自1972年Xerox公司發(fā)明以太網(wǎng)(Ethernet)以來，以太網(wǎng)作為一種快速、簡單和高帶寬的局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)，在企業(yè)中已經(jīng)使用了30多年。2001年城域以太網(wǎng)論壇（MEF）成立，MEF成立的初衷是研究一種能夠供電信運營商使用的以太網(wǎng)技術(shù)，這也就是現(xiàn)在電信級以太網(wǎng)的最早雛形。
經(jīng)過這些年的發(fā)展，電信級以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為電信運營商構(gòu)建城域網(wǎng)的首選技術(shù)，其市場規(guī)模不斷擴大，據(jù)Infonics預測，2009年全球電信級以太網(wǎng)的業(yè)務收入將達到220億美元。而MEF的成員也在不斷壯大，其成員來自全球，既包括北電、上海貝爾、華為這樣的電信設備制造商，也包括中國電信、Orange、BT、BellCanada等電信運營商。
一般來講，電信級以太網(wǎng)可以分為狹義的電信級以太網(wǎng)和廣義的電信級以太網(wǎng)兩大類。
狹義的電信級以太網(wǎng)，也就是增強型以太網(wǎng)，是在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上通過改變網(wǎng)絡的拓撲方式、增加信令控制平面，使其具備電信運營所必需的QoS、網(wǎng)絡和業(yè)務的擴展性、和電信級的可管理特性。
廣義的電信級以太網(wǎng)技術(shù)的種類繁多，并沒有統(tǒng)一的分類標準,但可以從引入技術(shù)的不同，將廣義的電信級以太網(wǎng)技術(shù)分為以下幾類：引入GFP/LAPS等技術(shù)，在傳送網(wǎng)SDH/SONET上實現(xiàn)電信級以太網(wǎng)的傳送；采用環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)，采用EAPS/MSR/RPR，實現(xiàn)在環(huán)形分組網(wǎng)上傳送電信級以太網(wǎng)業(yè)務；在以太網(wǎng)上進行擴展，增加故障保護倒換和OAM等電信特性，這類電信級以太網(wǎng)技術(shù)可以統(tǒng)稱為Ethernet+技術(shù)，包括增強型以太網(wǎng)、PVT和PBT或PBB-TE技術(shù)；通過MPLS技術(shù)的引入，并利用MPLS二層VPN的部分機制，實現(xiàn)電信級的功能，這一類技術(shù)可以統(tǒng)稱為基于MPLS的電信級以太網(wǎng)技術(shù)，包括傳送MPLS（T-MPLS）、VPLS和EoMPLS等。
根據(jù)各家電信設備廠商所采用的電信級以太技術(shù)的不同，目前的電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品可大概分為這幾類代表：以北電網(wǎng)絡為代表的PBB/PBT，以阿爾卡特為代表的T-MPLS等。
主流以太網(wǎng)技術(shù)介紹
EAPS
基于EAPS技術(shù)的以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)是對傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)的增強，具備小于50ms的保護倒換能力，能夠以相對較低的成本提供電信級的網(wǎng)絡可靠性。EAPS以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)是在現(xiàn)有標準以太網(wǎng)硬件基礎(chǔ)上，結(jié)合應用QinQ封裝和增強的QoS能力，所提供的一種低成本的電信級以太網(wǎng)技術(shù)。其特點是只需要在現(xiàn)有以太網(wǎng)上進行軟件升級即可，成本較低，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)兼容性最好。
EAPS技術(shù)采用獨立的環(huán)狀組網(wǎng)方式，對環(huán)上的節(jié)點數(shù)量沒有限制，但節(jié)點數(shù)量的多少可能影響故障時候的收斂時間。在環(huán)上只有一個主節(jié)點，其它節(jié)點均為附屬的從節(jié)點。在主節(jié)點連入環(huán)上的兩個端口中，有一個是主端口，另一個為從端口。
在正常情況下，主節(jié)點會阻塞其從端口，阻止同EAPS域中非以太網(wǎng)控制幀通過。數(shù)據(jù)流量將沿著以太環(huán)上的唯一可用環(huán)路轉(zhuǎn)發(fā)。
主節(jié)點通過能否從端口收到health-check幀，來判斷環(huán)網(wǎng)是否正常。如果在一個故障周期計數(shù)器時間之內(nèi)，主節(jié)點沒有收到health-check幀，主節(jié)點將進入環(huán)路故障狀態(tài)，這是主節(jié)點將打開它的從端口；同時主節(jié)點還要刷新它的橋接表，并向環(huán)路上所有節(jié)點發(fā)送讓它們刷新各自橋接表的控制報文，以便于各個節(jié)點學習新的拓撲。
當環(huán)路上EAPS域中的從節(jié)點在發(fā)現(xiàn)它的任意端口出現(xiàn)故障時，從節(jié)點將立刻向主節(jié)點發(fā)送linkdown的控制幀。主節(jié)點在收到linkdown幀后，將進入環(huán)路故障狀態(tài)，同時打開它的從端口；主節(jié)點還要刷新它的橋接表，向環(huán)路上所有節(jié)點發(fā)送讓它們刷新各自橋接表的控制報文，然后各個節(jié)點學習新的拓撲。
雖然EAPS定義了較為完善的主節(jié)點和從節(jié)點故障發(fā)現(xiàn)和處理機制，但在實際應用中EAPS技術(shù)也存在一些缺點：EAPS技術(shù)并沒有從根本上擺脫QinQ的局限性，以太環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點數(shù)目達到一定規(guī)模會導致調(diào)度次數(shù)過多致使丟包概率增大，業(yè)務的QoS難以保證，EAPS對節(jié)點規(guī)模的限制使得其造擴展性方面受限；EAPS只能采用環(huán)形組網(wǎng)方案，在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的靈活性上受限。并且EAPS環(huán)網(wǎng)不具備公平性算法，仍采取盡力傳遞的算法，不適合承載對實時性要求較高的業(yè)務；最后，出于規(guī)避專利的考慮而使得各廠家在EAPS技術(shù)上的實現(xiàn)方法互不相同，造成了不同系統(tǒng)間互通的困難。
VPLS
VPLS是在點到點MPLS基礎(chǔ)上進一步發(fā)展而成的多點互聯(lián)的二層VPN技術(shù)，將廣域網(wǎng)的MPLS擴展到以太網(wǎng)的接入層，本質(zhì)上是一種基于IP/MPLS和以太網(wǎng)技術(shù)的二層虛擬專用網(wǎng)(VPN)技術(shù)。
VPLS技術(shù)的核心思想是利用信令協(xié)議在運營商邊緣路由器(PE)之間建立及維護偽線(PW)，并利用PW連接同一個VPLS域中的所有節(jié)點，使多個局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層被整合為一個網(wǎng)絡，向用戶提供模擬的點到點、點到多點、多點到多點的以太網(wǎng)業(yè)務。大規(guī)模部署時，還可采用層次化的VPLS方案。
在VPLS技術(shù)構(gòu)建的電信級城域網(wǎng)絡中，不同地理位置的站點通過為用戶建立的2層VPN互聯(lián)。VPLS技術(shù)可通過SDH/SONET的OAM或監(jiān)測信號丟失(LOS)、雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(BFD)、以太網(wǎng)的LOS、遠程接口調(diào)試(RDE)等機制來及時發(fā)現(xiàn)鏈路故障。VPLS技術(shù)能在網(wǎng)絡中端點之間實現(xiàn)小于50ms的故障切換時間。
從上面VPLS的技術(shù)特征來看，VPLS在報文封裝和透傳上擁有比較明顯的優(yōu)勢，但是從未來運營角度來講，VPLS的缺點也比較明顯：VPLS要求城域網(wǎng)全程部署，VPLS協(xié)議棧層次多，運行配置比較復雜，特別是對于數(shù)千個節(jié)點的大型城域網(wǎng)的管理運行成本較高；由于VPLS標準分別由不同廠商發(fā)展，在信令協(xié)議上的不同選擇導致不同廠商間VPLS設備間的互通性較差，限制了VPLS在運營商城域網(wǎng)的應用；由于VPLS是通過在二層網(wǎng)絡上采用復雜的三層協(xié)議建立信令，導致協(xié)議棧的層次和復雜性大大增加，也提高了VPLS設備的成本。
T-MPLS
T-MPLS是ITU—TSGl5定義的基于MPLS技術(shù)的一個面向連接的包傳送技術(shù)，是MPLS從核心網(wǎng)絡向城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的自然延伸。是將數(shù)據(jù)通信技術(shù)同電信網(wǎng)絡有效結(jié)合的一種技術(shù)。
T-MPLS通過傳送網(wǎng)絡傳輸，能夠支持點到點、點到多點以及多點到多點業(yè)務。在技術(shù)實現(xiàn)上，簡化了MPLS復雜的控制協(xié)議族和數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理，并增加了電信級的保護倒換和OAM功能，去掉了部分與傳送無關(guān)的IP處理功能，降低了傳輸?shù)膹碗s性和成本。
在T-MPLS業(yè)務承載中，所承載業(yè)務和控制網(wǎng)絡是完全獨立的，并不限定要使用某種特定的控制協(xié)議或管理方式。T-MPLS承載的客戶信號可以是IP/MPLS，也可以是以太網(wǎng)。由于其連接具有較長的穩(wěn)定性，使得他可具有傳送網(wǎng)絡所必備的保護倒換和OAM等功能特性。
T-MPLS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面是MPLS的一個子集，數(shù)據(jù)的傳輸是基于T-MPLS標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)的。作為一種面向連接的技術(shù)，T-MPLS可以看成是MPLS在傳送網(wǎng)的應用，T-MPLS對MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的某些復雜功能進行了簡化，并增加了傳送風格的面向連接的0AM和保護恢復的功能，將ASON/GMPLS作為其控制平面。T-MPLS保護方式主要有線性保護倒換(G.8131)和共享保護環(huán)(G.8132)兩種方式。
PBB/PBT
PBB/PBT是由北電網(wǎng)絡推廣的新型以太網(wǎng)技術(shù)，PBT（ProviderBackbone-Transport）技術(shù)源自于IEEE802.1ah所定義的PBB（ProviderBackbone Bridge），即MAC-in-MAC技術(shù)。
MAC-in-MAC是一種基于MAC堆棧的技術(shù)，通過將用戶MAC封裝在運營商MAC之中作為內(nèi)層MAC加以隔離，有效避免了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的平面結(jié)構(gòu)帶來的MAC地址學習與泛濫、STP協(xié)議相互影響等安全隱患，增強了以太網(wǎng)的擴展性和業(yè)務的安全性。
PBT是PBB/IEEE802.1ah標準規(guī)范的技術(shù)演進，通過在相關(guān)設備上屏蔽傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)的非電信級應用特性(如MAC學習、廣播機制、STP等)，并結(jié)合新一代以太網(wǎng)技術(shù)標準，將以太網(wǎng)由傳統(tǒng)的無連接的技術(shù)改造為一種面向連接的隧道技術(shù)。
PBT可為以太網(wǎng)提供面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)模式，使運營商能夠依據(jù)業(yè)務需要規(guī)劃運營級以太網(wǎng)鏈路，實現(xiàn)有保證的確定性轉(zhuǎn)發(fā)以支持用戶SLA。
PBT技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢主要包括可提供運營級冗余保護；較高的運營商網(wǎng)絡利用率以及多業(yè)務支持能力，并且能夠和運營商的現(xiàn)有網(wǎng)絡設施友好互通。
RPR
RPR是IEEE802.17定義的一種MAC層協(xié)議。RPR采用環(huán)形組網(wǎng)方式，在環(huán)形連接上的各節(jié)點通過該協(xié)議實現(xiàn)信息的傳輸。RPR作為吸收了以太網(wǎng)和SDH網(wǎng)絡優(yōu)勢的技術(shù)，又可以分為基于SDH/Sonet的RPR和基于WAN/LAN物理層的RPR。
RPR節(jié)點設備的操作包括信息的插入、轉(zhuǎn)發(fā)和剝離。在收發(fā)兩個方向上可以同時傳輸信息，使網(wǎng)絡帶寬獲得最大限度的利用。在有關(guān)鏈路信號降級或發(fā)生光纖故障時，RPR節(jié)點會自動、快速(小于50ms)實現(xiàn)環(huán)回。RPR既提供了自愈保護,實現(xiàn)了高可靠性，同時也解決了網(wǎng)絡的靈活性和效率等問題。
RPR的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在通過多種寬帶復用機制，提高了數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸能力；并且其通過二層環(huán)保護倒換機制，能夠?qū)崿F(xiàn)50ms環(huán)保護倒換功能。
RPR雖然在帶寬效率、保護機制和業(yè)務提供上具有優(yōu)勢，但由于IEEE802.17標準本身是為單個物理環(huán)或邏輯環(huán)設計的MAC層技術(shù)標準，因此在跨RPR環(huán)時必須終結(jié)，對實現(xiàn)跨環(huán)業(yè)務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)建復雜網(wǎng)絡拓撲，這就給網(wǎng)絡建設、運維等工作都帶來了困難。
對運營商選擇
電信級以太網(wǎng)技術(shù)的建議
電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品正在走向成熟，運營商出于降低CAPEX/OPEX和優(yōu)化業(yè)務承載的考慮，選擇電信級以太網(wǎng)來構(gòu)建其城域網(wǎng)也越來越普遍，但由于電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的開放性和面向業(yè)務的特征，致使其產(chǎn)品在實現(xiàn)技術(shù)上采取了多種途徑，因而在產(chǎn)品成本、部署方案和技術(shù)標準上呈現(xiàn)出多種形態(tài)。如何選擇適合自己的城域電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品，成為每一個電信運營商必需面對的問題。對電信運營商而言，電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的選擇，應遵循以下幾點原則。
成本原則
運營商選擇電信級以太網(wǎng)，是意圖通過以太網(wǎng)產(chǎn)品的價格優(yōu)勢，來降低其城域網(wǎng)的CAPEX和OPEX，但電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品在集成了傳統(tǒng)以太網(wǎng)產(chǎn)品即插即用和操作維護簡單的同時，為提高電信級的可用性而加入的電信級可靠性、QoS、安全、以及電信級可管理等電信應用性能后，其價格也許將不再如傳統(tǒng)以太網(wǎng)產(chǎn)品那樣“廉價”。雖然目前電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品在實現(xiàn)技術(shù)和支持廠家方面眾多，但不同廠家的系統(tǒng)在互通性上卻不甚理想，間接地提高了電信運營商部署城域網(wǎng)產(chǎn)品的成本。
因此電信運營商在選擇以太網(wǎng)產(chǎn)品時，需綜合考慮電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的部署價格以及未來網(wǎng)絡升級和維護運營的成本，避免形成設備孤島。
技術(shù)原則
電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的選擇，必需考慮其產(chǎn)品對運營商自身的技術(shù)適用性。
運營商的網(wǎng)絡規(guī)模不同，所承載的業(yè)務類型不同，這也就決定了運營商在選擇適合自己的電信級以太網(wǎng)技術(shù)時，必須綜合考慮上述因素。同時應秉持技術(shù)簡單化的原則，避免因電信級以太網(wǎng)的部署，使得運營商網(wǎng)絡的層級變得過于復雜，這就背離了電信級以太網(wǎng)技術(shù)應用的初衷。
標準化原則
電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的特點，決定了其在面向承載業(yè)務實現(xiàn)時所采用技術(shù)的多樣性，也正是這種多樣性，為不同廠家系統(tǒng)的互通帶來了困難。
因此，運營商在選擇電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品時，應注意產(chǎn)品所遵循的標準。在電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的標準方面，首選采用符合ITU-T標準的產(chǎn)品，一方面ITU-T的規(guī)范管理更具權(quán)威性，并且當前符合IEEE標準電信以太網(wǎng)產(chǎn)品也有向ITU-T靠攏的趨勢。另外，MEF的測試認證也是運營商選擇電信以太網(wǎng)產(chǎn)品的重要依據(jù)。
電信級以太網(wǎng)發(fā)展展望
電信運營商之所以樂于用電信級以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建其城域網(wǎng)，除了電信級以太網(wǎng)在降低運營商CAPEX和OPEX上的優(yōu)勢外，更在于電信級以太網(wǎng)技術(shù)的面向業(yè)務定位。因此，決定電信以太網(wǎng)未來技術(shù)發(fā)展和應用前景的，也必然是運營商所開展的業(yè)務，也就是說電信級以太網(wǎng)未來承載的業(yè)務決定了其未來的發(fā)展方向。
從目前電信運營商的城域網(wǎng)業(yè)務發(fā)展來看，未來電信級城域以太網(wǎng)的技術(shù)要適應數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展的需求，并要有助于降低運營商的CAPEX/OPEX，具備協(xié)議簡單、便于管理的優(yōu)勢。目前仍看不出有特定技術(shù)一統(tǒng)天下的趨勢，這是因為不同的技術(shù)都有各自的出發(fā)點和它所針對的問題，每個技術(shù)都可能在一定的領(lǐng)域存在和發(fā)展。運營商的網(wǎng)絡是在演進中的，其網(wǎng)絡演進的目標取決于以后業(yè)務的開展，是業(yè)務驅(qū)動和市場驅(qū)動的復合體。
在當前情況下，隨著運營商網(wǎng)絡對以IPTV為代表的視頻類業(yè)務承載需求的不斷增加，未來城域網(wǎng)的發(fā)展趨勢是大容量，并具備業(yè)務識別和差異化服務能力。在這種情況下，電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)展也必須順應這種趨勢，在Qos、業(yè)務調(diào)度和可靠性上適應運營商網(wǎng)絡演進的需求。
另一個方面，隨著運營商網(wǎng)絡融合和業(yè)務融合進程的不斷加劇，越來越多的運營商期望其網(wǎng)絡能夠減少層次，并能夠承載多種業(yè)務。因此電信級以太網(wǎng)產(chǎn)品也必須滿足運營商網(wǎng)絡和業(yè)務融合的需求。在這方面，為了迎合網(wǎng)絡融合的大趨勢，MEF制定了一個流量管理規(guī)范-MEF14，其目的是使融合業(yè)務能夠在電信級以太網(wǎng)基礎(chǔ)設施上得到支持。這一規(guī)范對電信級以太網(wǎng)的未來市場非常重要，它現(xiàn)在已經(jīng)成為表征電信級以太網(wǎng)能夠支持重要融合業(yè)務的一個標桿。
未來電信級以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展取決于運營商業(yè)務發(fā)展的需要，服務差異化和業(yè)務承載的融合化是未來以太網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。運營商在選擇適合自己的電信級以太網(wǎng)技術(shù)時，要綜合考慮成本原則、技術(shù)原則以及標準化原則，以盡最大可能降低部署和運營成本。在當前情況下，服務差異化和業(yè)務承載的融合化是電信以太網(wǎng)的發(fā)展目標。
