以太網(wǎng)業(yè)務(wù)MEF 2.0認證研究與實現(xiàn)

盧 泉，林 同，胡 信，張 旋

（1.中國電信股份有限公司廣州研究院 廣州 510630；2.中國電信國際有限公司 香港 999077）

1 引言

城域以太網(wǎng)論壇是一個專注于解決以太網(wǎng)技術(shù)問題的非盈利性組織，由200多家公司和機構(gòu)組成，其中包括電信服務(wù)提供商、電纜MSO（multi system operator，多業(yè)務(wù)運營商）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備/軟件制造商、半導(dǎo)體供應(yīng)商和測試機構(gòu)。其主導(dǎo)的MEF CE（carrier Ethernet）系列認證一直受到國際大型電信運營商和設(shè)備商的關(guān)注及支持，相關(guān)設(shè)備或業(yè)務(wù)通過MEF CE認證意味著為企業(yè)帶來更大的價值，得到更多的商業(yè)機會。

在國際電信業(yè)向大帶寬、移動數(shù)據(jù)和LTE遷移以及公有云、私有云大幅增長的市場背景下，MEF于2013年1月推出了MEF CE 2.0認證，作為MEF CE 1.0認證的升級。CE 2.0新增3個強大的功能：多服務(wù)類別、互連性和更好的管理能力，大大提升了以太網(wǎng)服務(wù)交付的效率和可用性；從支持的以太網(wǎng)服務(wù)類型來說，CE 2.0也從CE 1.0時的 3種擴展到8種，更能滿足運營商未來大流量業(yè)務(wù)的需求。

對于中國電信而言，在已獲得CE 1.0認證的基礎(chǔ)上，繼續(xù)通過CE 2.0認證是提升其業(yè)務(wù)網(wǎng)業(yè)務(wù)國際競爭力和影響力的重要手段。

2 MEF 2.0認證介紹

2.1 業(yè)務(wù)范圍與定義

MEF CE 2.0分為8個認證子項目，分別為EPL（Ethernet private line，以太網(wǎng)專線）、EVPL（Ethernet virtual private line，以太網(wǎng)虛擬專線）、EPLAN （Ethernet private local area network，以太局域網(wǎng)）、EVPLAN（Ethernet virtual private local area network，以太虛擬局域網(wǎng)）、EPTREE（Ethernet private TREE，以太網(wǎng)私有點到多點連接）、EVPTREE（Ethernet virtual private TREE，以太網(wǎng)虛擬私有點到多點連接）、Access EPL、Access EVPL。其中，EPL/EVPL合 稱 E-LINE，EPLAN/EVPLAN 合 稱 E-LAN，EPTREE/EVPTREE合稱 E-TREE，Access EPL/Access EVPL合 稱E-Access。

（1）EP 與 EVP

EP與 EVP最根本的區(qū)別是：在連接 CE（customer edge，客戶邊緣側(cè)路由器）的一條物理線路上，EVP意味著可以同時承載多個不同種類的EVP業(yè)務(wù)，即業(yè)務(wù)復(fù)用（service multiplexing），例如，一個 EVPL業(yè)務(wù)與一個EVPLAN業(yè)務(wù)可混合承載在同一接入線路上；EP則只能同時承載一個EP業(yè)務(wù)。

一般情況下，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的復(fù)用是利用IEEE 802.1q封裝實現(xiàn)的，MEF要求EVP類業(yè)務(wù)（除E-Access）的 EVC MTU（maximum transmission unit，最大傳輸單元）值至少為1 522 byte（即1 500 byte國際規(guī)定默認值+14 byte幀以太網(wǎng)頭部+4 byte FCS+4 byte IEEE 802.1q封裝）。另外，MEF要求EP業(yè)務(wù)對單播幀、多播幀、廣播幀的轉(zhuǎn)發(fā)不進行任何限制，而EVP業(yè)務(wù)可根據(jù)一定條件進行轉(zhuǎn)發(fā)，如限制廣播PPS（packet per second，每秒轉(zhuǎn)發(fā)的分組數(shù)量）和多播PPS，避免影響設(shè)備性能等。

（2）E-LINE

點對點的以太網(wǎng)專線，骨干網(wǎng)部分基于點對點EVC（Ethernet virtual connection，運營商內(nèi)部端到端封閉的邏輯管道）實現(xiàn)，通過不同的EVC實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的隔離。

（3）E-LAN

多點到多點的以太網(wǎng)仿真業(yè)務(wù)，骨干網(wǎng)部分是基于多點到多點的EVC實現(xiàn)。E-LAN實現(xiàn)了以太網(wǎng)多點幀交換功能，運營商可以在UNI的出入方向?qū)嵤┳灾鞯牟呗耘c整形。

（4）E-TREE

點到多點的以太網(wǎng)仿真業(yè)務(wù)，骨干網(wǎng)部分是基于根對多點 （rooted-multipoint）的 EVC實現(xiàn)。E-TREE實現(xiàn)了HUB-SPOKE結(jié)構(gòu)的二層數(shù)據(jù)通信仿真。

（5）E-Access

該項目測試驗證運營商承載網(wǎng)絡(luò)間ENNI（external network to network interface，外部網(wǎng)絡(luò)接口）的能力；運營商骨干網(wǎng)部分承載基于 OVC（operator virtual connection，ENNI部分到本地接入部分的虛擬邏輯管道）實現(xiàn)。

MEF對各種服務(wù)有詳細定義，本文只作簡單介紹，不作贅述，有興趣讀者請參考MEF6-1規(guī)范 （下載網(wǎng)址http://metroethernetforum.org）。這里8個認證子項目不必一次性全部進行認證測試，可以根據(jù)運營商的業(yè)務(wù)需要，選擇合適的子項目進行測試并取得相應(yīng)服務(wù)的MEF CE 2.0認證。

相比MEF CE 1.0認證，MEF CE 2.0除了認證項目的增加，還對 QoS（quality of service，服務(wù)質(zhì)量）、Service OAM（operation administration and maintenance，這里指一種用于操作管理維護的協(xié)議）、ENNI等方面提出了更高的要求。

2.2 認證測試機構(gòu)

要進行過MEF CE 2.0認證測試，運營商必須是MEF的會員；如果不是會員，則需先成為會員。

目前，MEF認證測試機構(gòu)為美國Iometrix公司（http://www.iometrix.com）。確定認證測試需求后，需聯(lián)系認證測試機構(gòu)，溝通測試相關(guān)事宜并申請測試；認證測試費用根據(jù)運營商需進行測試的業(yè)務(wù)類型和內(nèi)容確定；測試二層以太幀格式由認證測試機構(gòu)提供。

2.3 認證測試流程

這里簡單介紹一下運營商以太網(wǎng)業(yè)務(wù)認證測試流程要點。

（1）測試前，運營商需要確認3個承載測試業(yè)務(wù)的現(xiàn)網(wǎng) PE（provider edge，運營商網(wǎng)絡(luò)邊緣）路由器設(shè)備，預(yù)留相應(yīng)端口以連接測試探針。

（2）3個PE的選址是有要求的，如果認證的業(yè)務(wù)是國內(nèi)業(yè)務(wù)，必須是分布在不同城市的PE；如果認證的業(yè)務(wù)是國際業(yè)務(wù)，必須是分布在3個不同區(qū)域或國家的PE。

（3）在與認證測試機構(gòu)約定好測試業(yè)務(wù)的具體參數(shù)后，運營商按照測試項目內(nèi)容部署業(yè)務(wù)，并為每個站點配置一條互聯(lián)網(wǎng)專線以連接認證測試機構(gòu)的測試探針，使認證測試機構(gòu)工程師能夠遠程控制探針進行測試。

（4）在部署完測試業(yè)務(wù)及互聯(lián)網(wǎng)專線后，認證測試機構(gòu)將分別寄送測試探針到各測試站點。

（5）運營商組織人員進行需認證業(yè)務(wù)的開通測試及所有物理連接。

（6）認證測試機構(gòu)通過遠程探針測試業(yè)務(wù)的連通性后，如正常，則開始正式測試。

（7）正式測試可能會碰到很多具體問題。運營商需多次與認證測試機構(gòu)工程師、設(shè)備廠商等溝通甚至進行排障，直至認證測試機構(gòu)認為具備測試條件、可以進行測試為止。

（8）理想情況下正式測試會在2周內(nèi)結(jié)束，但實際所耗時間通常會比2周長。

（9）正式測試結(jié)束后，認證測試機構(gòu)會通過郵遞回收各處的測試探針，提交測試報告，并頒發(fā)認證證書、完成相關(guān)商務(wù)事項。

（10）至此，認證測試結(jié)束。

3 認證測試方法

3.1 測試拓撲

圖1為E-LINE、E-LAN、E-TREE業(yè)務(wù)測試拓撲，其測試要點說明如下。

·EPL業(yè)務(wù)測試僅需在站點A與站點B間進行點對點測試。

·EVPL業(yè)務(wù)測試中，通過一條物理鏈路，站點A測試探針連接UNI（user network interface，用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口）A并同時承載兩個業(yè)務(wù)：一個是從站點A到站點B的點到點業(yè)務(wù)，另一個是站點A到站點C的點到點業(yè)務(wù)，站點B與站點C之間沒有EVPL業(yè)務(wù)，不能通過二層協(xié)議直接通信；要求EVC1傳送二層幀的VLAN（virtual local area network，虛擬局域網(wǎng)）tag值是可以在一個范圍內(nèi)變化的 （如151～199），EVC2傳送二層幀的VLAN tag值為一個確定的值（如 150）。

·EPLAN業(yè)務(wù)測試中，3個站點之間可二層互訪，沒有特殊的VLAN封裝要求。

·EVPLAN業(yè)務(wù)測試中，EVC 1要求二層互訪，支持客戶傳送的二層幀VLAN tag可以在一個范圍內(nèi)變化（如251～299）；EVC 2要求二層互訪，客戶傳送的二層幀VLAN tag為某一定值（如250）。

·EPTREE業(yè)務(wù)測試中，站點A作為HUB節(jié)點，站點B與站點C作為SPOKE節(jié)點。站點A可以與站點B與站點C進行二層幀交換，站點B與站點C不能進行二層幀交換。與E-LAN一樣，E-TREE在UNI上也可以調(diào)度自主的QoS策略。

·EVPTREE業(yè)務(wù)測試與EPTREE類似，只是EVPTREE有兩個EVC。EVP-TREE EVC1要求客戶傳送的二層幀VLAN tag可以在一個范圍內(nèi)變化（如351～399），EVP-TREE EVC2要求客戶傳送的二層幀VLAN tag為某一定值（如350）。

圖2為E-Access業(yè)務(wù)測試拓撲。

圖2中，站點A為外部運營商與本地運營商連接的部分，站點B為本地運營商與客戶站點之間連接的部分，本地運營商骨干網(wǎng)部分分別通過Access EPL的OVC和Access EVPL的OVC承載。

站點A探針為外部運營商角色，站點A的供應(yīng)商設(shè)備（provider equipment）為本地運營商PE設(shè)備，通過IEEE 802.1ad（Q in Q）連接，UNI的MTU需大于或等于1 526 byte（1 500 byte國際規(guī)定默認值+14 byte以太網(wǎng)幀頭+4 byte FCS+8 byte IEEE 802.1ad封裝）；業(yè)務(wù)通過不同的Service VLAN （S VLAN）區(qū)分。OVC 1～3為EPL的OVC，OVC 4～6為EVPL的OVC。站點B的供應(yīng)商設(shè)備為本地運營商PE設(shè)備，站點B探針端口為客戶CE角色，UNI的MTU需大于或等于1 522 byte。由于EPL不能服務(wù)復(fù)用，MEF要求分開 3個物理接口連接探針 （UNI A、B、C）；而EVPL可以服務(wù)復(fù)用，MEF要求通過一個物理接口連接探針并同時承載3個EVPL業(yè)務(wù)。

3.2 測試項目與指標(biāo)

MEF CE 2.0認證測試的主要測試項目與指標(biāo)歸納見表1，具體的測試細項很多，限于篇幅，不一一列出。

表1 MEF CE 2.0認證測試的主要測試項目與指標(biāo)

對于表1中第 7項，E-LINE、E-LAN、E-TREE 3種業(yè)務(wù)有兩種QoS的測試標(biāo)準(zhǔn)——基于EVC和基于EVC&C-tag PCP，運營商需選擇其中一種測試標(biāo)準(zhǔn)進行測試?；贓VC的標(biāo)準(zhǔn)中，進入EVC的客戶二層幀無論PCP頭部的值是多少，都會被運營商認為是同一個QoS等級（通過MPLS EXP （experiment，MPLS幀中標(biāo)識 QoS的部分）實現(xiàn)）；基于EVC&C-tag PCP的標(biāo)準(zhǔn)中，運營商會按照進入EVC的客戶二層幀的VLAN COS值的多少，分成COS H（high）、COS M （medium）、COS L （low）?；诖耍琈EF 將E-LINE的服務(wù)性能等級（performance tier，PT）分為 4個等級（PT1、PT2、PT3、PT4），每個 PT 分別映射不同 COS 等級，并對相應(yīng)的幀時延（frame delay）、平均幀時延（mean frame delay）、幀時延抖動（inter-frame delay variation）、幀時延范圍（frame delay range）、丟幀率（frame loss ratio）等指標(biāo)有不同的要求。因此，對于表1中第8項，運營商需根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)現(xiàn)狀選取適當(dāng)?shù)腜T級別進行認證。

對于E-Access，MEF要求業(yè)務(wù)二層幀分為Green類和Yellow類，其分類方法有兩種，第一種是通過SVLAN PCP（priority code point，在VLAN幀中標(biāo)識QoS的部分，占3 bit）值和 DEI（drop eligible indicator，在 VLAN 幀中標(biāo)識丟棄傾向，占1 bit）值組合來區(qū)分；另一種是通過SVLAN PCP值來區(qū)分。運營商要選擇其中一種進行分類，并根據(jù)二層幀顏色進行不同的QoS操作。

另外，MEF認證對二層控制協(xié)議（L2CP）有不同的透傳要求。L2CP幀在通信時是不可以進行IEEE 802.1q/IEEE 802.1ad封裝的，即不可以打VLAN tag。因為EVP要求所承載的數(shù)據(jù)幀必須攜帶IEEE 802.1q VLAN tag的頭部，因此不允許透傳L2CP。而EP對所承載的二層數(shù)據(jù)幀沒有封裝要求，因此要求能夠透傳L2CP報文；由于不同廠商設(shè)備對L2CP透傳的實現(xiàn)方式不同，MEF對EP透傳L2CP的具體報文要求也提供不同的處理方式選項。

4 業(yè)務(wù)認證實現(xiàn)

4.1 業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

中國電信國際公司依托于CN2承載網(wǎng)，已在海外市場推出了基于MPLS L2VPN （multi-protocol label switching layer 2 virtual private network，基于多協(xié)議標(biāo)簽交換的二層虛擬私有網(wǎng)絡(luò)）的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括EVPL、EVPLAN、EVPTREE，可為客戶分布在多個國家和地區(qū)的分支機構(gòu)間提供點到點、點到多點、多點到多點的虛擬專用以太網(wǎng)組網(wǎng)服務(wù)。

中國電信以太產(chǎn)品在一般的接入場景中都可為客戶提供1 Mbit/s～1 Gbit/s的可選帶寬和5種QoS服務(wù)類型，滿足客戶安全、透明地傳送語音、視頻和數(shù)據(jù)等各類網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求。另外，除了在自主建設(shè)的POP提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)覆蓋外，中國電信也致力于與國際先進運營商建立基于L2VPN的NNI管道。

4.2 認證實現(xiàn)

中國電信申請了 EVP-LINE、EVP-LAN、EVP-TREE的MEF CE 2.0認證，并在全球亞太、北美和中國大陸各選取1個城市作為業(yè)務(wù)接入點進行認證測試。

通過對MEF相關(guān)規(guī)范的深入研究，并在測試過程中與認證測試機構(gòu)工程師就測試方案、技術(shù)細節(jié)和設(shè)備配置等的良性互動與反復(fù)溝通，中國電信于2015年2月成功取得了MEF CE 2.0服務(wù)認證，成為中國唯一一家通過MEF 2.0認證的電信運營商，這也標(biāo)志著中國電信的以太產(chǎn)品及承載網(wǎng)絡(luò)已達到國際先進水平，具備在全球范圍內(nèi)提供運營商級以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)、與國際先進運營商實現(xiàn)透明管理和互聯(lián)互通的能力，將大大提升中國電信以太產(chǎn)品的國際市場競爭力。

5 結(jié)束語

本文詳細描述了MEF CE 2.0服務(wù)認證相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、方法、流程和關(guān)鍵技術(shù)細節(jié)，將為電信運營商進行類似國際認證，進一步提升其以太網(wǎng)服務(wù)能力提供技術(shù)參考。

目前，以太網(wǎng)已發(fā)展為越來越多跨國企業(yè)的首選組網(wǎng)技術(shù)，而MEF CE 2.0作為新一代以太網(wǎng)業(yè)務(wù)技術(shù)實現(xiàn)、互聯(lián)互通和透明傳送管理的標(biāo)準(zhǔn)，也越來越為業(yè)界所重視；電信運營商獲得該認證將大大提升其以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的市場開拓能力。

1 MEF23.1.Carrier Ethernet Class of Service-Phase 2，2012

2 MEF26.1.External Network Network Interface(ENNI)-Phase 2，2012

3 MEF33.Ethernet Access Services Definition，2012

4 MEF6.1.Ethernet Service Definition-Phase 2，2008

5 MEF10.2.Ethernet Service Attributes Phase 2，2009