MEF城域以太网技术标准.docx
《MEF城域以太网技术标准.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MEF城域以太网技术标准.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
MEF城域以太网技术标准
城域以太网论坛的技术标准
随着以太网在局域网领域的庞大成功和普遍应用，以太网技术已成为一时还难以被其它技术所完全替代的一种极具生命力的技术。
随着数据业务流量占到电信骨干传输流量的大部份并正在快速增加，在城域范围的以太网业务和传输正在快速取得应用，相关应用平台或技术层出不穷，如基于吉比特以太网、10吉比特以太网构建的城域以太网传输与接入业务的运营商网络，基于多业务传送平台（MSTP）、多业务提供平台（MSPP）和弹性分组环（RPR）、多业务环（MSR）构建的城域以太网传输与接入业务的运营商网络。
但是，以太网技术作为局域网的互换技术，有着其与生俱来的局限，如缺少电信级的OAM能力、端到端的QoS保障等。
为了增进以太网的标准化，专门是在城域范围的以太网技术的进步和统一，并知足运营商开展业务的要求，在2001年6月成立了城域以太网论坛（MEF），其目标是概念一个电信级的城域以太网（MEN）的体系结构。
本文针对MEF的要紧工作按区域分类进行了分析，并对其在制定MEN的技术标准方面的最新功效和关键技术内容进行了概要性的分析、总结。
1MEF制定的技术标准与4个要紧区域
MEF制定的技术标准
目前的MEF技术委员会正将其工作的重点放在4个关键性的要紧区域，治理、体系结构、协议/传输和业务。
其中，MEF1～MEF9是到2004年年末前已经批准通过并正式发布的9个技术标准，其它标准还处于草案或待批准时期。
4个区域的要紧任务
（1）治理：
被委托开发城域以太网有关操作、治理和保护（OAM）的要求、模型及概念。
该区域重点是概念和确保网络治理在城域以太网平台上是有效的和能一起操作的。
这包括有多个运营商解决方案且集成到传统的网络体系结构中的标准的网络实现。
该工作区域应有足够的进展以包括网元级治理系统、网络级治理系统和端到端的OAM。
（2）体系结构：
被委托开发一个体系结构参考模型和一组公共语言工具。
该区域概念了分层的MEN体系结构，包括多个大体的传送层、一个以太网业务层和作为以太网业务最上层的应用层。
每一层又可进一步分解为适配、连接和终端元素。
这一决定性的区域是由UNI框架完成，且许诺用户无缝地从用户端设备（CPE）到核心骨干范围接入城域以太网。
（3）协议与传输:
被委托来概念方式、进程和协议以支持概念城域以太网业务。
该区域重点是概念要求，如效劳质量和爱惜要求。
QoS工作基层的QoS机制如DiffServ、MPLS和网络流量扩展以增强和维持一个业务品级协议（SLA）。
爱惜工作提供一组有关在MEN内的爱惜模式的要求，随同一个包括传送层和可变技术如网格、环或Hub的爱惜框架。
在该区域的许多文件已通过了草案时期。
（4）业务区域：
被委托来概念城域以太网业务的模型、概念和业务的参数及属性。
那个地址的重点是概念公共的业务术语，随同相关的属性和参数，以许诺运营商、业务提供商和企业客户以一个公共的语言交流标准化的城域以太网的实现。
以太网专线和以太网LAN是业务种类中第一已通过的，其相关属性是通过几个白皮书和参考文件概念的。
2客户观点的以太网业务的大体部份
一个业务的客户观点只是从客户侧简单看待运营商网络。
其网络配置、拓扑或治理均是客户不可见的。
但是，性能检测能够用于推断运营商网络的细节。
MEF是从客户观点来概念以太网业务的。
MEF对以太网业务的标准化采纳分时期的方式进行，其中第１时期包括３个技术标准，以太网业务模型、以太网业务概念和以太网标准。
以太网业务模型（MEF1）
作为MEF的第一个正式通过的技术标准，该技术标准在2003年11月已发布作为概念业务的框架。
该标准概念了从用户接口（UNI）到用户网络接口的以太网业务的属性。
该框架对后续文件的格式进行了部署安排。
时期1的范围限定如下。
（1）所考虑的业务仅仅是那些基于以太网的业务；
（2）从用户设备观点来看，运行在用户设备和城域以太网之间的UNI的协议是标准以太网协议（PHY和MAC）；
（3）所考虑的业务限制为两个或更多UNI之间的业务；
（4）假定业务提供商和用户设备成立和访问业务的配置是受治理的完成。
一个UNI可能有许多特性，他们对（从）客户边缘（CE）看业务是重要的。
业务描述的一个关键的方面是许诺具有不同特性的UNI的混用。
MEFUNI属性概念于本标准的表5当中。
以太网业务的一个大体方面是以太网虚连接（EVC）。
一个EVC是两个或多个UNI的关系的一个实例。
这些UNI被说成是“在该EVC中”的。
经由业务复用属性，一个给定的UNI能够支持多个EVC。
有两种类型的EVC：
点到点和多点到多点。
在一个点到点的EVC中，两个UNI必需是严格地彼此关联的。
在一个多点到多点的EVC中，两个或多个UNI必需是彼此关联的。
MEFEVC属性概念于本标准的表6当中。
以太网业务概念（MEF6）MEF6于2004年6月正式发布，该标准概念了用于成立在城域以太网（MEN）承载的以太网业务的被称为以太网业务类型的通用业务结构。
该文件详细说明了用于不同以太网业务类型的以太网业务属性和参数，但并无概念如何实现该业务属性。
在该文件中描述的业务是来自用户观点，且是基于可能显现于业务品级协议（SLA）或业务品级标准（SLS）当中的业务属性来概念的。
该业务举例说明于一个以太网UNI，且对基层网络基础结构是不可知的。
MEF已概念了两个通用的业务类型，即点到点连接的称为以太网专线（E-专线）业务和多点到多点连接的称为以太网LAN（E-LAN）业务。
这些业务类型包括一组与参数相关的业务属性。
通过对该业务属性参数设置不同的值。
能够成立许多不同的以太网业务。
以太网（MEF5）
MEF5于2004年5月正式发布，该标准概念了流量和性能的业务属性与参数，他们可能指定为一个以太网业务分级标准（SLS）的一个部份。
该标准中概念于时期1的业务属性和参数仅适用于以太网业务帧。
该标准的时期1概念了3个带宽轮廓业务属性。
（1）每一个入口UNI的入口带宽轮廓；
（2）每一个EVC的入口带宽轮廓；
（3）每一个CoS标识符的入口带宽轮廓。
每一个带宽轮廓组成于流量参数，且概念于该标准文件。
多个带宽轮廓可能适用于某一UNI，但是，仅有一个单一类型的带宽轮廓能够适用于UNI的一个给定的业务帧。
3其它技术标准与关键内容
在推出以太网业务的大体部份的同时，MEF踊跃推动的标准化工作包括进一步标准化以太网业务参数和相关属性；城域以太网中以太网业务爱惜的要求与框架；电路仿真业务；城域以太网体系结构框架；EMS和NMS级网络治理；网络测试等。
具体内容如下。
MEF2
MEF2的全称为城域以太网中以太网业务爱惜的要求与框架，于2004年2月正式发布。
该标准提供了讨论城域以太网爱惜的要求、模型和构架。
该标准提出了必要要求，以适应城域以太网中以太网业务的爱惜与恢复机制的需要，并提供了一个模型和框架，以论述城域网中能提供以太网业务体系结构的爱惜机制。
依照网络所提供的业务而不管其具体实现，该标准讨论了网络的要求，并依照这些要求，提供MEN中以太网业务爱惜机制的模型框架。
该标准的目标是提供尽可能独立于特定的传送网的要求、模型和框架。
MEF3
MEF3的全称为城域以太网中的电路仿真业务的概念、框架与要求，于2004年4月正式发布。
该标准概述了能够在MEN中提供的TDM业务类型，和这种业务的要求。
它覆盖了PDH业务（如N×64kbit/s、T一、E一、T3、E3）和SONET/SDH业务（STS-一、STS-3、STS-3c、STS-1二、STS-12c和欧洲一样速度的业务）。
该标准的范围涉及对MEN中的边缘到边缘的电路仿真的传输提出详细要求。
他参考了其他标准化组织（专门是ITU、ANSI、IETFPWE3和ATM论坛）所提出的要求和标准，并采纳了他们对MEN提出的特定需求。
MEF4
MEF4的全称为城域以太网体系结构框架——部份1：
通用框架，于2004年5月正式发布。
本文件提供城域以太网论坛有关城域以太网的通用体系结构框架。
该框架描述了有关高级构件，这些构件用于对MEN以太网业务、传送业务和应用业务层网络的各类结构元件进行建模。
MEF体系结构模型是基于层网络分解的原理，那个地址的每一层网络是由特定集合的网络拓扑（如以太网、SONET/SDH、MPLS等）组成。
MEF7
MEF7的全称为EMS-NMS信息模型，于2004年10月正式发布。
该标准的重点是那些应考虑为城域以太网因此为的有关治理的初始的功能性。
MEF逻辑模型将用于成立基于CORBA、SNMP、XML等协议明确的MIB。
该标准的目标是提供一个逻辑模型，能够以语义一致的方式用于开发协议明确的模型。
MEF8
MEF8的全称为城域以太网承载的PDH电路仿真的实现协议，于2004年10月正式发布。
该标准提供了穿通城域以太网的属于准同步数字系列（PDH）的TDM业务仿真的一个实现协议。
专门地，它覆盖了N×64kbit/s、DS一、E一、DS3和E3电路的仿真。
这通常称为以太网承载的电路仿真业务（CESoETH）。
MEF9
MEF9的全称为在UNI的以太网业务的抽象实验套件，于2004年10月正式发布。
该标准概念了决定一个城域以太网（MEN）发送各类以太网业务是不是预备就绪的要求和相应测试进程，那个地址的业务包括以太网专线（E-专线）业务和以太网LAN（E-LAN）业务。
4终止语
随着城域以太网应用技术的进展和业务的快速扩展，MEF刚发布的9个技术标准已在ITU-T、IETF等标准化组织中产生的庞大阻碍，专门是对ITU-T正在制定的..x系列建议有着重要的指导作用。
正因为MEF开发的系列技术标准具有十分重要的指导意义和现实迫切性，MEF正在踊跃推动其它技术标准的制定工作。
一、城域业务产生的背景
此刻有很多业务供给商都在提供以太网业务,一些供给商已经把以太网业务扩展到了城域乃至是广域的范围内。
此刻有成千上万的用户在利用以太网业务,而且那个数字还在快速增加。
以太网业务和时分复用（TDM）和其它的2层业务相较具有必然的优势：
·容易利用：
以太网业务是通过标准的､已经取得普遍认同的以太网接口来提供的,因此利用起来比较方便；
·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）采纳同一个；
·较低的保护本钱和建设本钱开销:
比起TDM､FR或接口,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。
若是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）或进行新的业务配置（不同的协议､技术）,如此就会致使大量的资源浪费。
以太网的带宽已经从最初的10Mbit/s进展到了目前的10Gbit/s,但这些带宽大多还仅局限在内部。
随着局域网带宽突飞猛进地增加,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加步伐。
因此业务供给商都在把以太网业务向更广的范围——城域网乃至广域网拓展。
本文对城域以太网业务的概念和类型进行了相应的探讨。
二、城域以太网业务的概念
大体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概念的,城域以太网（MEN）中的多种传输技术和协议都能够支持这种业务例如SONET､DWDM､MPLS､GFP等。
可是,从用户的角度来看,UNI用户侧的是以太网。
图1 以太网业务的大体模型
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的概念是“两个或多个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给商的城以太之间的分界点。
城域以太网论坛概念了两种类型的EVC：
点到点和多点到多点。
EVC需要执行两个功能：
·连接两个或多个用户站点（或UNI）,并在它们之间传递以太网业务帧;
·避免不属于同一个EVC的用户站点之间互换数据。
那个能力使得EVC能够为数据提供类似于帧中继或ATM永久虚电路（PVC）的私密性和性。
在EVC上传递以太网帧有两个大体的原那么:
·业务帧必然不能再传回它的发起UNI；
·传送的业务帧必需携带MAC地址,而且业务帧的内容不能改变。
也确实是说,从源到目的地,以太网帧不能改变。
而在典型的路由网络中,会去掉而且抛弃以太网帧头。
依照这些特性,能够利用EVC来构建一个2层专线或。
三、城域以太网业务的架构
（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的物理端口上能够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,可是没有性能保证。
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业务能够提供一个许诺信息速度（CIR）及相关的许诺突发尺寸（CBS）、一个逾额信息速度（EIR）及相关的逾额突发尺寸（EBS）、帧时延､帧抖动和帧丢失等性能保证。
E-Line业务能够用于构建与帧中继或专线相似的业务,而且以太网带宽和连通性的选择范围更大。
图2 点到点EVC组成的E-line业务
（2）以太网局域网（ELAN）业务
E-LAN业务提供多点连接,也确实是说,它能够连接2个或多个UNI,如图3所示。
每一个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,如此就简化了配置和业务激活的进程。
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组成的E-LAN业务
一个E-LAN业务能够生成众多的业务。
最简单的形式是,E-LAN业务能够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业务能够在两个不同速度的UNI之间为业务概念CIR及相关的CBS､EIR及相关的EBS､帧时延､帧抖动和帧丢失等性能保证。
E-LAN业务在UNI处支持EVC的业务复用。
例如,在一个UNI处能够支持一个E-LAN业务（多点到多点EVC）和一个E-Line（点到点EVC）业务。
在那个例子中，E-Line能够用来连接Internet而E-LAN能够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,帧中继通过量条点到点PVC的连接来生成一个多点业务。
当增加一个新的站点时,必需在新的Spoke站点和Hub站点之间成立一条新的PVC,如此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业务的对照
E-LAN业务也能够只连接两个UNI,这和E-Line业务相似,它们之间存在着显著的区别。
E-Line情形下,若是需要增加一个新的UNI,必需在它到所有的UNI之间都增加一条EVC,从而取得全连通性。
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一个站点之间增加一条帧中继PVC从而取得全连通性。
图4 利用E-Line业务增加新的站点
而在采纳E-LAN技术的情形下,要取得全连通性,只需要把新的UNI加到多点EVC上即可,而无需增加其它的EVC。
如图5所示。
E-LAN业务能够连接大量的站点,比点到点的全网状连接或帧中继、ATM等HubandSpoke形式的连接都要简单。
而且,能够用一个E-LAN业务生成大量的业务,例如专用LAN和虚拟专用LAN业务。
图5 利用E-LAN业务增加新的站点
城域以太网论坛为EVC和UNI概念的业务属性包括以太网物理接口、带宽轮廓、性能参数、业务类别标识符、业务复用等。
（1）EVC的业务属性
·EVC类型：
点到点或多点到多点；
·UNI列表：
和EVC相关的一个UNI列表,通过UNI标识符来概念；
·保留CE-VLANID：
是不是保留用户的VLANID；
·保留CE-VLANCoS：
是不是保留用户的VLANCoS；
·单播帧的发送：
概念了对单播帧的处置方式,是抛弃､无条件发送仍是有条件发送；
·组播帧的发送：
概念了对组播帧的处置方式,是抛弃､无条件发送仍是有条件发送；
·帧的发送:
概念了对广播帧的处置方式,是抛弃､无条件发送仍是有条件发送；
·2层操纵协议的处置：
概念了对2层操纵协议的处置,是抛弃仍是透传每一个协议；
·业务性能:
概念了针对每条EVC的帧时延､帧抖动以及帧丢失等性能参数。
（2）UNI的业务属性
·UNI标识符:
用来表示一个UNI的字符串；
·物理媒体:
典型的物理媒体包括10BaseT、100BaseT和1000BaseSX；
·速度:
标准的以太网速度包括10Mbit/s、100Mbit/s、lGbit/s和10Gbit/s；
·模式:
概念了UNl支持全双工､半双工仍是自动速度协商；
·MAC层:
；
·业务复用:
概念了UNI是不是支持业务复用；
·UNIEVCID:
用来表示一条EVC的字符串；
·CE-VLANID/EVC映射:
用户的VLANID到EVC的映射表；
·EVC的最大数量:
每一个UNl支持的最大EVC数；
·绑定:
概念了在UNI将一个或多个VLANID映射到一条EVC上；
·Alltoone绑定:
将所有的用户VLANID映射到一条EVC上；
·每一个UNI的入口带宽轮廓:
无；或由CIR、CBS、EIR、EBS概念,那个带宽轮廓必需应用到所有通过UNI的业务帧上；
·每一个EVC的入口带宽轮廓:
带宽轮廓应用到每条EVC的所有业务帧上；
·每一个CoSID的入口带宽轮廓:
带宽轮廓应用到EVC上标记了特定的CoSID的业务帧上；
·2层操纵协议的处置:
将每一个协议抛弃,对等或传递给EVC。
四、提供业务实例
用户一直希望能够拥有高速的Internet连接,EVC为把用户的站点和ISP的PoP连接起来提供了一个理想的方法。
Internet接入的一个最多见的业务确实是点到点E-Line业务,如图6所示。
图6 专用Internet接入
一个用户可能希望通过BGP来多宿主到两个或多个ISP,在这种情形下,用户应该采纳独立的E-Line来连接到不同的ISP。
若是用户希望利用同一个UNI来支持两个Internet接入和城域中的一个Intranet或Extranet连接,那么也应该采纳单独的EVC。
典型的ISP业务在一个高速以太网UNI上复用用户。
例如,在图6中,ISP可能具有一个lGbit/s的UNI（UNl3）,用户的UNll和UNl2能够是100Mbit/s。
在那个例子中,在用户的UNll和UNl2处没有业务复用。
只在ISP的UNI（UNl3）处执行业务复用,因此,用户的UNll和UNl2具有到ISPPOP的专用以太网连接。
扩展
在一个城域范围内具有多个站点的用户希望通过较高的速度连接这些站点,使得所有的站点都出此刻同一个LAN上而且享受一样的性能保证同时能够访问一样的内容例如效劳器和存储器,这确实是通常所说的LAN扩展。
一个LAN扩展是指不通过UNI之间任何的中间路由连接来用户的LAN。
在某些情形下,这比路由简单同时廉价,可是关于大型网络,它的扩展性不是专门好。
图7给出了一个LAN扩展的实例,该实例在一个城以太中涉及到了4个站点互连。
在不同的站点显现了3个独立的用户VLAN,可是没有一个VLAN出此刻所有的站点。
那个实例达到没有路由流量就实现了LAN扩展的大体的目标。
图7 通过E-LAN业务实现LAN扩展的实例
用户能够利用一个E-LAN业务来连接所有4个站点而且携带所有的VLAN。
每一个接口都要支持CE-VLANID和CE-VLANCoS保留,也确实是说,城以太不需要改变用户的VLAN标记和比特。
在那个实例中,城域以太网就像是一个单一的以太网段,在那个网段中任何一个站点都是任何一个VLAN的成员。
那个方式的优势确实是用户能够在4个站点上配置CE-VLAN而无需和业务供给商和谐。
比起其它网络业务,城域以太网业务能够更易､更高效地､性价比更高地支持一系列应用。
通过标准的以太网接口,用户能够在一个城域范围内,或是广域范围内成立平安､专用的以太网虚拟连接从而把它们的站点和商业合作伙伴､供给商和Internet连接起来。
通过点到点E-Line业务和多点E-LAN业务,用户能够连接一个站点,也能够连接多个站点。
通过业务选项例如业务复用,通过单一的UNI,用户能够支持多条连接。
而且,通过众多的以太网业务,用户只需购买它们所需要的带宽,他们明白如何快速而且容易的增加带宽而且在他们需要的时候成立新的连接。
为了支持众多的应用而且支持用户的需要,以太网业务具有不同的类型,不同的类型又具有不同的业务属性。
随着时刻的推移,以太网业务无疑将利用以太网技术的优势来提供创新的业务类型。
可是,很明显以太网业务将不断地提供简单}生､高性价比和灵活性,这些都是其它很多应用所无法比拟的。
33333
城域以太网络的局限性及城域以太网论坛
咱们已经清楚城域以太网络（MEN）及其所具有的应用优势，固然与大伙儿所熟悉的ATM和帧中继相较较，当前的城域以太网络（MEN）尚存在以下几点局限：
1.不具有端到端的QoS保证，无法达到目前运营商提供的专线连接水准。
2.不具有完善的冗余备份爱惜机制。
以太网技术起源于局域网，通常只能提供有限的爱惜机制，而在城域范围内利历时，必需保障通信的畅通。
3.缺乏网络的强治理和保护机制OAM（OperatingAdministrationMaintain）。
运营商在进行网络保护和治理时，必需要求具有远程保护监测的手腕，能够实现远程故障定位排查能力也是不可或缺的。
而以太网不具有内务处置能力，无法监测效劳进程中的位误码率（BER）。
4.基于虚拟局域网（VLAN）技术的城域以太网其组网是通过以太网互换机来完成的，标准也仅概念了4096个标签地址空间。
同时，以太网技术本身是为了小型的局域网络应用而开发的，当网络规模扩大至城域范围时，诸如单个生成树（SpanningTree）载荷散布不均衡引发瓶颈等的问题就加倍严峻，这直接致使跨越多个城区的以太网无法基于VLAN技术实现。
到目前为止，网络设备制造商和效劳供给商为这些局限性找到了独创的各自不同的解决方式，通常要紧有以下几种可能方案：
1.端到端的QoS性能：
尽力提供冗余效劳，以提供合理效劳性能，但当客户基数增加时，多协议标签互换（MPLS）将是一项长期解决方案；
2.爱惜机制：
依照客户效劳的行
升级会员 