用可能会低25%-40%；比起高速SONET接口,费用能降低至10%以下。

    TDM和其它的2层业务的带宽扩展能力较差。如果要增加非以太网业务(T1､T3､FR､ATM等)的带宽,可能要增加新的硬件(接口､设备)或者进行新的业务配置(不同的协议､技术),这样就会导致大量的资源浪费。

    以太网的带宽已经从最初的10Mbit/s发展到了目前的10Gbit/s,但这些带宽大多还仅局限在局域网内部。随着局域网带宽突飞猛进地增长,城域网和广域网带宽的瓶颈开始凸现,ATM和帧中继等传统电信业务已经跟不上局域网带宽的增长步伐。因此业务供应商都在把以太网业务向更广的范围——城域网甚至广域网拓展。本文对城域以太网业务的定义和类型进行了相应的探讨。

    二、城域以太网业务的定义

    基本的以太网业务模型如图1所示。CE设备通过标准的10M、100M、1G或者10G以太网接口通过UNI连接到网络上。业务是从用户的角度来定义的,城域以太网(MEN)中的多种传输技术和协议都可以支持这种业务例如SONET､DWDM､MPLS､GFP等。但是,从用户的角度来看,UNI用户侧的网络连接是以太网。

    图1 以太网业务的基本模型

    以太网业务的一个关键属性是以太网虚连接(EVC)。城域以太网论坛(MEF)对EVC的定义是“两个或者多个UNI的一个结合”,此处UNI是标准的以太网接口,它是用户设备和业务供应商的城以太之间的分界点。城域以太网论坛定义了两种类型的EVC：点到点和多点到多点。EVC需要执行两个功能：

    ·连接两个或者多个用户站点(或UNI),并在它们之间传递以太网业务帧;

    ·防止不属于同一个EVC的用户站点之间交换数据。这个能力使得EVC可以为数据提供类似于帧中继或者ATM永久虚电路(PVC)的私密性以及安全性。

    在EVC上传递以太网帧有两个基本的原则:

    ·业务帧一定不能再传回它的发起UNI；

    ·传送的业务帧必须携带MAC地址,而且业务帧的内容不能改变。也就是说,从源到目的地,以太网帧不能改变。而在典型的路由网络中,会去掉并且丢弃以太网帧头。

    根据这些特性,可以利用EVC来构建一个2层专线或者VPN。

    三、城域以太网业务的架构

    1.以太网业务类型

    (1)以太网线路(E-line)业务

    E-Line业务在两个UNI之间提供点到点的EVC,在一个UNI的物理端口上可以提供一条以上的点到点EVC。如图2所示。该业务最简单的形式是为在两个方向传递的数据提供对称带宽,但是没有性能保证。例如,在两个10Mbit/s的UNI之间提供尽力而为业务。比较复杂的形式是E-Line业务可以提供一个承诺信息速率(CIR)及相关的承诺突发尺寸(CBS)、一个超额信息速率(EIR)及相关的超额突发尺寸(EBS)、帧时延､帧抖动以及帧丢失等性能保证。E-Line业务可以用于构建与帧中继或者专线相似的业务,而且以太网带宽和连通性的选择范围更大。

    图2 点到点EVC构成的E-line业务

    (2)以太网局域网(ELAN)业务

    E-LAN业务提供多点连接,也就是说,它可以连接2个或者多个UNI,如图3所示。每个UNI和一个多点的EVC相连。当增加一个新的UNI时,它也连接到这一个多点EVC上,这样就简化了配置以及业务激活的过程。从用户的角度看,E-LAN业务使得城以太像一个局域网。

    图3 多点EVC构成的E-LAN业务

    一个E-LAN业务可以生成众多的业务。最简单的形式是,E-LAN业务可以提供没有性能保证的尽力而为业务。比较复杂的形式是,E-LAN业务可以在两个不同速率的UNI之间为业务定义CIR及相关的CBS､EIR及相关的EBS､帧时延､帧抖动以及帧丢失等性能保证。

    E-LAN业务在UNI处支持EVC的业务复用。例如,在一个UNI处可以支持一个E-LAN业务(多点到多点EVC)以及一个E-Line(点到点EVC)业务。在这个例子中，E-Line可以用来连接Internet而E-LAN可以用来连接其它的用户,这两种业务都是通过UNI处的EVC业务复用来提供的。

    E-LAN业务和典型的HubandSpoke帧中继网络拓扑比较,帧中继PVC是点到点的连接,帧中继通过多条点到点PVC的连接来生成一个多点业务。当增加一个新的站点时,必须在新的Spoke站点和Hub站点之间建立一条新的PVC,这样就需要同时配置这两个站点,而不能只配置Spoke站点。

    (3)连接两个站点的E-LAN业务和E-Line业务的对比

    E-LAN业务也可以只连接两个UNI,这和E-Line业务相似,它们之间存在着显著的区别。E-Line情况下,如果需要增加一个新的UNI,必须在它到所有的UNI之间都增加一条EVC,从而获得全连通性。如图4所示。这和帧中继类似,在帧中继中,在新增站点的时候,也要在新增站点和已经存在的每个站点之间增加一条帧中继PVC从而获得全连通性。

    图4 利用E-Line业务增加新的站点
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