作者：袁剛

    城域網作為骨干網絡的延伸，是業務接入和匯聚的平臺。

    隨著CN2的建成，大客戶專線接入、VPN、3G、NGN和Vnet等業務將由CN2承載，而城域網同時作為CN2的本地延伸，必須建設成具有QoS保障、可運營、可維護、可治理的多業務承載網絡，以配合CN2實現各類業務的承載。

    基于以上考慮，城域網將實施以下優化改造。①城域網路由化：交換型網絡穩定性較差，對QoS的支持能力較弱，不能滿足將來城域網的業務要求，因此路由型城域網是城域網的建設發展方向。②BRAS端局化：引入BRAS和SR，構架清楚的業務控制層。③多業務的支持：啟用VPN、組播技術和QoS，支持多業務的開展。

    按照中國電信城域網優化改造的指導思想，BRAS以下為二層匯聚網絡，目前組網方式很多，主要是以SDH為基礎的多業務傳輸平臺(MSTP)和星型以太網兩種方式為主。MSTP的環網結構雖能提供語音、數據等綜合接入，但基于SDH傳輸網的結構特性決定其只能作為以語音為主，數據為輔的網絡應用；而傳統多級直聯的星型以太網，在網絡響應時間、保護機制以及對組播應用的支持方面還存在很大不足，難以支持包括ipTV等業務在內的多業務承載。

    以太環網作為一種城域以太網技術，解決了傳統數據網保護能力弱、故障恢復時間長等問題，理論上可以提供50ms的快速保護特性，同時兼容傳統的以太網協議，是城域寬帶接入網優化改造的一種重要的技術選擇和解決方案。

    兩種以太環網技術

    1.OESS技術

    北電網絡的光以太網OESS系統定位于城域網的接入和匯聚層，可以提供基于高速以太環網的用戶接入和匯聚解決方案。

    OESS是一個以太環網，由ERS8600與ESU1800設備構建，每個環路支持多達14個ESU節點，OESS以太環路起始并終結于ERS8600交換機的ESM模塊的兩個端口，這兩個端口被稱為主用環路端口(PRimaryringport)和次用環路端口(secondaryring port)。正常狀態下(沒有鏈路中斷以及ESU故障時)，以太環路上的用戶業務流(非組播數據流)沿著主用環路端口-＞ESU-＞次用環路端口的方向進行傳送(組播數據流沿相反方向傳送，從而可以最大限度地實現環路帶寬的高效利用)。OESS環網結構如圖1所示。

    圖1 OESS環網結構圖

    以太網環路上采用特定的封裝技術。在用戶以太網幀的幀頭插入MUXID字段(長度為4Bytes)，由ESM/ESU18xx完成封裝/解封裝。對于已經插入802.1Q/VLANTag的用戶以太網幀，MUX-ID插入在用戶VLANID和以太網凈荷之間：對于Untagged的用戶以太網幀，以太網環路組件(ESU或ESM)會先為它加入一個虛擬的VLAN ID號(取值4094)，再將MUX-ID插入在VLAN ID和以太網凈荷之間。

    北電光以太網具有兩個重要的特點。

    ①采用環形拓撲結構，對組播業務(如BTV等)的支持具有許多優勢，包括組播數據流復制有效性、鏈路保護倒換特性等等。

    ②可以為組播應用保護與預留專用的網絡帶寬。在環形結構下。對于普通應用(如因特網訪問、VPN等非組播應用)，其數據流向為沿環路從ESM的主用環路端口(PrimaryPort)-＞ESU-＞ESM的次用環路端口(SecondaryPort)的方向進行傳送：而對于一些要害的組播應用(如IPTV中的視頻組播)，數據流沿相反方向傳送，不會與其它非組播應用爭搶網絡帶寬，從而可以在最有效地保證組播應用的同時最大限度地實現環路帶寬的高效利用。

    2.MSR技術

    烽火網絡提出的MSR(多業務環)是一個雙向對稱二纖環，至少由兩個節點組成。每個節點可以上下一個或多個獨立的支路(如以太網、千兆以太網、DVB、POS/或ATM端口)，也能夠發送和接收3層(IPv4/IPv6)轉發數據包(類似路由器)、控制信令分組和網絡治理分組。MSR主要采用千兆以太網和10G以太網中廉價的廣域接口子層(WIS)或SDH/SONET的光傳送機制，是一種新型的城域網組網和應用模式。它既可支持以太網、千兆以太網、數字視頻廣播(DVB)、ATM、POS(PacketoverSONET/SDH)等業務支路，也可以像路由器一樣支持數據包的轉發。MSR集傳輸和數據交換于一體，并且支持業務的點到點、組播和廣播應用，原理上相當于一個多業務分插復用設備組成的環。

    MSR架構在RPRMAC層之上(如圖2所示)，繼續了RPR諸多的優秀特性：比如空間復用、分布式帶寬治理與擁塞控制功能、COS級的業務質量，對數據、語音和視頻的多業務支持。電信級的保護倒換以及自動拓撲發現等等。MSR的技術要點有以下幾個方面。

    圖2 MSR協議框架

    ①提供基于支路的自動保護倒換功能

    可以提供基于支路的1+1、1：1和1：N的自動保護倒換能力。保護倒換時間小于50ms，提供對時延敏感業務的電信級支持。

    ②提供基于支路的單播和組播能力

    可以靈活地進行基于支路的單播和組播配置，能夠用于點到多點匯聚和多點到多點的各種業務模型，適合于帶寬對稱和非對稱的各種應用。

    ③用統一的SNMP和MIB網管

    提供基于SNMP的命令行和圖形化網管界面，可以方便地進行支路連接關系和支路屬性的配置，可以提供配置治理、安全治理、故障治理、拓撲治理和性能治理功能。

    ④提供基于支路的靈活屬性配置功能

    能夠靈活地提供基于支路的屬性配置，保護對支路的業務優先等級、速率控制和過濾規則的配置，可以根據不同的SLA提供不同的服務。

    ⑤提供TDM電路仿真能力

    能夠提供TDM的電路仿真能力，可以在分組網絡上實現低時延抖動TDM的電路承載，使網絡融合成為可能。

    利用MSR組建城域網時，既可用于城域網的核心層或骨干環，提供一個大容量、高速率的城域網骨干通道，也可用于城域網匯聚層，作為多業務的匯聚設備并提供鏈路收斂通路，還可用于城域網的接入層，直接支持Ethernet、SDH/SONET、PDH、幀中繼、DDN、DSL等業務的接入，甚至直接支持MSR終端設備的接入。MSR組網除了常見的環形拓撲外，還可方便地根據光纖的實際路由情況構成鏈型拓撲。

    以太環網技術在城域網中的應用

    從前面兩種城域以太環網技術的介紹中可以看出：MSR技術是對RPR技術的增強和改進，在RPR基礎上引入了支路識別能力。和RPR技術相比。MSR技術增加了基于支路的1+1、1：1和1：N的50ms以內自愈保護功能；提供基于支路的單播、組播和廣播能力；提供基于支路的控制能力，包括優先級、速率控制和支路過濾；增加了TDM仿真功能，加強了對TDM業務承載能力。MSR技術適合于寬帶接入業務的匯聚和運營商新建的分組承載網絡。

    OESS技術定位于城域網的接入和匯聚層，可以提供基于高速以太環網的用戶接入和匯聚解決方案。OESS系統對組播業務(如BTV等)的支持具有許多優勢，可以為組播應用保護與預留專用的網絡帶寬。在環形結構下，普通應用(如互聯網訪問)和組播應用(如IPTV)數據流沿不同方向傳送，可以在最有效地保證組播應用服務質量的同時最大限度實現環路帶寬的高效利用。

    以太環網方案的綜合優勢主要表現在快速保護倒換和組播復制兩個方面。

    以太環網解決了傳統數據網保護能力弱、故障恢復時間長的問題，理論上可以提供50ms的快速保護特性，同時兼容傳統的以太網協議。目前以太環網采用兩種機制來實現50ms的保護功能，光路檢測和定時在環網上發送hello協議包，可根據不同的拓撲和環境采用不同的機制，或者互為備份。相對于RPR技術，技術復雜性和成本有較大的降低。

    以太環網的重要特點是采用環形拓撲結構，天然具有支持組播應用的優勢，傳統網絡在組播分支節點的每一個下聯端口上均需要進行組播流的復制，而以太環網則只需在整個環網上復制一次組播流，從而大大提高了組播數據流復制的有效性。

    以太環網的這兩個特性使得它可運用于傳統的語音業務、IPTV組播業務及重要客戶的組網，適用于接入匯聚、核心匯聚組網當中。目前以太環網技術在國外有一些小規模的應用案例，如雅典奧運會等，但是離大規模應用還有差距，以太環網技術還有很多需要繼續完善和研究的地方。首先在QoS和OAM方面，和傳統的技術相比較并沒有大的突破；相對于MSTP/RPR，對于電路仿真支持不夠；以太環網是純二層網絡技術，目前都是基于廠商的私有協議，互通性幾乎沒有。

    中國電信應積極跟蹤以太環網技術的發展，對50ms保護的實現機制及拓撲發現協議進行研究與規范，使得不同廠家設備之間可以互相兼容。在QoS和OAM兩個方面，也是研究的重點。（寧一編輯）