1、CE的產(chǎn)生背景
隨著Internet和基于IP的下一代網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為多業(yè)務(wù)寬帶信息通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，包括話音、視頻在內(nèi)的各種通信應(yīng)用都以IP數(shù)據(jù)包的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳遞，通信網(wǎng)已經(jīng)從以話音業(yè)務(wù)為主轉(zhuǎn)為以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，用戶對(duì)于接入帶寬的需求正日益快速地增加。長(zhǎng)期以來(lái)，面對(duì)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，運(yùn)營(yíng)商通常采用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、幀中繼、異步傳輸模式(ATM)等技術(shù)部署其數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，這些技術(shù)服務(wù)質(zhì)量高、安全性好，可以很好地為企業(yè)用戶提供專線服務(wù)。但是，在以IP為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這些技術(shù)顯得靈活性不夠、成本較高，尤其是難以延伸到用戶端，隨著廠商在這些技術(shù)上的投入日益減少，其運(yùn)行維護(hù)和擴(kuò)容升級(jí)等成本將更加昂貴。為此，運(yùn)營(yíng)商迫切需要一種適于多業(yè)務(wù)IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的靈活高效的寬帶傳送技術(shù)，要求具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，能在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)上部署運(yùn)行，而且對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)能夠即插即用。正是在這一背景下，業(yè)界提出了電信級(jí)以太網(wǎng)(CE Carrier Ethernet)的概念。
眾所周知，以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最為廣泛的一種局域網(wǎng)技術(shù)，以太網(wǎng)幀可以封裝任何協(xié)議數(shù)據(jù)，實(shí)際上大量攜帶的都是IP數(shù)據(jù)包。自從Internet問(wèn)世以來(lái)，以太網(wǎng)就是IP網(wǎng)絡(luò)的第一級(jí)匯聚網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)定義了大量的技術(shù)規(guī)范使得用戶主機(jī)可以方便地經(jīng)由以太網(wǎng)接入Internet，以太網(wǎng)的廣播特性極大地簡(jiǎn)化了用戶自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、地址聚合、可靠接入的實(shí)現(xiàn)。
以太網(wǎng)技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是易于使用、成本低、靈活性好。以太網(wǎng)通過(guò)全球標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)接口提供服務(wù)，幾乎所有IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)都裝備有以太網(wǎng)網(wǎng)卡。采用以太網(wǎng)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)可以即插即用，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和配備。由于網(wǎng)卡價(jià)格低廉，設(shè)備、服務(wù)和運(yùn)行成本低，用戶可以按需請(qǐng)求帶寬(如以1 Mb/s為單位增加帶寬)，而且?guī)捳{(diào)整在幾分鐘內(nèi)就可以完成，無(wú)需增添設(shè)備或求助運(yùn)營(yíng)商維護(hù)人員，因此采用以太網(wǎng)可以有效地降低運(yùn)營(yíng)商和用戶的建設(shè)成本(CAPEX)和維護(hù)成本(OPEX)。以太網(wǎng)技術(shù)還可以靈活地為用戶提供各種聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，例如：企業(yè)用戶通過(guò)同一個(gè)以太網(wǎng)接口既可以經(jīng)由內(nèi)聯(lián)網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)(VPN)連接不同地理位置的子網(wǎng)，也可以經(jīng)由外聯(lián)網(wǎng)VPN和合作方或供應(yīng)商連接，還可以實(shí)現(xiàn)和因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的高速連接。
當(dāng)然，以太網(wǎng)原本是針對(duì)局域網(wǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)的，是面向企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用的“企業(yè)級(jí)”技術(shù)，要將其應(yīng)用于面向公眾用戶的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，必須在安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等諸多方面加以改進(jìn)，使之具有“電信級(jí)”的性能。正是出于這樣的考慮，于2001成立的城域以太網(wǎng)論壇(MEF)組織提出了將增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)用于城域網(wǎng)的思路，提出了城域以太網(wǎng)的概念。從2005年開(kāi)始，又將其改稱為電信級(jí)以太網(wǎng)(CE)，以進(jìn)一步明確是在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的以太網(wǎng)技術(shù)。
2、CE的技術(shù)特征
MEF將CE定義為具有5大技術(shù)特征、區(qū)別于局域以太網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化的、泛在可用的電信級(jí)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)。它可利用以太網(wǎng)的成本優(yōu)勢(shì)獲得顯著的效益，為企業(yè)提供新的分布式應(yīng)用并能快速部署。其所有網(wǎng)元應(yīng)該通過(guò)認(rèn)證測(cè)試，不但能為本地用戶，而且能為全球范圍的所有用戶提供服務(wù)，其用戶包括企業(yè)、商業(yè)客戶和家庭端用戶。雖然它是針對(duì)城域網(wǎng)應(yīng)用提出的，但是其概念和技術(shù)也同樣適用于廣域網(wǎng)，許多運(yùn)營(yíng)商正在探索作這樣的嘗試，積累這方面的經(jīng)驗(yàn)。MEF定義的CE的5大技術(shù)特征詳見(jiàn)下表1。
由此可知，CE包括業(yè)務(wù)和技術(shù)兩個(gè)方面。其中，CE業(yè)務(wù)面向用戶，獨(dú)立于所使用的技術(shù)，由MEF負(fù)責(zé)定義。CE技術(shù)面向網(wǎng)絡(luò)，由電子電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)、國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)、IETF等組織提出，提供所定義的CE業(yè)務(wù)。特別需要指出的是，CE技術(shù)并不是專指某種特定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，任何技術(shù)只要滿足MEF所定義的CE技術(shù)特征，都屬于CE技術(shù)的范疇，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、部署成本、已有設(shè)施等多種因素考慮，決定采用哪一種CE技術(shù)。
3、CE的業(yè)務(wù)分類
MEF定義了3類CE業(yè)務(wù)：E-LINE、E-LAN和E-TREE，其涵義詳見(jiàn)下表2。這些業(yè)務(wù)的每一種連接可以是針對(duì)整個(gè)UNI端口的，也可以是針對(duì)UNI中的某個(gè)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的，據(jù)此可將每一類業(yè)務(wù)再劃分為“專用”和“虛擬專用”兩個(gè)子類，例如以太網(wǎng)-專線和以太網(wǎng)-虛擬專線業(yè)務(wù)。
MEF按照“類型-屬性-參數(shù)”的方式來(lái)描述每個(gè)特定業(yè)務(wù)的特性，共定義了以下9個(gè)屬性，每個(gè)屬性可包含多個(gè)參數(shù)，具體詳見(jiàn)下表3。通過(guò)類別-屬性-參數(shù)的組合，可以定義眾多不同的業(yè)務(wù)實(shí)例，每個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)例的數(shù)據(jù)幀由一個(gè)EVC傳遞。
4、CE的主要技術(shù)
可擴(kuò)展性是電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)首先需要解決的重要問(wèn)題，即如何使運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)能夠支持大量并存的CE業(yè)務(wù)實(shí)例。對(duì)于企業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，大型城域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)萬(wàn)個(gè)EVC，跨越廣域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)十萬(wàn)個(gè)EVC；對(duì)于家庭應(yīng)用來(lái)說(shuō)，大型城域網(wǎng)通常需支持?jǐn)?shù)十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)個(gè)EVC；對(duì)于E-LAN業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，大型城域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)個(gè)MAC層地址，跨越廣域網(wǎng)的全球應(yīng)用應(yīng)能支持?jǐn)?shù)十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)個(gè)MAC層地址。另一個(gè)重要的問(wèn)題是必須使CE具有局域以太網(wǎng)所沒(méi)有的可靠性和OAM能力。
根據(jù)上述要求，IEEE、IETF和ITU-T分別以以太網(wǎng)技術(shù)、MPLS技術(shù)和光傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了多種電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，大體上可分為增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)、MPLS技術(shù)和光環(huán)網(wǎng)技術(shù)3大類。同時(shí)，還提出了針對(duì)電信級(jí)以太網(wǎng)的OAM技術(shù)。
