以太网弹性技术及发展

摘要

网络弹性已成为分组承载网络的关键技术之一，本文讨论了以太网保护协议基本机制，介绍了环网保护标准的最新进展，同时研究了目前标准中尚未解决的问题，探讨了环网保护技术的发展趋势。

1 引言

随着以太网等数据技术向传统电信领域的渗透，分组和传输技术在相互交融中得到快速发展。PBB-TE等电信级以太网技术(Carrier Ethernet )和MPLS-TE分组传送网技术（Packet Transport Network）也加快了标准化进程，并推动着高带宽（100GE）和WDM多层多域(Multi-Layer Multi-Region)控制技术的发展，这些都成为当前分组承载网的热点技术。除了带宽和控制面以外，另一项重要的特性——网络弹性也日益成为重要关键技术之一。这是因为一方面传统的传输网络向着分组化方向发展，将原有的网络保护特征带到分组技术中，分组传送网（PTN）仍希望拥有和SDH光网络一样的高可靠的快速保护特性；而另一方面，传统的数据厂商开始增加网络保护功能，通过达到50ms倒换时间的要求，满足电信级以太网（Carrier Ethernet）的应用特征。

对于网络弹性来说，任何一种保护技术，越是简单可靠，其大量应用的机会就越高。虽然在数据领域，最简单的保护可以采用链路聚合协议，对于复杂拓扑，也可以应用生成树协议（STP），但由于STP状态跃迁的缓慢，收敛时间较长，虽然RSTP对此进行了改进，缩短收敛时间，但生成树协议仍无法达到电信级的倒换时间要求。起源于SDH网络，并适合光纤部署的以太环网保护技术，则能完成快速倒换以满足电信级要求，日益显示出其应用前景。

2 标准的进展

最早Extreme 公司在2003年就提出了EAPS保护技术，并在IETF发布了RFC3619，虽然只是报告（Informational）性质而不是标准，但采用Hello帧等简单的以太网故障检测机制和相对简单灵活且易于实现的保护倒换协议，早期被一些设备制造商在一些汇聚网络上商用，并在此基础上不断改进。随着技术的发展，后期各个厂家又衍生出多个私有的技术，比如ZESR，RRPP，ERP，MSR等以太网保护技术，但这些技术并不能互通。

为了满足城域网和汇聚网络的以太网保护要求，标准化需求开始变的比较迫切。在国内，2006年CCSA开始了以太环网标准化的初期研究工作，目前已经在CCSA已经完成以太环网研究报告，继续开始正式标准的制订。

在国际标准方面，ITU-T的SG15工作组，在EOT框架基础上，开展了对以太网的保护研究，并制定了两个标准：G.8031，即关于以太网线形保护（Ethernet Linear Protection Switching）；G.8032，关于以太网环路保护（Ethernet Ring Protection Switching）。

G.8031定义了1+1双向，1+1单向和1：1双向在反转（Revertive）和非反转（Non-Revertive）模式下的线性保护切换。G.8031在2006年6月公布了正式版本，随后进行了一系列的修订，其中2007年10月的第一次修订版本已经发布，最近的一次修订在2008年2月的ITU-T SG15全会上被批准。

G.8032定义了环拓扑的以太网自动保护切换机制。ITU-T从2006年2月立项开始研究，在2008年3月成功发布了第一个版本，这个发布的版本比较简单并具有较好的可靠性。G.8032的第一个版本发布后，获得了很多厂商和运营商的关注，一些运营商表示将来建设城域网络考虑采用G.8032。

3 以太环网保护技术介绍

环网保护是要对一个以太网环拓扑进行自动保护。在正常状态下，要在环网内设置阻塞链路，以防止成环。当其他链路发生故障时间