電信級城域以太網(wǎng)的多種技術(shù)
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彈性分組環(huán)RPR
彈性分組環(huán)RPR（Resilient Packet Ring）技術(shù)，作為城域傳輸網(wǎng)的構(gòu)建技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)化過程就經(jīng)歷了多廠商、多提案的激烈競爭。IEEE RPR工作小組最終在以美國思科、加拿大北電為代表的兩種草案的折中之上，于2004年6月通過了IEEE 802.17標(biāo)準(zhǔn)。與之相對應(yīng)，國內(nèi)制定的《內(nèi)嵌彈性分組環(huán)（RPR）的基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點（MSTP）技術(shù)要求》明確將RPR MAC的物理層作為SDH的VC，特別是在二層交換功能、鏈路帶寬可控可調(diào)整以及性能指標(biāo)等方面予以明確，使得RPR實用性得到了提高。
RPR的優(yōu)勢在于：通過多種寬帶復(fù)用機(jī)制，提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸能力；通過二層環(huán)保護(hù)倒換功能，提供了快速的50ms環(huán)保護(hù)倒換功
能；拓?fù)渚哂协h(huán)自動發(fā)現(xiàn)功能，在新的節(jié)點加入時，節(jié)點能夠自動在環(huán)上廣播其存在，其他節(jié)點則自動更新本地數(shù)據(jù)庫，在路由更新、保護(hù)倒換，以及網(wǎng)絡(luò)OAM功能上提供了極大支持；采用分布式的帶寬管理和控制，為各節(jié)點提供平等享有帶寬的功能，并且引入業(yè)務(wù)等級設(shè)置機(jī)制，保證了高等級業(yè)務(wù)的優(yōu)先。
RPR作為吸收了以太網(wǎng)和SDH網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的技術(shù)，根據(jù)不同的物理層，又可以分為基于SDH/Sonet的RPR和基于WAN/LAN物理層的RPR。但是，也正因如此，RPR目前更傾向于承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而對TDM的支持能力相對薄弱。
從部署成本分析，RPR在城域網(wǎng)總體方案成本上更接近萬兆以太網(wǎng)，但是由于IEEE802.17標(biāo)準(zhǔn)本身是為單個物理環(huán)或邏輯環(huán)設(shè)計的MAC層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此在跨環(huán)時必須終結(jié)，實現(xiàn)跨環(huán)業(yè)務(wù)的端到端寬帶管理能力不足，必須融合其他多種技術(shù)來協(xié)助構(gòu)建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，這就給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運維等工作都帶來了困難。
目前，在RPR領(lǐng)域方案提供能力較為突出的廠商包括華為、烽火網(wǎng)絡(luò)、北電、思科等廠商。
城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)環(huán)MSR
MSR構(gòu)建于國際電聯(lián)ITU-X.87標(biāo)準(zhǔn)之上，屬于一種新型二層冗余協(xié)議。該協(xié)議可以說是對RPR MAC層的優(yōu)化版本，但同時加入了多種傾向于電信運營級的特征，因此目前在運營商的多個新建城域網(wǎng)中得到了初步應(yīng)用。
MSR的主要目的在于，以較低成本方式，圍繞運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造和新建網(wǎng)絡(luò)模型，構(gòu)建創(chuàng)新型的CESP（Carrier Ethernet Multi-Sevice Platform，電信級以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺）。由于MSR應(yīng)對國內(nèi)電信城域網(wǎng)應(yīng)用提供了一些特別機(jī)制，因此比較適合國內(nèi)電信城域網(wǎng)改造。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)勢集中在以下方面：節(jié)約光纖資源，適合環(huán)形光纖拓?fù)涞那闆r，在為鄉(xiāng)鎮(zhèn)到區(qū)縣的寬帶接入網(wǎng)匯聚提供方面具有優(yōu)勢；能夠有效支持50ms保護(hù)倒換，為 IPTV及視頻監(jiān)控等實時業(yè)務(wù)提供關(guān)鍵保護(hù)；組播能力較強(qiáng)，單個組播在環(huán)上只需復(fù)制一次就可以組播全網(wǎng)；能夠通過TDM over IP技術(shù)傳送高質(zhì)量的TDM業(yè)務(wù)，并且不需網(wǎng)絡(luò)用戶考慮傳輸媒介；為運營商管理網(wǎng)絡(luò)提供了強(qiáng)大的QoS控制能力和業(yè)務(wù)感知，使網(wǎng)絡(luò)獲得主動解決問題的所需數(shù)據(jù)更為簡易；高性價比，萬兆以太環(huán)的價格不及SDH/MSTP的三分之一，特別是在業(yè)務(wù)傳輸方面的性價比優(yōu)勢較為明顯。
目前，基于MSR的電信城域網(wǎng)解決方案，不僅能夠很好地應(yīng)用于環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也可以支持鏈形、星形等拓?fù)?，并且可以支持熱插拔、熱倒換和在線升級等功能，因此，從整體方案的角度看，MSR在ITU-T標(biāo)準(zhǔn)確立時的技術(shù)定位就可以得到較好實現(xiàn)。MSR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用定位是，在保證QoS的前提下，以較低成本方式解決包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、話音、視頻等多種業(yè)務(wù)在內(nèi)的三網(wǎng)融合及其運營問題。
基于MSR構(gòu)建電信級城域網(wǎng)，對于國內(nèi)運營商的優(yōu)勢在于，該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是由武漢電信科學(xué)院下屬的烽火網(wǎng)絡(luò)代表中國提出并獲得通過的國際標(biāo)準(zhǔn)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，在應(yīng)用成本上也相對較低；劣勢在于，由于不同廠商之間在利益上的難以統(tǒng)一，特別是一些國際電信設(shè)備商也擁有其他電信城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以在MSR基礎(chǔ)之上的CESP方案，雖然在技術(shù)成熟度、方案性能價格比上具有優(yōu)勢，但要在運營商全網(wǎng)內(nèi)占有主導(dǎo)地位，尚需要更長時間。目前烽火網(wǎng)絡(luò)能夠提供全面基于MSR的電信級以太網(wǎng)方案。
虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS
利用虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)（VPLS，Virtual Private LAN Service）技術(shù)作為搭建電信城域網(wǎng)的技術(shù)主體，已經(jīng)在全球一些地方獲得了規(guī)模性應(yīng)用，從技術(shù)特征看，VPLS擁有較明顯的優(yōu)勢，但是從運營角度特別是國內(nèi)運營商的現(xiàn)實需求看，VPLS也有明顯的劣勢。
VPLS技術(shù)在IETF開發(fā)之初，目的就設(shè)定在了“上下逢源”的MPLS運營網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)之間的銜接上，以滿足運營商從骨干到接入之間的匯聚和承載需求。
VPLS使分散在不同地理位置上的用戶網(wǎng)絡(luò)可以相互通信，從而建立類似于點到點的虛擬連接功能，使城域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)都變得對用戶“透明”。但是，和基于網(wǎng)絡(luò)第三層的MPLS的不同之處在于，VPLS是一種二層的VPN技術(shù)，也就是說，VPLS可以在城域范圍之內(nèi)，將廣域網(wǎng)的MPLS引入，并且引導(dǎo)至以太網(wǎng)接入層。如此一來，對于用戶而言，每個單點都可以成為一個VPN，而運營商則可以復(fù)用IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)，提供更多種類業(yè)務(wù)——但是這種便利性，必須有一個前提，就是整個城域網(wǎng)全面地采用VPLS技術(shù)。
VPLS最早在2000年開始標(biāo)準(zhǔn)化制訂工作，但是進(jìn)展迅速，在2002年就形成了可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。使用VPLS，可以較容易實現(xiàn)的功能包括：更為簡易地實現(xiàn)對帶寬的有效管理，包括廣播流量的限制、對流量類型有效區(qū)分和策略制定、分層QoS制定等。這些業(yè)務(wù)功能對網(wǎng)
絡(luò)運營而言，都是至關(guān)重要的。
由于VPLS標(biāo)準(zhǔn)在不同廠商的主導(dǎo)下，也因為信令協(xié)議的選擇而劃分成為兩個派別，一部分主張采用LDP（Label Distributing Protocol，標(biāo)記分發(fā)協(xié)議），另一部分則主張使用BGP（Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議），容易使得多廠商的VPLS方案在兼容性上產(chǎn)生分歧。
由于VPLS是在二層網(wǎng)絡(luò)上采用復(fù)雜的三層協(xié)議建立信令，并且協(xié)議棧層次過多，因此利用VPLS技術(shù)構(gòu)建具有高保障性的電信級城域網(wǎng)，成本居高不下，使得國內(nèi)運營商短時間內(nèi)不會大范圍采用。并且，即使隨著時間的推移，VPLS設(shè)備成本逐步降低，到運營商可以接受的程度，其管理上的巨大開支，即巨大的運營成本（OPEX），也容易讓運營商特別是國內(nèi)運營商望而卻步。目前，提供VPLS方案較多的公司，主要是阿爾卡特朗訊、思科等。
運營商骨干網(wǎng)傳輸技術(shù)PBT
運營商骨干網(wǎng)傳輸（Provider Backbone Transport，PBT）技術(shù)基于802.1ah標(biāo)準(zhǔn)，是在運營商骨干網(wǎng)橋（Provider Backbone Bridge，PBB）標(biāo)準(zhǔn)之上改進(jìn)而來的。
PBB技術(shù)的目標(biāo)是，允許在802.1ad標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的運營商骨干網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)（PBBN）支持最多224個業(yè)務(wù)VLAN。PBB還定義了PBBN 的架構(gòu)和橋接協(xié)議，以實現(xiàn)多個PBB網(wǎng)絡(luò)的兼容和互聯(lián)互通。在此條件下，802.1ah標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了四種類型運營商骨干網(wǎng)橋，即I標(biāo)簽、B標(biāo)簽、I標(biāo)簽和B 標(biāo)簽以及普通運營商網(wǎng)橋（802.1ad）。其中，I標(biāo)簽用于標(biāo)示不同的業(yè)務(wù)VLAN，B標(biāo)簽用于標(biāo)示骨干網(wǎng)VLAN。
PBB采用MACinMAC封裝，即將終端用戶以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝成運營商以太網(wǎng)幀頭，形成兩個MAC地址，在運營商核心網(wǎng)中，只按照后一個封裝的MAC地址進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)。這一思維帶來的好處在于，使得以太網(wǎng)擴(kuò)展性以及作為網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的能力得到了極大提升。換言之，以太網(wǎng)通過MACinMAC 的方式，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層次化，實現(xiàn)了不同廣播域的隔離，使以太網(wǎng)運營成為可能。
但是，PBB存在流量工程問題，例如多方式路由下的流量控制、接入控制和業(yè)務(wù)控制，50ms甚至20ms倒換或故障恢復(fù)能力，以及端到端的QoS保障等。在這些業(yè)務(wù)需求的推動下，PBB改進(jìn)成為PBT。
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