QoS：以太网走向电信级的第一关

　　电信服务质量（QoS）一直是业界关注的一个话题。对于传统的电路交换网络而言，主要业务为通话/传真等业务，通信过程有固定链路支持，因此基本上不存在QoS的问题。但是随着IP应用的发展以及电信业务逐渐向属于分组技术的IP的平台上迁移，IP本身“尽力而为”的属性将对业务产生直接的影响，由此QoS问题逐渐凸现出来。作为伴随IP应用和互联网发展起来的以太网技术，同样面临着这样的问题。北京西门子通信网罗股份有限公司（SCNB）认为，以太网要想在城域网改造中有大的作为，必须要解决QoS的问题。 

传统以太网技术在QoS方面存在缺陷 

　　目前大多数企业用户都采用以太网接入。然而，由于认证计费、服务质量、可管理性、信息安全、可靠性以及实装率低等多种因素，以太网作为公用电信网接入方式尚需进一步改进。主要问题是目前以太网还没有机制保证端到端性能，无法提供实时业务所需要的QoS能力。 

　　其次，以太网尚不能提供电信级公用电信网所必需的硬件和软件可靠性，特别是由于以太网交换机的光口以点到点方式直接相连，省掉了传输设备，不具备内置的故障定位和性能监视能力，使以太网中发生的故障难以诊断和修复。 

　　以太网原来主要用于小型局域网络环境，OAM＆P能力很弱，而且只有网元级的管理系统，其管理工具也不足以支持公用电信网所必需的网络范围的管理。而在公用电信网中，必须有效地运行和维护大规模的地理分散的网络，必须有很强的OAM＆P能力和网络级的管理能力。 

　　另外，以太网没有内置保护功能，主要靠路由器来实施保护，需要大约1秒的时间才能使数据流重新定向，使以太网无法传送电信级的语音数据流。 

　　因此，以太网主要适用于节点数不多的局域网环境。只有妥善地解决了上述主要问题后，传统以太网才能顺利地应用于公用电信网的高密集用户环境。以太网日益成为一种可替代传输的基础网络设施，作为一种新的城域网技术，它必须提供在带宽、时延、抖动等方面有保证的服务。 

新业务对网络QoS的总体要求 

　　各种新业务由于自身特性不同对于网络的要求也不尽相同，如对于语音业务对于延时、抖动要求比较高；视频流业务对带宽、吞吐量的要求相当高，对于延时、抖动要求相对不高；对于游戏类对延时的要求相当高。各种新业务对于QoS的要求呈现出不同特点，总体来讲基于3G，NGN的新业务对于网络的要求大致如下： 

　　n  最大抖动小于10ms；平均抖动小于5ms；平均时延小于14ms；丢包率小于0.0001；中断恢复小于2s；设备应具备线速转发能力；达到99.999%的电信级可靠性等等。可见，新业务对于网络要求较高，这些指标在没有QoS保障机制的存在拥塞的网络中是很难实现的。 

电信级城域以太网的QoS控制 

　　为了改良现有网络更好的为网络上的新业务服务，下一代的电信级城域以太网逐渐浮出水面，它从设计理念，网络实施，城域网规划，QoS保障上，与前一代的城域网相比都有了长足的进步，下面我们着重从QoS角度对新型的电信级以太网进行分析。 

　　首先是可靠性分析。对于传统的以太网连接方式如果采用无冗余链路连接方式可能会丧失对于链路的保护，而对于有冗余链路的连接方式如果采用标准的STP协议则故障恢复时间相当长达约需要几十秒钟的时间。这显然是运营商网络无法接受的。在电信级城域以太网中支持环状的连接方法，这种环状连接的网络在最初期的以太网络环境中曾经出现过，叫做令牌环网络，但由于工作原理比较复杂，实际效果不好，令牌环网络在目前的实际网络中已经极少见到了。支持环状网络与令牌环网络的工作原理完全不同。它利用环状网络天生的网络冗余结构，通过ERP/RPR协议以及先进的控制机理维护环状网络，能够做到最少50ms级的快速链路故障恢复。 

　　其次是QoS控制。电信级以太网的QoS控制机制从本质上属于差分式的服务方式。因此具有良好的扩展性和简单易行的特点。众所周知，ATM或帧中继网络中有较多的QoS控制机制，能够实现灵活的QoS控制，电信级城域以太网网络中，借鉴了ATM在QoS控制方面的一些先进思想，使得以太网以一种“ATM like”的方式工作，从而达到灵活的控制QoS的目的。在电信级以太网中采用了比较丰富的QoS控制方法，能够很灵活的应用于各种网络环境，更好的保证了网络QoS质量。在电信级以太网中还引入了EVC的概念，类似于ATM于帧中继的的PVC的概念，能够很好地对用户进行分类管理，以及对于同一用户的不同应用进行区分化的服务。利用先进的QoS控制机制能够实现很多传统以太网很难实现的功能，来更好地迎合新业务对于QoS方面的要求，包括：每用户服务级别保证 (SLA)、灵活的服务级别策略 (SLS)、峰值速率、误码率、通道参数、为每个点到点服务提供端到端保证的 SLA、保证SLA的组播服务 (Triple Play)、同一条链路提供多种增值服务 (Service Multiplexing) 、保证每个签约用户的服务级别、可以基于 Port+VLAN+CoS+DSCP+IP提供服务以及在保护模式下提供服务，等等。 

　　从上面的特性可以看出，电信级以太网在很多方面类似于传统的ATM、帧中继网络，比如也能支持CIR、PIR，可提供类似于专线业务的SLA,等。同时由于以太网自身的优点，对于组播、广播等业务的处理性能优于传统的ATM、帧中继网络。 

　　SCNB的电信级以太网，一方面采取分层的业务类别和优先级管理，满足IEEE 802.1p CoS标准规定，并且支持远程的参数控制和修改，已经完全可以支持城域网的多业务承载和QoS需求，为运营商开展多元化、多层次的增值业务提供有力的支撑。