作者：李東穎

    首先介紹城域以太網論壇（MEF）的情況，然后以MEF的內容為基礎，從城域以太網的架構、服務、保護和QoS以及治理4個方面介紹城域以太網技術的新動態，最后介紹城域網以太網技術的最新進展以及未來的發展方向。

    要害詞城域以太網架構成體系結構SLALND

    1  城域以太網論壇(MEF)簡介

    城域以太網技術不僅能作為交換技術，提供各種數據業務，而且能作為一種傳輸技術，為城域匯聚、骨干節點之間提供高速鏈路。目前，它更多地作為一種傳輸技術廣泛用于城城匯聚、骨干節點之間的互聯，而不是作為交換技術使用。但是，當它作為傳輸技術使用時，仍存在故障自愈時間慢、缺少MAC層的性能監測及OA&M能力等缺點。

    從技術上講，以太網作為一種交換技術，缺少端到端的QoS保障和統一的網管能力，VLAN標簽有限是造成上述狀況的根本原因。設備制造商各自為戰，針對城域以太網技術存在的問題，分別提出了各自的解決方案，從而導致難以實現互通。

    為了解決上述問題，2001年6月成立了MEF。截止到2003年12月11日，它的成員數已經發展到60個，主要包括設備制造商、運營商和研究機構。MEF是一個非盈利性組織，它的宗旨是解決城域以太網技術本身存在的問題，同時實現一致性，即針對以太網技術本身存在的問題，結合各設備制造商提出的各種解決方案，提出統一的標準，進而推動城域以太網技術的應用和發展，使其不僅作為傳輸技術廣泛應用，而且也作為交換技術廣泛應用。

    2  城域以太網的架構

    為了實現各廠商設備的互通，同時提高以太網的故障隔離、操作、QoS及流量治理等方面的能力，MEF提出了獨立于各種技術的城域以太網的體系結構和UNI參考點。

    2.1城域以太網體系的結構

    城域以太網的體系結構獨立于各種技術，它由傳輸層、以太網服務層以及應用服務層3層組成。各層相對獨立，下層為上層提供服務，上層則使用下層提供的服務，如圖1所示。傳輸層實現數據的傳輸功能，它可以采用各種技術，如以太網、SDH、ATM等；傳輸媒體可以為光纖、銅線等；以太網服務層實現傳統的以太網MAC層功能；應用服務層提供各種業務，如語音、視頻、數據業務等。

    2.2UNI參考點

    為了更好地解決故障隔離、信令、統計、操作、QoS及流量治理等方面的問題，MEF提出了UNI參考點。它是MEN用戶同MEN服務提供商之間交互的參考點，從功能上可以劃分為數據平面、控制平面和治理平面。

    數據平面主要實現用戶數據的傳輸。由于通過以太網UNI的數據流基本上為802.3幀，因此數據平面主要完成以太網幀的傳輸、標記、流量治理等功能。

    控制平面則提供使用UNI數據平面的方法，UNI控制平面主要實現靜態服務發現和動態連接建立兩個功能。靜態服務發現機制在啟動以太網服務之前實現設備和業務的自動配置；動態連接建立機制在啟動以太網服務時實現設備和業務的自動配置。UNI控制平面提供的這兩種機制，使得用戶使用以太網服務時，能夠實現自動配置以及服務特性的協商。

    治理平面控制UNI數據平面和控制平面的操作，主要實現配置和QoS治理、保護和恢復以及OAM等功能。

    3  城域以太網的服務

    為了將城域以太網技術真正作為一種交換技術，提供各種數據業務，MEF從用戶的角度定義了城域以太網的服務框架，并明確了服務類型。

    3.1服務類型

    根據目前數據業務應用的現狀，結合以太網技術本身的情況，MEF定義了E-Line和E-LAN兩種服務。

    (l)E-Line服務

    E-Line服務指點到點的連接服務，即在兩個UNI之間提供點到點的以太網連接服務。E-Line服務可以采用光纖、WDM和TDM等進行傳輸。

    (2)E-LAN服務

    E-LAN服務是指在兩個或多個UNI之間提供點到多點的以太網連接服務。MEN就像一個網橋，實現單播、組播及廣播流的轉發。E-LAN服務也可采用光纖、WDM和TDM等進行傳輸。

    3.2服務框架

    為了使運營商能夠向用戶提供不同的服務和SLA，MEF提出了城域以太網的服務框架。

    此服務框架首先明確了服務類型(E-Line和E-LAN)，然后針對每類服務定義了它的屬性。屬性主要有連接類型、帶寬輪廓(BandwidthPRofile)、PDU傳輸、物理、安全過濾和性能。每個屬性又對應一個或多個參數，如連接類型屬性可以有點到點和點到多點兩種參數。利用此服務框架，針對每種業務，選用不同的屬性或參數，運營商也可以對使用同種業務的用戶提供差異化的服務。

    4  城域以太網的保護和QoS

    城域以太網的保護是指在網絡發生故障時，其本身具有自愈能力。MEF針對城域以太網提出了保護模式和機制。為了向用戶提供SLA及增強城域以太網的QoS能力，MEF提出了QoS功能框架，定義了為執行和維護SLA所需的QoS功能和特性。

    4.1城域以太網的保護

    MEF提出了分層保護的體系結構，分為傳輸層、拓撲層、保護層和應用保護限制策略(APCP)4層，如圖2所示。

    傳輸層利用錯誤監測和數據流控機制為城域網網元提供可靠的數據傳輸；拓撲層的主功能是為各種拓撲結構的城域以太網提供故障保護；保護層為城域以太網提供各種保護機制；APCP實現保護級別的分類，可以為各種應用規定使用的保護級別及保護的響應時間等。

    根據保護機制的體系結構，MEF針對保護層提出了4種實現機制，即基于OA&M的EEPP保護、基于MPLS的ALNP保護、Packet1+1EEPP保護和共享網狀保護。

    基于LA&M的EEPP保護是在入節點和出節點之間至少創建兩條路徑，一條是基本路徑，一條是備份路徑，然后利用OA&M協議監測路徑是否可用。單個鏈路或節點的失效，只使用備份路徑中的一段，用于端到端路徑的各段保護。

    基于MPLS的ALNP保護是使用一系列的本地tunnel保護網絡中的每個節點和每條鏈路，它適用于任何形式的拓撲(只要拓撲對網絡的資源提供備份路徑)。

    Packetl+lEEPP保護是利用MPLS在入節點和出節點之間建立兩條不相交的LSP，報文在入節點處被雙反饋到這兩條LSP上，出節點從兩個報文拷貝中選擇一個。

    共享網狀保護不是為每條基本路徑提供專用的保護能力，而是設置保護能力池，用于恢復發生故障的基本路徑。

    4.2城域以太網的QoS

    MEF根據城域以太網目前的QoS機制(Diff-Serv、IntServ、802.1q/p)的特性和提供的功能，明確定義了提供SLA所需的QoS功能，即QoS功能框架。根據網絡的分層模型，此框架從上到下定義了同SLA相關的路由。帶寬和擁塞方面的3類功能，并定義了每類功能包含的子功能，如圖3所示。

    5  城域以太網的治理

    為了兼容多種技術和多個廠商的設備，實現城域以太網的統一網管，MEF提出了城域以太網的網絡治理接口(EMS-NMS)。

    EMS-NMS接口將城域以太網的治理分為對網元設備的治理和對網絡的治理兩個層次。將城域以太網劃分為多個子網，每個EMS(網元治理系統)負責治理本子網內的網元設備，而NMS(網絡治理系統)不負責治理具體的網元設備，它通過EMS-NMS接口治理EMS下的子網。由于呈現給NMS的是網絡，而不是具體的網元設備，因此可將各種網絡資源進行抽象，以統一的方式實現多種網絡技術的治理。

    MEF從網絡的角度出發，從網絡分層、子網劃分、子網拓撲和網絡連接4個方面對EMS-NMS接口進行了規范。

    5.1網絡分層

    網絡分層是將網絡資源邏輯地劃分為不同的層次，每層負責某種特定信息的傳輸，每層為一個治理域（LND），如ipLND、EthernetLND、MPLSLND、SDHLND等。上層可以使用下層的傳輸資源，如IP LND可以使用MPLS IND的傳輸資源，MPLS LND可以使用以太網LND的傳輸資源，以太網LND可以便用SDH LND傳輸資源，物理LND可以便用WDM LND的傳輸資源。每層LND獨立治理連接、資源及網絡拓撲。

    5.2子網劃分

    子網由其子網和鏈路(Link)組成，子網可遞歸劃分為子網和鏈路，如圖4所示。

    運營商可利用于網劃分實現多種治理規則，如運營商可以按照網管中心劃分子網，每個網管中心負責一個子網，由特定的EMS治理此子網下的各種資源。

    5.3子網拓撲

    子網拓撲描述LND內的子網結構。子網拓撲可抽象為子網、鏈路和鏈路終點（LinkEnd）3個實體。子網通過Link互聯，Link描述了兩個子網之間的拓撲關系，它依靠低層LND的Trail提供服務。LinkEnd描述了與接口(UNI、NNI)相關的配置信息。5.4網絡連接網絡連接描述跨越LND內子網和Link的Trail。Trail的終止點為TTP（TrailTermination Point），當LND子網又被劃分為子網時，此Trail連接為多個子網連接的組合。

    6  結束語

    MEF于2003年8月批準了首個以太網服務標準，即以太網服務模型第一階段（TechnicalSpecificationMEF1.0-Ethernet Services Model, Phase 1），它是對以太網服務功能的第一個正式定義，標志著以太網從局域網連接技術發展成為城域網和廣域網服務傳送技術。MEF正在制定的下一個標準是服務定義規范，該規范旨在為實施以太網服務的運營商、企業和設備廠商制定一套定義以太網服務的公用語言和術語。

    MEF對城域以太網技術進行了創新，提出了與傳統以太網截然不同的體系結構、UNI、QoS功能框架等，其目的是要將以太網技術作為交換技術和傳輸技術廣泛應用于城域網建設。但是，目前它的研究還只停留在理論上，到現在為止還沒有成熟的、可商用的產品。但可以相信，隨著MEF對城域以太網技術各方面研究的不斷深入以及相關產品的逐漸成熟和商用，具有可治理。能提供多種業務同時具有良好的QoS保障能力和故障保護能力的新一代城域以太網技術，必將成為各電信運營商組建寬帶城域網的主流技術。