为什么MPLS仍是以太网传输技术的首选

什么是运营商以太网传输技术？

运营商以太网是指在局域网 (LAN) 之外使用以太网技术，特别是用于长距离、城域网和广域网 (WAN) 应用。业内通常将其称为城域以太网、第 2 层 VPN、第 2 层 WAN 电路、以太网 WAN 或简称为运营商以太网。该技术由城域以太网论坛 (MEF) 标准化，并制定了其使用的技术规范和实施协议。

传输技术对于运营商以太网网络提供以太网服务至关重要。运营商以太网作为Overlay层运行，可以将各种传输技术，如多协议标签交换（MPLS）、光传输或以太网，用于底层基础设施。

每种技术都有不同的优势和局限性，具体取决于运营商的资源、容量、专业知识和实施选择。因此，选择传输技术是每个网络运营商的内部决定。但是，由于可能涉及多家运营商提供端到端以太网服务，服务提供商应在与客户最终确定服务水平协议 (SLA) 之前评估所有运营商使用的传输技术。

图1 — 传输技术概述

传输技术类别

传输技术主要有三类：基于 IEEE、基于MPLS和基于光传输。

第一类通常称为以以太网为中心，包括三个选项：提供商桥接 (802.1ad)、提供商骨干网桥接 (802.1ah) 和带流量工程的提供商骨干网桥接 (802.1Qay)。需要注意的是，标准 VLAN（单标签）技术 (802.1Q) 不能在此环境中使用，因为它不区分客户 VLAN 和运营商 VLAN。需要单独的 VLAN 标签以防止客户和运营商帧之间的混淆。

图 2 — 提供商以太网封装方案（作为帧）

第二类通常称为以 MPLS 为中心，被运营商广泛使用。它包括虚拟专用线服务 (VPWS)（图 3）、虚拟专用局域网服务 (VPLS) 和 MPLS 传输配置文件 (MPLS-TP) 等服务。客户通常会将此选项作为运营商以太网服务的首选。

图 3 — 虚拟专用线服务

第三类，即以光为中心，不太常见，因为它仅支持点对点服务。它包括同步数字体系 (SDH) （或同步光纤网络 (SONET)）、密集波分复用 (DWDM)、粗波分复用 (CWDM) 和光传输网络 (OTN、ITU-T G.709) 等技术。虽然光传输在亚洲广泛用于传输目的，但它不适合多点连接的需求，因此不太适合更广泛的运营商以太网服务。

图 4 — SDH 以太网

这三个类别之间的常见区别是，前两个是“数据包感知”技术，而第三个类别本质上是“数据包非感知”技术。

比较

一个显而易见的问题出现了：运营商应该基于什么来比较这些传输技术？以下是需要考虑的一些关键因素。

服务类别 (CoS) 支持：有些技术支持 CoS，而有些则不支持。不支持 CoS 的技术对所有服务帧都一视同仁，为所有服务帧提供相同的服务质量 (QoS)，这种方式不太可取。

带宽：不同技术在提供的部分带宽 (FBW) 能力以及支持任意大小（粒度）服务带宽的能力方面存在差异。处理以太网流量时，粒度不容忽视，它是一个限制因素。

保护方法：传输技术在故障检测和保护切换方法方面各不相同。有效保护切换或恢复的常见基准是在 50ms 内实现。以太网使用的一些典型保护方法包括 G.8031、G.8032 和 802.3ad。

可扩展性：某些技术提供无限的可扩展性，但可能也会受到很多因素的限制，例如媒体访问控制 (MAC)表溢出的风险，当学习到的地址过多时，可能会发生这种情况，从而超出网络的管理能力。

多点（MAC 学习）：MAC 学习对于支持多点服务（例如 LAN 和树型拓扑）至关重要。但是，某些传输技术仅设计为支持点对点服务，这在运营商尝试提供更复杂的网络配置时就是一个重大限制。

总结差异

在第一类中，提供商桥接 (PB) 和提供商骨干桥接 (PBB) 支持 MAC 学习，这对于多点服务必不可少。相比之下，带流量工程的提供商骨干桥接 (PBB-TE) 不使用 MAC 学习；相反，它依靠预配的流量工程路径来转发帧。这种设计限制了它仅支持点对点服务类型的能力。

通常，以以太网为中心的运营商以太网实施比以 MPLS 为中心的实施更简单，运营成本更低。此类别特别适合管理以太网和 IP 流量。但是，许多运营商缺乏处理第 2 层技术所需的专业知识，尤其是对于长距离配置而言。

第二类是运营商中最受欢迎的选择。尽管 MPLS 部署成本高昂，但它们以高可靠性和可扩展性而闻名。基于 MPLS 的解决方案已经很成熟，并且二十多年来一直是大多数运营商核心网络的基本组成部分。

在第三类中，这些光纤技术可以单独使用或组合使用，为点对点服务中以太网服务帧的透明传输提供高度可靠的固定带宽电路。当第 1 层传输技术支持以太网服务时，将为该服务分配固定数量的网络带宽，而不管实际服务流量如何。这意味着其他服务不能共享该带宽。此外，第 1 层技术不具备 VLAN 感知能力，也不支持基于帧的交换、CoS 或多播功能。