1電信級以太網(wǎng)的概念

　　以太網(wǎng)作為一種快速、簡單和高帶寬的局域網(wǎng),，在企業(yè)網(wǎng)中已經(jīng)使用了30年以上,，但是其應(yīng)用多年來一直被電信運(yùn)營商所低估。隨著電信級以太網(wǎng)(CE)的出現(xiàn),，運(yùn)營商逐漸意識(shí)到在城域網(wǎng)中,，以太網(wǎng)既可以作為數(shù)據(jù)承載網(wǎng)接入,、承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可以直接提供端到端的專線業(yè)務(wù),。

　　城域以太網(wǎng)論壇(MEF)是最早開始研究CE的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,。CE的概念也是由MEF提出的。依據(jù)MEF的定義,，CE具有以下5大特點(diǎn)：

　　可擴(kuò)展性：業(yè)務(wù)可擴(kuò)展,，具備讓數(shù)百萬人使用同一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力；帶寬可擴(kuò)展,，可以從1Mb/s擴(kuò)展到10Gb/s甚至更高,，可以按一定的顆粒度逐步增加。

　　電信級可靠性：可提供50ms的保護(hù)倒換,；具備端到端的通路保護(hù)能力,；支持匯聚鏈路保護(hù)，還支持節(jié)點(diǎn)保護(hù),。

　　服務(wù)質(zhì)量：提供有保證的端到端性能,；支持端到端服務(wù)質(zhì)量(QoS)等級的選擇；適用于商業(yè),、移動(dòng)以及接入?yún)R聚等不同應(yīng)用,。

　　標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)：可以提供以太網(wǎng)專線和虛擬局域網(wǎng)業(yè)務(wù)；無縫集成時(shí)分復(fù)用(TDM)業(yè)務(wù),；支持電路仿真業(yè)務(wù),；支持現(xiàn)有語音應(yīng)用。

　　業(yè)務(wù)管理：支持快速業(yè)務(wù)提供,；支持電信級運(yùn)營維護(hù)管理(OAM)；可提供客戶網(wǎng)絡(luò)管理功能,。

2電信級以太網(wǎng)的測試

　　目前,，CE已經(jīng)成為了業(yè)界研究的熱點(diǎn)之一，ITU-T,、IEEE,、IETF、MEF等多家標(biāo)準(zhǔn)組織都已開始了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,，市場上也已有了多種解決方案,。其中，比較有代表性的技術(shù)主要包括運(yùn)營商骨干網(wǎng)橋/運(yùn)營商骨干傳輸(PBB/PBT)技術(shù)[1],、傳送多協(xié)議標(biāo)簽交換(T-MPLS)技術(shù)[2],、增強(qiáng)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)以及虛擬專用局域網(wǎng)(VPLS)技術(shù)[3]等。那么,，如何判斷這些技術(shù)是否滿足CE的需求,？這就需要從MEF對CE所定義的可擴(kuò)展性、可靠性、服務(wù)質(zhì)量,、業(yè)務(wù)支持能力以及業(yè)務(wù)管理這5個(gè)特征入手,，進(jìn)行相應(yīng)的測試，評估這些技術(shù)是否符合這些CE的基本特征,。

2.1可擴(kuò)展性測試

　　可擴(kuò)展性測試的目的是驗(yàn)證CE所能提供的帶寬及隧道處理能力,。

　　對于帶寬測試，可以基于RFC2544的測試方法[4],，測試被測方案是否支持快速以太網(wǎng)(FE),、千兆以太網(wǎng)(GE)以及萬兆以太網(wǎng)(10GE)接口的線速轉(zhuǎn)發(fā)。

　　隧道處理能力測試主要是驗(yàn)證被測方案可配置的內(nèi)外層隧道數(shù)量,。在進(jìn)行隧道數(shù)量測試時(shí),，需要被測方案開啟隧道保護(hù)機(jī)制，只有滿足了50 ms保護(hù)倒換時(shí)間的測試結(jié)果才是有意義的數(shù)值,。對于不同的解決方案,，隧道的定義也不盡相同。對于PBT技術(shù),，外層隧道通過骨干網(wǎng)VLAN(B-VLAN)標(biāo)識(shí),，內(nèi)層隧道通過骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)例標(biāo)識(shí)(I-SID)標(biāo)識(shí)；對于T-MPLS技術(shù)和VPLS技術(shù),，內(nèi)外層隧道可通過內(nèi)外層多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)標(biāo)簽來標(biāo)識(shí),；對于增強(qiáng)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)，內(nèi)外層隧道則是通過運(yùn)營商橋接(PB)技術(shù)的內(nèi)外層VLAN標(biāo)簽來標(biāo)識(shí),。在測試時(shí)需要驗(yàn)證被測方案支持的最大隧道數(shù)量以及在單隧道下支持的最大業(yè)務(wù)數(shù)量(即多業(yè)務(wù)復(fù)用隧道的能力),。

2.2可靠性測試

　　可靠性測試的目的是驗(yàn)證被測方案是否支持50 ms的電信級隧道保護(hù)倒換時(shí)間。

　　保護(hù)倒換時(shí)間是丟包數(shù)與數(shù)據(jù)包發(fā)送速率的比值,。端到端隧道發(fā)生倒換的觸發(fā)條件較多,，包括鏈路故障、端口故障,、節(jié)點(diǎn)故障等,，在測試時(shí)對這些觸發(fā)條件應(yīng)分別進(jìn)行測試，相應(yīng)的操作可以包括拔出光纖,、關(guān)閉轉(zhuǎn)發(fā)端口,、關(guān)閉設(shè)備電源、拔出設(shè)備主用主控板卡等,。為了模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀況,，在進(jìn)行保護(hù)倒換測試時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備情況配置較大數(shù)量的隧道,，加載較高的數(shù)據(jù)流量,，并使這些流量盡量平均分布在不同的隧道中,。

　　可靠性測試采用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢愿鶕?jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)采用環(huán)形、網(wǎng)狀或雙歸連接等方式,。在采用環(huán)形組網(wǎng)時(shí),，需對相交、相切等多環(huán)拓?fù)浞謩e進(jìn)行測試,。

　　在測試時(shí)應(yīng)針對單播隧道和組播隧道的保護(hù)倒換分別進(jìn)行測試,，以驗(yàn)證被測方案對單播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù)的保護(hù)情況。

　　在進(jìn)行保護(hù)倒換測試時(shí)還應(yīng)驗(yàn)證在隧道恢復(fù)回切時(shí)是否有丟包的現(xiàn)象發(fā)生,。

2.3服務(wù)質(zhì)量測試

　　QoS測試的目的是驗(yàn)證被測方案是否能滿足電信級的服務(wù)質(zhì)量要求,。

　　服務(wù)質(zhì)量測試主要包括訪問控制策略、QoS流標(biāo)記策略,、接入控制策略以及隊(duì)列調(diào)度機(jī)制等方面,。

　　訪問控制策略的測試是測試被測方案對二、三,、四層流量是否能正確配置訪問控制策略,，同時(shí)還需要驗(yàn)證被測方案在配置了ACL后的轉(zhuǎn)發(fā)性能是否受到影響。

　　流標(biāo)記策略測試是測試被測方案是否能依據(jù)流標(biāo)記策略對數(shù)據(jù)流進(jìn)行QoS標(biāo)記或重標(biāo)記,。QoS標(biāo)記可以基于802.3,、802.1ah、MPLS或IP 服務(wù)類別(ToS)/差分服務(wù)(DiffServ)來進(jìn)行,。

　　接入控制策略測試是測試被測設(shè)備是否支持對接入流量基于承諾信息速率(CIR)或峰值信息速率(PIR)進(jìn)行接入速率控制以及所能控制的帶寬粒度,。

　　隊(duì)列調(diào)度機(jī)制測試是測試被測方案是否支持優(yōu)先級隊(duì)列(PQ)、加權(quán)公平隊(duì)列(WFQ)/加權(quán)輪循服務(wù)(WRR)等優(yōu)先級隊(duì)列調(diào)度機(jī)制,。

　　在進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量測試測試,，需對單層QoS策略和層次化QoS策略分別進(jìn)行測試。對服務(wù)質(zhì)量的測試可以參見MEF14[5],。

2.4業(yè)務(wù)支持能力測試

　　業(yè)務(wù)支持能力測試的目的是驗(yàn)證被測方案是否支持以太網(wǎng)專線(E-Line),、多點(diǎn)到多點(diǎn)以太網(wǎng)(E-LAN)、樹形以太網(wǎng)(E-TREE),、時(shí)分復(fù)用(TDM)等業(yè)務(wù)類型。

　　在進(jìn)行E-LAN業(yè)務(wù)測試時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注被測方案創(chuàng)建E-LAN業(yè)務(wù)的方式并驗(yàn)證其對于遠(yuǎn)端媒體接入控制(MAC)地址的學(xué)習(xí)方式,。

　　在進(jìn)行E-TREE業(yè)務(wù)測試時(shí)應(yīng)驗(yàn)證各葉子節(jié)點(diǎn)之間是否能實(shí)現(xiàn)相互隔離,，并驗(yàn)證被測方案通過E-TREE業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)組播的功能。

　　在進(jìn)行TDM業(yè)務(wù)測試時(shí),，需對TDM的時(shí)延,、抖動(dòng)及誤碼性能進(jìn)行測試，測試端口可以依據(jù)設(shè)備支持情況選擇成幀E1,、非成幀E1以及通道化STM-1等,。

　　另外,，還應(yīng)對被測方案支持TDM時(shí)鐘同步的功能進(jìn)行測試，測試的內(nèi)容包括對電路仿真業(yè)務(wù)(CES)業(yè)務(wù)的時(shí)鐘同步功能,、同步以太網(wǎng)的時(shí)鐘功能以及IEEE 1588時(shí)間同步功能等方面的測試,。對業(yè)務(wù)支持能力的測試可以參見MEF9[6]、MEF18[7],、MEF19[8],。

2.5業(yè)務(wù)管理測試

　　業(yè)務(wù)管理測試主要包括兩方面的內(nèi)容：對網(wǎng)管系統(tǒng)的測試以及對OAM機(jī)制的測試。前者應(yīng)基于故障,、配置,、計(jì)費(fèi)、性能和安全(FCAPS)功能模塊,，主要包括拓?fù)浒l(fā)現(xiàn),、業(yè)務(wù)創(chuàng)建、故障監(jiān)測,、性能管理等方面的內(nèi)容,，測試時(shí)通過網(wǎng)管系統(tǒng)創(chuàng)建的業(yè)務(wù)需要發(fā)送模擬業(yè)務(wù)流量加以驗(yàn)證。

　　后者是基于IEEE 802.3ah[9],，IEEE 802.1ag[10],，ITU-T Y.1731[11]以及G.8114[12]等標(biāo)準(zhǔn)，通過協(xié)議分析儀,，對以太網(wǎng)OAM機(jī)制或T-MPLS OAM機(jī)制中的連續(xù)性檢查(CC),、環(huán)回(LB)及鏈路跟蹤(LT)等消息的消息格式及消息流程進(jìn)行一致性檢查，驗(yàn)證其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,。

3電信級以太網(wǎng)測試技術(shù)的實(shí)踐

　　通過使用上述測試方法,，對PBB/PBT、T-MPLS,、增強(qiáng)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)以及VPLS等4種CE實(shí)現(xiàn)方案測試,，可以看出，雖然現(xiàn)有的多種CE技術(shù)在業(yè)務(wù)承載能力,、可靠性,、擴(kuò)展能力、QoS以及OAM管理能力等方面均能基本滿足電信級組網(wǎng)的需求,，但是由于不同的CE解決方案在存在著較大的差異性,，在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)完全的互聯(lián)互通。

3.1業(yè)務(wù)承載能力

　　從測試結(jié)果來看上述4種解決方案均能夠較好的承載寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù),、IP語音業(yè)務(wù),，但對于專線業(yè)務(wù)、組播業(yè)務(wù)以及TDM業(yè)務(wù),，不同的解決方案其實(shí)現(xiàn)效果和復(fù)雜度各不相同,。在承載專線業(yè)務(wù)時(shí),，增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)由于全網(wǎng)設(shè)備都要學(xué)習(xí)用戶的MAC地址信息，所以用戶信息的隔離效果比較差,，網(wǎng)絡(luò)容易遭受來自用戶側(cè)的攻擊,；而PBB/PBT、T-MPLS以及VPLS技術(shù),，僅在運(yùn)營商邊緣(PE)設(shè)備的用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)學(xué)習(xí)用戶的MAC地址信息,，網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備不學(xué)習(xí)用戶MAC地址信息，所以隔離效果好,。對于組播業(yè)務(wù),，幾種解決方案均能夠承載，但是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度各不相同,，其中增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)由于采用環(huán)形組網(wǎng),，因此能比較方便地實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)，而PBB/PBT,、T-MPLS和VPLS/適合以太網(wǎng)的多協(xié)議標(biāo)簽交換(EoMPLS)技術(shù)的組播業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式較為復(fù)雜,，而且具體實(shí)現(xiàn)方法也存在著差異，尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。對于TDM業(yè)務(wù),，目前PBB/PBT、T-MPLS和VPLS技術(shù)均能提供相應(yīng)的TDM接口或CES仿真接口,，增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)的TDM支持能力則相對較差,。對于TDM業(yè)務(wù)的同步時(shí)鐘傳送功能，目前多數(shù)廠家還在研發(fā)過程中,，尚不能提供比較完善的解決方案,。

3.2業(yè)務(wù)可靠性

　　對于寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)、IP語音業(yè)務(wù),、專線業(yè)務(wù),，幾種解決方案在鏈路和節(jié)點(diǎn)故障的情況下，都能夠滿足小于50 ms的保護(hù)倒換,；對于組播業(yè)務(wù),，由于實(shí)現(xiàn)方法上的差異，有些技術(shù)方案還不能達(dá)到50 ms的保護(hù)倒換時(shí)間,，這也是下一步技術(shù)研究的重點(diǎn)之一,。此外，對于接入鏈路的保護(hù)也大不相同,，除了標(biāo)準(zhǔn)的快速生成樹協(xié)議(RSTP)快速生成樹技術(shù)之外,，許多廠家都開發(fā)了專有的技術(shù)來提高保護(hù)倒換效率,，從測試結(jié)果來看,，采用RSTP技術(shù)故障倒換造成上行業(yè)務(wù)流量的受損時(shí)間大于100 ms,，而專有技術(shù)雖然測試效果小于50 ms，但由于都是各廠商私有的技術(shù),，其互通性無法得到保證,。

3.3擴(kuò)展能力

　　目前，主要的CE設(shè)備廠商都開發(fā)出了支持10GE接口的設(shè)備,，接口帶寬可以從FE接口擴(kuò)展到10G接口,，可基本滿足運(yùn)營商城域組網(wǎng)的需要。在隧道支持的能力上,，由于設(shè)備處理能力的不同,，其所能提供的業(yè)務(wù)數(shù)量也不盡相同，數(shù)量從數(shù)千到數(shù)萬,，也可基本滿足運(yùn)營商城域二層組網(wǎng)的需要,，其中PBT、T-MPLS以及VPLS在此方面的擴(kuò)展性較好,。

3.4QoS功能

　　目前,，幾種實(shí)現(xiàn)方案在QoS流分類能力和排隊(duì)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)方面基本能夠?qū)崿F(xiàn)基于VLAN標(biāo)簽和端口的流分類，支持PQ,、WFQ/WRR排隊(duì)調(diào)度算法,。對于層次化QoS功能，多數(shù)廠家都可以支持,。

3.5業(yè)務(wù)管理能力

　　目前,，多數(shù)廠家都能夠提供可視化的拓?fù)湟晥D，支持業(yè)務(wù)創(chuàng)建功能,，但配置復(fù)雜度不同,，多數(shù)廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)需要對每個(gè)網(wǎng)元進(jìn)行單獨(dú)配置，操作較為復(fù)雜,。由于PBB/PBT,、T-MPLS方案的控制層面尚不支持控制信令，因此在網(wǎng)管系統(tǒng)上需要通過靜態(tài)配置的方式進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)建,。對于批量業(yè)務(wù)的配置,，多數(shù)廠商能夠提供相應(yīng)的應(yīng)用程序接口(API)，通過編寫腳本的方式實(shí)現(xiàn),，但是目前各廠家基本不支持通過網(wǎng)管界面進(jìn)行批量業(yè)務(wù)的創(chuàng)建功能,，這也給運(yùn)營商的日常維護(hù)帶來了一些不便。

　　在OAM功能支持方面,，現(xiàn)在多數(shù)廠商都已支持802.1ag協(xié)議,，但是Y.1731協(xié)議中的性能管理功能只有部分廠家可以實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)束語

　　由于不同的CE技術(shù)適用于不同的應(yīng)用場景,，因此在具體進(jìn)行測試時(shí),，需要針對應(yīng)用場景及采用的技術(shù)方案制定相應(yīng)的測試方案,。隨著各種CE技術(shù)的發(fā)展，CE技術(shù)的測試方法也需要不斷地完善,，以滿足對CE技術(shù)日益增長的評估需求,。