發布日期：2022-07-14 點擊率：31
EAPS以太網自動環保護系統
以西門子提出的以太網環保護(ERP)為代表的以太網自動環保護系統(EAPS)是一種新的低成本電信級以太網解決方案。這種技術解決方案在現有標準以太網硬件基礎上，結合應用Q in Q封裝和增強的QoS能力，提供了一種低成本電信級以太網技術。其最大的特點是只需要在現有以太網上進行軟件升級即可，因此成本最低，與傳統以太網的兼容性最好。其次，ERP可以提供50ms的電信級保護倒換時間，有兩種故障檢測模式。第一種是告警模式(快速模式)。第二種是抽樣模式(檢測包模式)，這種方式的實時性不如告警模式，但也很不錯。再有，ERP可以與傳統以太網和MPLS(多協議標記交換)的保護機制實現互操作。
與其他保護機制的最大不同是，ERP可以為組播業務提供保護而無需在環上分配額外的容量，環上的所有容量都可以用來承載受保護的組播流量。
簡言之，這種低成本電信級以太網技術最適合承載流量較小、方向固定的業務，例如大客戶VPN和軟交換等。結合仔細規劃的限速功能后也可承載公眾上網業務和IPTV組播業務。然而，這類技術并沒有完全擺脫Q in Q的局限性，QoS與STP相當，環上的遠端節點經過調度次數多，丟報概率大，QoS難以保證，擴展性受限。其次，EAPS只能環形組網，靈活性受限。而且這類技術也不具備公平性算法，不太適合寬帶上網等流量大、突發較強的業務，容易存在設備間帶寬不公平占用問題。最后，為了規避專利，目前這類技術各廠家的實現方法不同，實現互操作困難。
MACin MAC和PBT
MAC in MAC封裝遵循IEEE 標準。其基本思路是將用戶的以太網數據幀再封裝一個運營商的以太網幀頭，形成兩個MAC地址。其中用戶的MAC地址存儲在運營商的以太網幀中，核心網并不清楚，只根據運營商的MAC地址轉發流量。
在MAC in MAC封裝的基礎上，只需要作少量改動，關掉以太網的生成樹和MAC學習功能，增強一些電信級OAM功能，利用現有以太網硬件就可以提供新的轉發功能，將無連接的以太網改造為面向連接的隧道技術，提供具有類似SDH可靠性和管理能力的硬QoS和電信級性能的專用以太網鏈路，這就是所謂的PBT技術。PBT技術的主要特點為:
● 擴展性好。關掉MAC學習功能后，可以消除導致MAC泛洪和限制網絡規模的廣播功能。
● PBT采用VID+MAC(60比特)地址作為全球惟一地址和基于目的地地址的轉發，從而消除了業務擴展性限制，使網絡具有幾乎無限的隧道數目(260個)。
● PBT轉發信息不再依靠傳統的泛洪和學習，而是由網管/控制平面直接提供，從而可以為網絡提供確知的通道，無需超額指配網絡容量就能提供硬QoS，實現帶寬預留和50ms的保護倒換時間。
● 作為二層隧道技術，PBT可以與現有WAN技術互通，不僅能支持各種以太網業務，而且還能支持各種基于MPLS的業務，包括二層的VPLS和虛擬偽線業務以及三層的IP VPN業務等，具有相當的業務靈活性。
● 由于PBT技術屏蔽了用戶的真實MAC，安全性較好。
● PBT使用了大量IEEE和ITU定義的網管功能并將這些功能從物理層或重疊的網絡層移植到數據鏈路層，使其能基本達到類似SDH的電信級網管功能。
簡言之，PBT技術結合了以太網和MPLS的優點，為城域網提供了一種新的、扁平化的、低成本的融合架構，避免過度依賴IP/MPLS核心。支持這類設備的主要有北電和華為等公司。
然而，由于PBT存在N平方問題，需要大量連接，管理難度加大。其次，PBT只能環形組網，靈活性受限; PBT不具備公平性算法，不太適合寬帶上網等流量大、突發較強的業務，容易存在設備間帶寬不公平占用問題。并且，由于PBT和MAC in MAC多了一層封裝，在硬件成本上必然要付出相應的代價。VPLS虛擬專用局域網服務
VPLS是在點到點MPLS基礎上進一步發展而成的多點互聯的二層VPN技術，將廣域網的MPLS擴展到以太網的接入層。從用戶角度，仿佛所有站點都連至一個專有LAN。從業務提供者角度，可以重新利用IP/MPLS基礎設施來提供多種業務。VPLS基于MPLS，采用兩層MPLS標簽封裝，獨立于具體物理拓撲，且能支持任意的邏輯拓撲結構，具有較高的組網靈活性，還可以利用MPLS的流量工程實現資源配置的最佳化; VPLS利用快速重選路由(FRR)技術代替以太網的生成樹和快速生成樹保護，可以實現50ms的保護倒換時間; VPLS還支持2/3/4層可擴展的訪問控制列表能力和每用戶的ACL控制，提供了較安全的控制和策略機制; VPLS具有良好的二層匯聚能力，支持的用戶數量突破了傳統以太網的4096個VID的限制; VPLS提供分層的VPLS,進一步改進了擴展性，使用戶數可擴展到百萬級; VPLS能夠區分并保證每用戶中的不同業務流量，網絡業務配置簡單，業務提供快; VPLS還具有清晰的運營網和用戶網間的界限，便于管理。簡言之，VPLS在服務質量和流量工程方面比MAC in MAC更好，很適合網絡邊緣層的應用。
然而，VPLS在二層設備上采用復雜的三層協議建立信令，設備成本和網絡成本相對較高。其次，VPLS協議棧層次多，運行配置比較復雜，特別是對于數千個節點的大型城域網的管理運行成本較高。最后，采用雙MPLS標簽增加了協議開銷，導致轉發小包時效率不高。
但是，對于IPTV等新型高級業務需求較為強勁的大型城域網而言，它依然是一個有前瞻性的技術選擇，特別是核心網部分。
RPR彈性分組環
RPR遵守IEEE 標準，標準化程度較高，屬于中間層增強技術，將IP包通過新的MAC層送入層1數據幀內或裸光纖上，無需進行包的拆分重組，提高了交換處理能力，改進了性能和靈活性。
一方面，RPR簡化了數據包處理過程，可以將非落地IP包直接前轉，明顯提高了交換處理能力，對分組業務最佳。另一方面，RPR又能確保電路交換業務和專線業務的服務質量，特別是50ms的保護倒換時間。RPR具有自動拓撲發現能力，采用一種類似OSPF但工作在第二層的觸發式協議，可以自動識別任何二層拓撲變化，增強了自愈能力，并支持即插即用。RPR可以有效支持兩纖雙向環拓撲結構，可以在環的兩個方向上動態地統計復用各種業務，同時還能按每個用戶每種業務為基礎保留帶寬和服務質量，從而最大限度地利用光纖的帶寬，簡化網絡配置和運行，加快業務部署。RPR 還具有較好的帶寬公平機制和擁塞控制機制。
從成本上看，RPR成本介于SDH和千兆以太網技術之間，數據接口越多，其成本越接近千兆以太網，反之則趨近SDH。總的看，這類技術最適合數據業務量占主導，而TDM業務量也需要可靠有效支持的應用場合。鑒于RPR具有很好的匯聚特性和優化的數據接入能力，最適合于城域網的接入層應用，特別是以太網業務帶寬需求占絕對優勢的場合。
然而，RPR需要新增一個MAC層，不能采用標準MAC交換芯片，必須采用RPR交換芯片或廠商專有ASIC，系統成本較高。其次，RPR只能支持環形組網，靈活性受限。第三，由于RPR沒有跨環標準，單個環的RPR信息無法跨環傳遞，獨立組大網的能力較弱，無法實現相切環、相交環、環帶鏈等復雜的網路拓撲，不能提供端到端業務。最后，RPR使用共享接入方法，而且本質上也只有一層MAC地址轉發，缺乏層次化的地址結構和用戶地址隔離，其網絡和業務擴展性受限。到目前為止，RPR標準的市場接受程度不高。
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EAPS(以太網自動環保護系統)
成本最低，與傳統以太網的兼容性最好。適合承載流量較小、方向固定的業務。缺點是擴展性和靈活性有限，QoS與STP相當。
MAC in MAC和PBT(Provider Backbone Trunk)
PBT技術結合了以太網和MPLS的優點，為城域網提供了一種新的、扁平化的、低成本的融合架構，避免過度依賴IP/MPLS核心。缺點是管理難度大，靈活性有限，硬件成本較高。
VPLS(Virtual Private LAN Service，虛擬專用局域網服務)
在服務質量和流量工程方面比MAC in MAC更好，很適合網絡邊緣層的應用。缺點是設備成本、網絡成本和運營管理成本相對較高。
RPR(彈性分組環)
具有很好的匯聚特性和優化的數據接入能力，最適合于城域網的接入層應用，但到目前為止，RPR標準的市場接受程度不高。
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