Метро Ethernet

Городская система Ethernet

Городской Ethernet , Ethernet MAN , операторский Ethernet или Ethernet городская сеть — это городская сеть (MAN), основанная на стандартах Ethernet . Обычно он используется для подключения абонентов к более крупной сети обслуживания или для доступа в Интернет . Предприятия также могут использовать городской Ethernet для подключения своих офисов друг к другу.

Интерфейс Ethernet обычно более экономичен, чем интерфейс синхронной цифровой иерархии (SONET/SDH) или плезиохронной цифровой иерархии (PDH) с той же полосой пропускания. Еще одним явным преимуществом сети доступа на основе Ethernet является то, что ее можно легко подключить к сети клиента благодаря преобладающему использованию Ethernet в корпоративных и жилых сетях.

Сеть типичного поставщика услуг представляет собой набор коммутаторов и маршрутизаторов, соединенных оптоволоконным кабелем . Топология или полной может быть кольцом , звездой или частичной сеткой . В сети также будет иерархия: ядро, распределение (агрегирование) и доступ. Ядром в большинстве случаев является существующая магистраль IP / MPLS , но возможен переход на новые формы транспорта Ethernet со скоростями 10 Гбит/с, 40 Гбит/с или 100 Гбит/с или даже, возможно, от 400 Гбит/с до Терабита. Сеть Ethernet в будущем.

Ethernet на MAN может использоваться как чистый Ethernet, Ethernet через SDH , Ethernet через многопротокольную коммутацию по меткам (MPLS) или Ethernet через DWDM . Развертывания на основе Ethernet без какого-либо другого базового транспорта дешевле, но их труднее реализовать устойчивым и масштабируемым образом, что ограничивает их использование небольшими или экспериментальными развертываниями. Развертывания на основе SDH полезны, когда уже существует существующая инфраструктура SDH; его основным недостатком является потеря гибкости в управлении полосой пропускания из-за жесткой иерархии, налагаемой сетью SDH. Развертывания на основе MPLS являются дорогостоящими, но очень надежными и масштабируемыми и обычно используются крупными поставщиками услуг.

Городские сети

Знакомые сетевые домены, скорее всего, будут существовать независимо от транспортной технологии, выбранной для реализации городских сетей : доступ, агрегация/распределение и ядро.

• Устройства доступа обычно существуют в помещении, подразделении или беспроводной базовой станции клиента. Это сеть, которая соединяет клиентское оборудование и может включать оптический сетевой терминал (ONT), домашний шлюз или офисный маршрутизатор.
• Агрегация происходит в распределительной сети, такой как сегмент ODN . Часто используются технологии пассивной оптической сети , микроволновой или цифровой абонентской линии , но некоторые из них используют двухточечный Ethernet по прямому оптоволоконному кабелю . Эта часть сети включает в себя такие узлы, как многоквартирные коммутаторы, терминалы оптических линий на внешнем предприятии или в шкафу центрального офиса , Ethernet в оборудовании первой мили или мосты провайдера.
• MAN может включать в себя транспортные технологии MPLS, PBB-TE и T-MPLS, каждая из которых имеет свои собственные методы обеспечения отказоустойчивости и управления.
• Базовая сеть часто использует IP-MPLS для соединения различных MAN.

Большая часть функций Ethernet MAN, таких как виртуальные частные линии или виртуальные частные сети, реализуется за счет использования тегов Ethernet VLAN , которые позволяют дифференцировать каждую часть сети. Логическое разграничение физической сети помогает определить права, которыми обладает трафик, и упростить управление правами доступа хостов по отношению к другим пользователям и сетям.

Ethernet MAN на базе MPLS

Городская сеть Ethernet с многопротокольной коммутацией по меткам (MPLS) использует MPLS в сети поставщика услуг. Абонент получит интерфейс Ethernet по медному (например, 100BASE-TX ) или оптоволоконному кабелю (например, 100BASE-FX ). Пакет Ethernet клиента передается через MPLS, а сеть поставщика услуг снова использует Ethernet в качестве базовой технологии для транспортировки MPLS. Итак, это Ethernet поверх MPLS через Ethernet.

Сигнализация протокола распределения меток (LDP) может использоваться в качестве сигнализации между узлами для внутренней метки (метки VC), а протокол резервирования ресурсов и управления трафиком ( RSVP-TE ) или LDP может использоваться в качестве сетевой сигнализации для внешней метки.

Одним из механизмов восстановления, используемых в сетях Metro Ethernet на основе MPLS, является Fast ReRoute (FRR) для достижения конвергенции локальной защиты MPLS менее чем за 50 мс . Для каждой ситуации развертывания необходимо тщательно взвесить выгоду и стоимость MPLS, поэтому, если MPLS не будет реализован в распределительной сети оператора связи, может быть больше преимуществ для MPLS в базовой сети. В некоторых ситуациях стоимость может не гарантировать преимущества, особенно если время конвергенции менее 50 мс уже достигается с помощью чистого Ethernet.

Сравнение Metro Ethernet на базе MPLS с чистым Ethernet MAN:

Масштабируемость

В правильно спроектированной сети Ethernet VLAN каждый коммутируемый путь может иметь 4094 VLAN с одним тегом. Некоторые коммутаторы агрегации и ядра могут классифицировать трафик по двум VLAN с использованием стекирования VLAN IEEE 802.1ad , поэтому при правильном размещении таких устройств агрегации в центре сети конечные сегменты и кольца устройств с одной меткой могут получать только тот трафик, который им необходим. При использовании MPLS сети Ethernet VLAN имеют только локальное значение (например, PVC Frame Relay). Те же соображения масштабируемости применимы и к MAC-адресам, где в чистом Ethernet MAN уровня 2 все MAC-адреса совместно используются в сети, хотя эту проблему можно решить с помощью продуманного проектирования сети и выбора коммутаторов с таблицами MAC, достаточными для размера сегментов сети.

Устойчивость

Устойчивость сети чистого Ethernet зависит от протокола связующего дерева , IEEE 802.1w RSTP или IEEE 802.1s MSTP (конвергенция от 30 до менее 50 мс в зависимости от конструкции сети), в то время как MAN на основе MPLS используют такие механизмы, как MPLS Fast Reroute, для достижения SDH-подобного ( 50 мс) время сходимости. Metro Ethernet также может использовать агрегацию каналов или отказоустойчивое пакетное кольцо , где это необходимо, для добавления резервирования и восстановления каналов в распределительных сетях. Конвергенция RSTP некоторых производителей Ethernet также составляет менее 50 мс, но это время конвергенции может варьироваться от поставщика к поставщику. Защитное переключение Ethernet также стандартизировано в ITU G.8031 .

Многопротокольная конвергенция

Благодаря зрелости стандартов псевдопроводных сетей ( виртуальная выделенная линия ATM VLL, FR VLL и т. д.) Metro Ethernet на базе MPLS может осуществлять транзитный трафик IP/Ethernet вместе с практически любым типом трафика, поступающего от клиентов или других сетей доступа (т. е. агрегирование ATM для UMTS или TDM-агрегация для GSM), хотя в сценарии чистого Ethernet это может оказаться более сложной задачей.

Сквозной OAM

MAN на базе MPLS предлагает широкий набор инструментов для устранения неполадок и OAM на основе MPLS, которые расширяют возможности поставщиков услуг по эффективному устранению неполадок и диагностике сетевых проблем. К ним относятся, например, MAC-пинг, MAC-трассировка, LSP-пинг и т. д. Однако теперь существуют инструменты Ethernet OAM, определенные в IEEE 802.1AB , IEEE 802.1ag. и Ethernet на первой миле ( IEEE 802.3ah ) для мониторинга и устранения неполадок сетей Ethernet. EOAM (Ethernet Operations, Administration and Maintenance) — это протокол для установки, мониторинга и устранения неполадок MAN и WAN .

Ethernet через беспроводную сеть

Некоторые поставщики услуг развернули городские сети Ethernet с использованием технологии фиксированной беспроводной связи . Эти сети обычно проектируются с использованием большей части сетевого трафика с использованием многоточечных и двухточечных микроволновых каналов связи . В последнее время перевозчики назывался метро беспроводной во многих случаях. Поставщики услуг Metro Wireless во многих случаях могут сократить время установки из-за меньшего количества необходимых разрешений и процедур. Многие потребители сейчас полагайтесь на этот тип технологии, чтобы обеспечить доступ в Интернет в районах, где местные телефонные и кабельные компании не обслуживают или больше не будут обслуживать из-за кражи меди или по другим деловым причинам. Беспроводная связь также широко используется как резервный путь к Интернету.

Операторы метро-Э

В конце сентября 2007 года Verizon Business анонсировала использование городского Ethernet в Азиатско-Тихоокеанском регионе, включая Австралию, Сингапур, Японию и Гонконг, с использованием оборудования Nortel.

В конце января 2009 года Windstream объявила, что начнет предлагать услуги городского Ethernet клиентам малого и среднего бизнеса.

В мае 2011 года Comcast анонсировала собственные услуги Metro Ethernet для бизнес-клиентов в США.

См. также

• Оператор Ethernet

Дальнейшее чтение

• Халаби, Сэм (2003). Метро Ethernet . Сиско Пресс. ISBN  1-58705-096-Х .

Внешние ссылки

• Форум Metro Ethernet (MEF)
• Проблемы доступа к Ethernet
• «Форум операторского Ethernet» . Веб-сайт дискуссионной группы . Проверено 6 августа 2011 г.