Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Carrier Ethernet - это маркетинговый термин для обозначения расширений Ethernet для поставщиков услуг связи, которые используют технологию Ethernet в своих сетях.

Фон [ править ]

Ethernet имеет долгую историю. Он стал доминирующим в корпоративных сетях. Это преобладание привело к производству компонентов с большим объемом производства, что, в свою очередь, привело к чрезвычайно низкой цене на бит. Точно так же Ethernet давно изобретает себя заново. Из исходного формата медного коаксиального кабеля (« толстой сети ») он расширил сферу применения почти до всех медных, оптоволоконных и беспроводных физических сред . Скорость передачи данных продолжает расти, традиционно увеличиваясь в десять раз каждый раз, когда определяется новая скорость. Интерфейсы Gigabit Ethernet широко используются на ПК и серверах, а 10 Гбит / с - в магистралях локальных сетей (LAN). Тарифы до100 Gigabit Ethernet были стандартизированы в 2010 и 2011 годах. [1] [2] [3]

Доминирование Ethernet отчасти объясняется простыми преимуществами для отрасли, связанными с принятием единого стандарта для увеличения объемов и снижения цен. Частично это также связано с простотой развертывания с использованием его способности к самонастройке на основе ключевых концепций «обучающего моста» ( лавинная рассылка и связывание изученных адресов назначения с портами моста ) и « протокола связующего дерева » (протокол используется для предотвращения петель).

Исторически конкурирующие протоколы и кабели создавались для доступа к устройствам с более высокой скоростью, чем современные устройства, подключенные к сети Ethernet, по доступной цене. Примеры включают FireWire и Light Peak . Одним из мотивов создания конкурирующих стандартов было снижение цен на устройства Ethernet сравнимой скорости. Как только эта цель достигнута, конкурирующие стандарты, как правило, исчезают или ограничиваются узкоспециализированными нишами.

Ethernet - это довольно простой протокол, скорость которого увеличена в сотни тысяч раз и который постоянно адаптируется к потребностям и требованиям новых рынков. Например, в IEEE 802.3 Ethernet добавляются возможности временной области для поддержки IEEE 802.1 Audio Video Bridging (AVB) [4], и эти возможности будут применимы к чувствительным ко времени приложениям оператора связи, аналогично IEEE 1588 .

Сети LAN клиентов все чаще подключаются к глобальным телекоммуникационным сетям через интерфейсы Ethernet или к устройствам, соединяющим их по цифровой абонентской линии (DSL) или по беспроводной связи . Более того, заказчики знакомы с возможностями сетей Ethernet и хотели бы расширить эти возможности до многосайтовых сетей. Между тем, потребности таких сетей расширились и теперь включают множество услуг, которые ранее выполнялись только в локальной сети или с помощью специализированных подключений, в частности, видео и резервное копирование. Нецелесообразно расширять большинство малых сетей за пределы емкости 1G или максимум 2G ( двойное объединение гигабит) на сегмент, поскольку узкое место остается в глобальных связях с другими офисами и онлайн-сервисами.

Ограничения оператора связи [ править ]

Таким образом, провайдеры глобальной сети (WAN) и городских сетей (MAN) сталкиваются с тремя потребностями:

  1. Предоставлять своим клиентам услуги Ethernet
  2. Использовать в своих сетях преимущества технологий Ethernet по объему и стоимости.
  3. Заменить технологии, отличные от Ethernet, на конкурентов Ethernet, которые имеют достаточную емкость для хранения , резервного копирования и HD-видео, а также гарантируют функции (надежность передачи, низкая задержка), необходимые для поддержки этих услуг

Они также ограничены, поскольку услуги нельзя слишком быстро перенести с локальных на глобальные, иначе они превысят общий доступный объем ресурсов и не приведут к неприемлемому качеству. Сервисы, которые пытаются расширяться слишком быстро, теряют деньги, а те, которые слишком долго ждут, теряют клиентов. Соответственно, операторы связи должны консервативно расширять свои услуги и уделять пристальное внимание качеству обслуживания (QoS).

Начало: Metro Ethernet [ править ]

MEF была образована в 2001 году с целью разработки вездесущие бизнес - услуги для корпоративных пользователей , главным образом, доступ к которым оптических городских сетей для того , чтобы соединить их локальных сетей предприятия. Основная идея заключалась в том, чтобы внедрить модель простоты и стоимости Ethernet в глобальную сеть. [5]

Расширение до Carrier Ethernet [ править ]

Успех Metro Ethernet Services захватил воображение всего мира, когда концепция расширилась и включила всемирные услуги, проходящие через национальные и глобальные сети: [5]

  • Сети доступа для обеспечения доступности для гораздо более широкого класса пользователей через оптоволокно, медь, кабель, пассивную оптическую сеть (PON) и беспроводную связь.
  • Экономия на масштабе за счет конвергентных бизнес-сетей, жилых и беспроводных сетей, использующих одну и ту же инфраструктуру и услуги.
  • Масштабируемость и быстрое развертывание бизнес-приложений
  • Утверждение программы сертификации
  • И все это при сохранении модели затрат и простоты Ethernet.

Услуги Carrier Ethernet [ править ]

Чтобы создать рынок услуг Ethernet, необходимо уточнить и стандартизировать предоставляемые услуги. Признавая это, промышленность создала MEF. Это сыграло ключевую роль в определении:

  • Виртуальная частная линия Ethernet или E-Line : услуга, соединяющая два пользовательских порта Ethernet через глобальную сеть.
  • Виртуальная частная локальная сеть Ethernet или E-LAN : многоточечная услуга, соединяющая набор конечных точек клиента , создающая для клиента видимость мостовой сети Ethernet, соединяющей сайты.
  • Виртуальное частное дерево Ethernet или E-Tree : многоточечная служба, соединяющая один или несколько корней и набор листьев, но предотвращающая связь между листами.

Все эти услуги предоставляют стандартные определения таких характеристик, как пропускная способность, отказоустойчивость и мультиплексирование услуг, что позволяет клиентам сравнивать предлагаемые услуги и упрощает соглашения об уровне обслуживания (SLA). Аналогичные определения для беспроводных сетей определены в IEEE 802.21 и IEEE 802.11u , хотя они предназначены для гораздо более краткосрочных обязательств и услуг, подходящих только для мобильных пользователей.

Виртуальное частное дерево Ethernet [ править ]

Виртуальное частное дерево Ethernet или E-Tree - это виртуальное соединение Ethernet между двумя точками, определяемое MEF - конфигурация Ethernet VLAN, подходящая для многоадресных услуг.

Частная линия Ethernet [ править ]

Частная линия Ethernet ( EPL ) и виртуальная частная линия Ethernet ( EVPL ) - это услуги передачи данных, определенные MEF. EPL обеспечивает виртуальное соединение « точка-точка» Ethernet (EVC) между парой выделенных пользовательско-сетевых интерфейсов (UNI) с высокой степенью прозрачности. EVPL обеспечивает двухточечное или многоточечное соединение между парой интерфейсов UNI.

Услуги , классифицируются как тип обслуживания E-Line, с ожиданием низкой задержки кадра , изменения задержки кадра и коэффициента потерь кадров . EPL реализуется с использованием двухточечного EVC без мультиплексирования услуг на каждом UNI (физическом интерфейсе), т. Е. Все служебные кадры на UNI отображаются в один EVC (также называемое объединение «все-к-одному»).

Из-за высокой степени прозрачности EPL часто используется для обеспечения двухточечной прозрачной службы LAN (TLS), где заголовок и полезная нагрузка служебного кадра идентичны как в исходном, так и в целевом интерфейсе UNI. Некоторые реализации туннелируют большинство протоколов управления Ethernet уровня 2 (L2CP), за исключением некоторых L2CP канального уровня, таких как кадры паузы IEEE 802.3x .

В отличие от EPL, EVPL допускает мультиплексирование сервисов, т. Е. Несколько EVC или сервисов Ethernet для каждого UNI. Другое различие между EVPL и EPL заключается в степени прозрачности: в то время как EPL очень прозрачен, фильтруя только кадры паузы, EVPL требуется либо для однорангового соединения, либо для отбрасывания большинства протоколов управления уровня 2.

Виртуальная частная локальная сеть Ethernet [ править ]

Виртуальная частная локальная сеть Ethernet (EVP-LAN) - это виртуальное соединение многоточечной сети Ethernet, определяемое MEF - аналог Carrier Ethernet для службы виртуальной частной локальной сети (VPLS) или прозрачных служб локальной сети . EVP-LAN обеспечивает связь между всеми клиентами, связанными с виртуальными соединениями Ethernet (EVC) клиента. Он классифицируется как тип службы E-LAN ​​с ожиданием низкой задержки кадра, вариации задержки кадра и коэффициента потери кадров. Мультиплексирование услуг разрешено в UNI и EVPL, а типы услуг EVP-LAN могут использовать один и тот же порт. Идентификаторы CE-VLAN поддерживаются в сети.

Транспорт услуг Ethernet [ править ]

MEF не определяет, как услуги Ethernet должны предоставляться в сети оператора связи. Несмотря на описанные выше преимущества, Ethernet традиционно имеет ряд ограничений в приложении WAN. Описанные выше концепции «моста» и «связующего дерева» не подходят для крупных международных сетей. Более того, в Ethernet отсутствуют некоторые функции обеспечения надежности, необходимые для этого приложения (в частности, механизмы для изоляции трафика одного клиента от другого, для измерения производительности экземпляра обслуживания клиентов и для быстрого обнаружения и устранения сбоев в больших сетях). [ необходима цитата ]Из-за этих ограничений и из-за необходимости использовать уже существующее оборудование услуги Ethernet были переданы по глобальным сетям с использованием других технологий. Широко используются два типа технологий, а третий (транспорт оператор-Ethernet) быстро становится жизнеспособным и логичным вариантом для услуг операторского-Ethernet.

Ethernet через SDH / SONET [ править ]

Каналы Ethernet точка-точка передаются по сетям SDH / SONET , используя виртуальную конкатенацию (ITU-T G.707) и LCAS (схему регулировки пропускной способности канала - ITU-T G.7042) для создания связки несущих соответствующего размера. , из Generic Framing процедуры по SDH оборудования, и использует функцию управления и восстановления SDH для обеспечения высокой доступности и устойчивости к сбоям.

Ethernet через MPLS [ править ]

Услуги Ethernet передаются по сетям IP / MPLS с использованием широкого спектра протоколов, связанных с IP (см. Стандарты псевдопроводных сетей IETF, например RFC 3985 , RFC 4448 ). Каналы Ethernet транспортируются как «псевдопроводы» с использованием путей с коммутацией меток (LSP) MPLS внутри внешнего «туннеля» MPLS. Эта стратегия может поддерживать как двухточечную (виртуальную частную проводную службу - VPWS), так и многоточечную (виртуальную частную локальную сеть - VPLS) услуги, и в последнее время она широко используется в маршрутизируемых сетях. Он использует ряд основных транспортных протоколов, включая SDH и (все чаще) Ethernet.

Ethernet через транспортный канал оператор-Ethernet (CET) [ править ]

Сторонники Ethernet операторского класса утверждают, что Ethernet лучше всего подходит для городских сетей, потому что весь трафик данных исходит из Ethernet. Повсеместное присутствие Ethernet в локальных сетях по всему миру снижает стоимость Ethernet как технологии. Таким образом, использование Ethernet в городской сети позволяет поставщикам услуг использовать тома, которыми управляет гораздо более крупный сегмент предприятия. Транспортировка Carrier-Ethernet (CET) обычно представляет собой эволюцию обычного Ethernet и включает в себя несколько технологических компонентов. Магистральные мосты поставщика (PBB) обеспечивают масштабируемость и безопасное разграничение, в то время как организация трафика магистрального моста поставщика (PBB-TE, обычно называемая PBT) обеспечивает организацию трафика и эффективный транспорт для защищенных услуг Ethernet.Управление ошибками подключения (CFM-OAM) обеспечивает столь необходимый OAM, который делает Ethernet операторским .

Разграничение операторского Ethernet [ править ]

Демаркация Carrier Ethernet является ключевым элементом в услугах Carrier Ethernet и транспортных сетях для коммерческих, оптовых и транспортных приложений мобильной связи, поскольку позволяет поставщикам услуг расширять свой контроль над всем трактом обслуживания, начиная с точек передачи обслуживания. Это достигается путем подключения оборудования в помещении клиента (CPE) к сети с помощью устройств разграничения, принадлежащих поставщику, которые развертываются в местах расположения клиентов, тем самым обеспечивая четкое разделение между сетями пользователя и поставщика.

Устройства разграничения сети Ethernet (EDD) необходимы для поддержки таких услуг, как частная линия Ethernet (EPL), виртуальная частная линия Ethernet (EVPL или E-LAN) и виртуальное частное дерево Ethernet (E-Tree), как указано в MEF. . Такая поддержка должна включать в себя возможности управления соглашением об уровне обслуживания (SLA) с постоянной производительностью по оптоволоконным линиям , DSL, связанным PDH и линиям доступа SDH / SONET. В результате обязательные функции демаркации Carrier Ethernet включают в себя сложное управление трафиком и механизмы иерархического качества обслуживания (QoS), стандартные сквозные операции, администрирование и обслуживание.(OAM) и мониторинг производительности, обширное управление сбоями и диагностика, а также отказоустойчивость, подобная SDH / SONET, для снижения эксплуатационных расходов и капитальных затрат поставщика услуг. [6]

Технологии Carrier Ethernet [ править ]

Промышленность предприняла согласованные усилия по устранению ограничений Ethernet в WAN, описанных выше, чтобы разрешить использование «родных» технологий Ethernet поставщиками сетей. [ необходима цитата ] Ключевую роль сыграли комитеты по стандартам 802.1 и 802.3 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . IEEE 802.1 решает проблемы масштабируемости и управления в стандартах для мостов провайдеров (802.1ad) и магистральных мостов провайдеров (802.1ah). Эти стандарты позволяют создавать сети Ethernet планетарного масштаба. [ необходима цитата ] Связанные стандарты (IEEE 802.1ag и соответствующий стандарт ITU-T Y.1731) предоставляют возможности эксплуатации и обслуживания (OAM), позволяющие проверять возможность подключения, быстрое восстановление и измерение производительности. Текущая работа над PBB-TE (802.1Qay: Provider Backbone Bridging-Traffic Engineering) позволяет управлять таким Ethernet с помощью внешнего управления или приложения управления (например, приложения управления сетью или уровня управления транспортом, такого как GMPLS (IETF). RFC 3945 )), чтобы предоставить сетевому провайдеру полный спектр политик и стратегий управления трафиком. [ необходима цитата ]

Рабочая группа IEEE 802.3 в тесном сотрудничестве с ITU работает над упрощением передачи технологий 40G и 100G, разрабатываемых обоими организациями: 802.3 для LAN и ITU для OTN . ОИС и Альянс Ethernet также совместно работать со своими членами , с тем чтобы в будущем усовершенствований в Ethernet для WAN, глядя на скорость будущих технологий и услуг Ethernet.

См. Также [ править ]

  • 10PASS-TS (Ethernet через VDSL )
  • Ориентированный на соединение Ethernet
  • Ethernet на первой миле (EFM)
  • Стек IEEE 802.1ad VLAN или Q-in-Q
  • Магистральные мосты провайдера IEEE 802.1ah-2008
  • Агрегация каналов IEEE 802.1AX
  • Метро Ethernet
  • Инжиниринг трафика магистрального моста провайдера
  • Магистральные мосты провайдера

Ссылки [ править ]

  1. ^ «IEEE P802.3ba 40Gb / s и 100Gb / s Ethernet Task Force» . официальный сайт . IEEE 802. 19 июня 2010 . Проверено 6 августа 2011 года .
  2. ^ IEEE P802.3ba 40Gb / s и 100Gb / s Ethernet Task Force: http://ieee802.org/3/ba/
  3. ^ IEEE P802.3bg 40G SMF PMD для целевой группы оператора связи: http://www.ieee802.org/3/40GSMF/
  4. ^ IEEE 802.1 аудио / видео мост
  5. ^ a b «Carrier Ethernet и CE 2.0» . MEF. Архивировано из оригинального 23 сентября 2015 года . Проверено 22 сентября 2015 года .
  6. ^ "Carrier Ethernet и CE 2.0" . Архивировано из оригинала на 2015-09-23.

Внешние ссылки [ править ]

  • Форум Metro Ethernet, операторский Ethernet и CE 2.0
  • «Услуги Metro Ethernet - технический обзор» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 05.05.2015.
  • "Carrier Ethernet 2.0" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 30 апреля 2014 года. (1412 КБ )
  • «МЭФ 6.1» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 03.09.2013. (472 КБ ) - Определения услуг Metro Ethernet, этап 2)
  • «МЭФ 6» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 05.07.2014. (472 KiB ) - Фаза I определений услуг Metro Ethernet - заменена MEF 6.1)
  • «МЭФ 10.1» (PDF) . Архивировано 29 июля 2012 года из оригинального (PDF) . (1720 КБ ) - Атрибуты служб Ethernet, этап 2
  • Обзор услуг Carrier Ethernet .pptx PPT  (3,8 МБ )
  • Форум Metro Ethernet
  • https://www.mef.net/Assets/Technical_Specifications/PDF/MEF_6.1.pdf