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，用戶對于接入帶寬的需求正日益快速地增加。長期以來，面對寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，運營商通常采用數(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，其運行維護和擴容升級等成本將更加昂貴。為此，運營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)濟性，能在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)上部署運行，而且對于用戶來說能夠即插即用。正是在這一背景下，業(yè)界提出了電信級以太網(wǎng)(CE Carrier Ethernet)的概念。
眾所周知，以太網(wǎng)是計算機網(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)，實際上大量攜帶的都是IP數(shù)據(jù)包。自從Internet問世以來，以太網(wǎng)就是IP網(wǎng)絡(luò)的第一級匯聚網(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化了用戶自動發(fā)現(xiàn)、地址聚合、可靠接入的實現(xiàn)。
以太網(wǎng)技術(shù)的突出優(yōu)點是易于使用、成本低、靈活性好。以太網(wǎng)通過全球標(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)，對于用戶來說可以即插即用，對于運營商來說可以簡化網(wǎng)絡(luò)的運行、管理和配備。由于網(wǎng)卡價格低廉，設(shè)備、服務(wù)和運行成本低，用戶可以按需請求帶寬(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，無需增添設(shè)備或求助運營商維護人員，因此采用以太網(wǎng)可以有效地降低運營商和用戶的建設(shè)成本(CAPEX)和維護成本(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)用戶通過同一個以太網(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)原本是針對局域網(wǎng)環(huán)境設(shè)計的，是面向企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用的“企業(yè)級”技術(shù)，要將其應(yīng)用于面向公眾用戶的運營商網(wǎng)絡(luò)，必須在安全性、可擴展性、可管理性等諸多方面加以改進，使之具有“電信級”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年開始，又將其改稱為電信級以太網(wǎng)(CE)，以進一步明確是在運營商網(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、泛在可用的電信級服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)。它可利用以太網(wǎng)的成本優(yōu)勢獲得顯著的效益，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)該通過認(rèn)證測試，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)，許多運營商正在探索作這樣的嘗試，積累這方面的經(jīng)驗。MEF定義的CE的5大技術(shù)特征詳見下表1。
由此可知，CE包括業(yè)務(wù)和技術(shù)兩個方面。其中，CE業(yè)務(wù)面向用戶，獨立于所使用的技術(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(IEEE)、國際電信聯(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，運營商可以根據(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，其涵義詳見下表2。這些業(yè)務(wù)的每一種連接可以是針對整個UNI端口的，也可以是針對UNI中的某個虛擬局域網(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)”的方式來描述每個特定業(yè)務(wù)的特性，共定義了以下9個屬性，每個屬性可包含多個參數(shù)，具體詳見下表3。通過類別-屬性-參數(shù)的組合，可以定義眾多不同的業(yè)務(wù)實例，每個業(yè)務(wù)實例的數(shù)據(jù)幀由一個EVC傳遞。
4、CE的主要技術(shù)
可擴展性是電信級以太網(wǎng)技術(shù)首先需要解決的重要問題，即如何使運營商網(wǎng)絡(luò)能夠支持大量并存的CE業(yè)務(wù)實例。對于企業(yè)應(yīng)用來說，大型城域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)萬個EVC，跨越廣域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)十萬個EVC；對于家庭應(yīng)用來說，大型城域網(wǎng)通常需支持?jǐn)?shù)十萬至數(shù)百萬個EVC；對于E-LAN業(yè)務(wù)來說，大型城域網(wǎng)應(yīng)能支持?jǐn)?shù)萬至數(shù)十萬個MAC層地址，跨越廣域網(wǎng)的全球應(yīng)用應(yīng)能支持?jǐn)?shù)十萬至數(shù)百萬個MAC層地址。另一個重要的問題是必須使CE具有局域以太網(wǎng)所沒有的可靠性和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)，提出了多種電信級以太網(wǎng)技術(shù)，大體上可分為增強以太網(wǎng)技術(shù)、MPLS技術(shù)和光環(huán)網(wǎng)技術(shù)3大類。同時，還提出了針對電信級以太網(wǎng)的OAM技術(shù)。
