电信级以太网标准的进展

摘要　本文主要从电信级以太网技术的几个关键特性入手，总结梳理了目前电信级以太网几个标准化组织工作的最新进展。

1、前言

　　在电信级以太网技术中扮演着重要角色的标准组织和产业论坛主要有IEEE、MEF、ITU-T、IETF等，它们的努力方向和工作侧重点有所不同。MEF是目前最活跃的推动电信级以太网技术与业务发展的产业论坛，国际主要的运营商和很多系统设备商都是它的成员。MEF主要定义城域以太网的体系结构、业务参考模型、业务规范、业务一致性测试方法等，目前已发布技术规范十余个。

　　IEEE的几个相关工作组一直在电信级以太网领域扮演比较重要的角色，对电信级以太网的贡献也最为显著，国际主要的芯片供应商和系统设备厂商都参与了其中。IEEE主要从物理层和链路层的角度制定标准。其多个工作组都是在以太网技术的基础上进行电信级方面的增强工作，如802.1着重提出复用交换、信令控制及OAM相关方案，其中802.1ad定义了QinQ技术，802.1ah定义了PBT的数据平面技术，802.1ay定义了PBT的控制平面技术，802.1ag定义了以太网OAM技术；802.3着重研究速率及以太帧的扩展性，如802.3as的扩展帧、802.3ae的10GE等；802.17提出了RPR环网的解决方案。

　　ITU-T与电信级以太网有关的研究小组主要是SG15和SG13。其中SG15主要研究与以太网和MPLS网络相关的技术，目前集中对PBT技术和T-MPLS技术进行标准化研究；而SG13则聚焦于电信级以太网的OAM功能和标准。

　　IETF与电信级以太网相关的研究工作主要集中在MPLS工作组和L2VPN工作组，是MPLS以太网研究的主导力量，已定义了完备的PWE3、VPLS、GMPLS等标准。

　　本文主要从电信级以太网的几个主要方面，如体系结构、复用交换、保护切换、OAM、业务标准化等，简要梳理一下当前的最新标准进展。

2、电信级以太网体系结构相关标准

　　ITU-T G.8010"Architecture of Ethernet Layer Networks"从网络层和以太链路层的角度定义了电信级以太网的传送功能体系，包括分层结构、分层服务的原语定义、网络拓扑、复用、选路、网管等诸多方面。G.8010主要以IEEE802.1D、802.1Q以及802.3为基础；从电信级网络的分层模型角度清晰地定义了电信级以太网的模型框架，将其从下而上分为以太PHY层和以太MAC层。G.8010是ITU-T开发其他电信级以太网标准文本的基础。

　　MEF No.4文档"Metro Ethernet Network Architecture Framework-Part 1：Generic Framework"首先定义了网络的立体参考模型，如从分层上，把电信级以太网自下而上分为传送服务层、以太服务层和应用业务层，其中传送服务层和以太服务层分别对应G.8010中的以太PHY层和以太MAC层，这两个层的功能也基本沿用G.8010的定义。从功能上，把电信级以太网分为数据平面、控制平面和管理平面。MEF No.4文档还从城域以太组网的角度定义了参考点和接口，如定义城域范围内提供以太业务的MEN实体，以及与传送网的NI-NNI接口、与应用业务层的SI-NNI接口、与用户的UNI接口、与其他MEN域的E-NNI接口。

　　显而易见，ITU-T侧重于从传送的角度，而MEF更侧重于从端到端业务的角度定义电信级以太网的体系结构。

3、复用交换相关标准

　　复用交换相关标准可以说是电信级以太网中最重要的部分，因为引入了各种复用手段，使得传统上平坦的以MAC交换为主的以太网技术增加了层次性，奠定了诸多电信级以太网的重要基础。

　　IEEE 802.1ad"Amendment 4：Provider Bridges"主要定义了VLAN标签的堆栈及其操作，使传统的12 bit的VLAN标签空间增加到了24 bit。802.1ad因此也被称为VLAN堆栈技术或QinQ技术。QinQ解决了IEEE 802.1Q技术单层VLAN只有4096个的限制，理论上可具备2的24次方个VLAN，可满足绝大多数情况下的用户二层隔离需求。一个QinQ的以太帧（双层VLAN帧），通常是由一个单层VLAN以太帧根据某种规则，添加外层标签形成的。根据规则的不同，QinQ技术分为基本型QinQ技术和灵活型QinQ技术。基本型QinQ又称为基于端口的QinQ，是指交换机根据单层VLAN帧进入的端口标识，增加相应的外层标签而形成双层VLAN帧，也就是说从某个端口进入交换机的单层VLAN帧，不论其C-Tag值如何，其外层标签S-Tag都是一样的。灵活型QinQ又称为基于标签的QinQ，交换机除了基于端口标识外，还可以根据单层VLAN帧的C-Tag值，增加相应的外层标签形成双层VLAN帧。

IEEE 802.1ah "Amendment 6：Provider Backbone Bridges"定义了所谓的PBB技术，目前还处于草案阶段。PBB又被称为运营商骨干桥接技术，采用MinM封装，基于运营商MAC地址而不是用户MAC地址转发流量。PBB技术主要定义了双层MAC地址的帧