电信级以太网构建城域数据网的方案探讨

摘要：电信级以太网经过数年的发展，已经由标准化论坛走向市场商用。各种电信级以太网技术在业务支持、可靠性和保护能力、管理维护能力方面得到提升，可适用于构建电信级城域网络。电信级以太网的部署应以满足业务需求为导向，综合考虑相关技术和标准的成熟度、部署成本、对现有网络改造的复杂度以及各厂商互通性等因素，根据技术特点为不同的业务应用选择适当的组网技术。

关键词  电信级以太网、CE、城域数据网、以太网OAM、Triple-play

1、前言

电信级以太网是由城域以太网论坛（MEF）提出，最早被称为城域以太网-MetroEthernet，从2005年开始MEF在其会议和标准中开始使用Carrier Ethernet（CE）的名称，目的是为了强调电信级以太网的可运营性及价值，国内运营商将其称为运营级以太网或者电信级以太网。

以太网技术原先具有的快速高效、即插即用特点，在运用于城域网解决方案时还缺少电信级的“可靠、运营、管理及维护”特性。电信级以太网从技术与标准的发展，到各运营商的测试和商用，方案和应用已经逐步成熟。运营商普遍看好电信级以太网技术低成本与高能效的完美结合，采用电信级以太网提供运营级业务，把以太网作为数据承载网络实现多业务融合，或者直接提供端到端专线业务，符合运营商业务转型以及IP化的发展趋势。

本文在分析电信级以太网特征的基础上，结合作者参与的相关实际项目实践，对国际和国内运营商采用电信级以太网技术构建城域数据网的方案进行了分析和讨论。

2  电信级以太网的特征

MEF定义的CE并不是一种特定技术或者设备，它主要关注5个方面的电信级特性，并以此衡量运营商以太网业务的类型和能力。这些重要特性包括：

1)标准化的业务：支持城域以太的专线业务，包括E-LINE、E-LAN、E-TREE，支持融合的语音、视频、数据业务，以及通过电路仿真支持TDM透传业务；而且这些业务的带宽粒度具有广泛的可选择性。

2)可扩展性：包括各种标准化的以太网业务、带宽粒度可动态调整，能够承载广泛领域的商业、信息处理、通信以及娱乐等各种业务。

3)可靠性：用户无感知的故障恢复和保护倒换，其恢复时间达到50ms水平、，满足绝大份业务对质量和可靠性的要求。

4)服务质量保障：支持各种粒度带宽和服务质量选择，支持业务等级规划，以及端到端的语音、视频和数据的业务性能保障。

5)电信级业务管理：能够快速进行业务部署，开展准化的网络监视、诊断和集中控制，实现运营级维护管理(OAM)、用户网络管理(CNM)。

CE的这5项电信级特性是传统IP城域网所不具备的，这些特性也是吸引运营商建设Metro E网络的关键，运营商未来可把CE作为基础承载网络，用来承载语音、视频和数据业务。使用运营商提供的标准以太网接口，用户就可以连接Internet或者通过虚拟专线实现广域网互联，同时还可以享受IPTV及VOIP等高质量服务。

能够被称为电信级以太网交换机的设备需要经过专门的测试及认证，这些设备具有可靠性、高效率、服务质量和扩展能力。对于电信运营商而言，当然还要求其成本投入与产出之间的收益最大化。

3  城域数据网解决方案

城域以太网技术首先在国外得到较多的试验和部署，主要集中在企业专线业务和家庭Triple-play业务。随着实际部署的增多，相关应用方案逐渐多起来。另一个重要应用领域是无线回程网络，但其本都处于测试之中，还未能得到大规模的应用。本文主要针对前者进行结合实例的分析。

3.1  企业专线业务解决方案

企业专线业务一直是运营商的基础市场，其需求也十分明确地向高带宽、多业务和低成本发展，企业用户期望把IT和电话等基础设施标准化为以太网所能容纳的技术。与运营商传统的专线业务相比，CE技术在业务支持、网络可靠性、业务管理维护方面完全可以满足，但在成本方面具有明显的优势。

企业专线业务解决方案，印度TULIP TelCom的电信级以太网网络方案具有典型性。TULIP TelCom是一家从事数据业务和IT解决方案的印度运营商，作为印度最大的MPLS VPN网络提供商，致力于为各类企业用户提供广域网互联业务。在2008年以前，TULIP主要针对对带宽和网络质量不高的中小企业市场，网络的最后一公里采用无线RF技术，在这类市场取得了全印48%以上的市场份额。从2008年末开始，TULIP为了开拓有高品质网络业务需求的企业用户市场，开始大规模部署光纤资源，TULIP在商业用户集中的CBD逐渐切换目前的RF接入方式到以CE为核心方案的城域数据网络，以为这类新目标市场提供大带宽、高网络质量的互联服务和Inetnet接入服务，并取得更高的ARPU值。图1为TULIP的Metro-E网络方案。

 图1  Tulip India城域以太网络方案

网络接入层和汇聚层采用以CE网环解决方案，网络核心为遍布全印主要大中城市的MPLS骨干网络。Building Node直接接入本地和跨区域的企业专线业务，带宽粒度从2M~10M并可随需快速调整。TULIP的Metro-E解决方案包含了电信级以太网的几个关键特点：

1)媲美传统专线的安全性

CE交换机通过QinQ特性与PE设备的L2 VPN隧道或VSI实例映射，能够无缝地同城域骨干网结合，为客户提供点到点或点到多点的二层VPN专线业务，实现企业机构之间的安全互联。

2)用户无感知的业务恢复

TULIP的城域以太网络部署了以太网自动保护技术（EAPS），保证业务倒换时间小于50ms，解决由于网络切换所产生的客户业务中断问题，极大地提高了服务等级，提升运营商的竞争力。

除了网络级保护，节点设备也采用了冗余技术，例如POP点设备的高端交换机的多平面分离和冗余架构，避免单点故障引起的业务中断，倒换时间达到毫秒级，不影响用户业务。

3)运营级业务管理及维护

根据MEF对CE划分的三层结构，每一层都应该具有自身的OAM能力，以太网OAM独立于上层IP应用和底层传输技术，使其端到端的业务管理不依赖于运营商的传输网络。以太网OAM除了链路连通性检查和故障点定位能力，还能够评估网络利用率以及性能指标，为不同SLA需求的用户提供分级业务服务。

这些以太网OAM技术得到了TULIP的充分应用，借助MetroE网络管理平台，给网络运维管理提供了强大的运维护支持。