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摘要
传统以太网双归保护是一种由一个以太网节点通过主备两条链路连接到另外一个网络区域的组网和保护技术，提高了以太网的可靠性，但是不能适应电信级以太网的分布式组网和新技术高可靠性要求。本文阐述了基于分布式的电信级以太网双归保护技术，研究了该技术的组网模型、保护倒换、恢复切换等关键技术。
1 引言
以太网的应用范围逐渐扩大，正迅速地从局域网向城域网甚至广域网等大范围的组网技术发展，成为一种电信级技术，特别是当前以太网在电信网中承载了越来越多的高服务质量电信业务，如3G移动通信，NGN语音，IPTV视频等，当网络出现故障不能迅速恢复时，就会产生明显的语音、视频抖动，甚至业务挂起或者断链，导致业务质量无法满足需求，因此低可靠性已经成为以太网发展的一个瓶颈。MEF（Metro Ethernet Form，城域以太网论坛）定义了电信级以太网的概念，可靠性是其必要条件，电信级以太网双归保护技术也随之应运而生。
2 双归保护技术
2.1 传统的以太网双归保护
传统的以太网双归保护通常定义为由一个以太网节点通过主、备两条链路连接到另外一个网络区域的组网和保护技术，主要原理为：在以太网节点上引入双归组网，即以太网双归节点，当以太网双归节点和其他区域的网络连接时，该节点和其他区域网络之间建立两条链路，其中一条为主链路，另外一条为备链路，该双归节点成为一个双归保护域。当主链路和备链路都完好时，双归节点打开主链路的端口，阻塞备链路的端口，流量在主链路上传输（见图1a）；当主链路出现故障时，双归节点阻塞主链路的端口，打开备链路的端口，流量切换到备链路上传输，形成新的传输路径（见图1b）。
图1 传统的以太网双归保护
这种传统的以太网双归组网技术的双归保护域中只有一个节点，保护倒换动作只在该节点进行，因此也称为集中式双归保护。集中式双归的组网模型相对比较简单灵活，保护倒换时间在50ms以内，特别适用于城域网中的接入层网络，因此在接入网中得到了广泛的应用。集中式双归的组网中，每个双归节点都有两条链路与其它网络区域连接，通常情况下，只有一条链路可用于传输流量，链路的利用率较低。当网络中双归节点过多时，链路资源的浪费很大，而且网络中链路连接复杂，使得以太网经济简单的优势大为减少。此外，当双归节点本身故障时，该节点无法保护倒换，所承载的业务将全部丢失，可靠性较低。因此，集中式双归的组网模型主要适用于节点比较少，链路资源比较丰富并且可靠性不是很高的网络，无法满足电信级的大规模分布式网络和高可靠性要求。
2.2 分布式的电信级以太网双归保护
（1）双归保护概念的扩展
为了满足电信级以太网的分布式网络规模大、可靠性要求高的要求，对传统的以太网双归保护概念进行了扩展，定义双归保护为由一个以太网区域网络通过主、备两条链路连接到另外一个网络区域的组网和保护技术，因此双归域不再限定为单个节点，而可能是分布式的多个节点甚至为一个网络云，由此引入了多节点和多网络层次的分布式电信级以太网双归保护。
（2）分布式多节点双归保护
分布式多节点双归的组网模型中，多个以太网节点之间连接组成一个以太网络，这个以太网络通过主、备两条链路与另外一个网络区域相连接。多节点双归网络与外部连接的主、备链路、多节点双归网络的内部节点和链路组成了一个双归保护域。当双归保护域中的链路都为完好时，备链路相邻的节点阻塞备链路的端口；当双归保护域中出现链路故障时，故障链路相邻的节点检测到链路故障后，通过发送协议帧的方法通知备链路相邻节点打开原先阻塞的备链路的端口。
分布式多节点双归的组网中，备链路还可以选择为双归保护域内部节点之间的连接链路，这样使得双归保护域中节点同其他网络区域通信时，不同节点的流量从不同的路径传输，分散了链路的负担（见图2）。
图2 分布式多节点双归保护组网模
进一步扩大双归保护域的范围，甚至能够将其定义为一个能够传输以太网数据和双归保护协议帧的网络云，分布式电信级以太网双归保护应用的领域将更广，例如两个网络区域之间的NNI（Network to Network Interface，网络间接口）接口保护等，图3所示为两个PBB（Provider Backbone Bridge，运营商骨干桥接，标准为IEEE 802.1ah）域之间的NNI接口用分布式电信级以太网双归保护技术的组网。
