以太网业务MEF 2.0认证研究与实现

卢 泉，林 同，胡 信，张 旋

（1.中国电信股份有限公司广州研究院 广州 510630；2.中国电信国际有限公司 香港 999077）

1 引言

城域以太网论坛是一个专注于解决以太网技术问题的非盈利性组织，由200多家公司和机构组成，其中包括电信服务提供商、电缆MSO（multi system operator，多业务运营商）、网络设备/软件制造商、半导体供应商和测试机构。其主导的MEF CE（carrier Ethernet）系列认证一直受到国际大型电信运营商和设备商的关注及支持，相关设备或业务通过MEF CE认证意味着为企业带来更大的价值，得到更多的商业机会。

在国际电信业向大带宽、移动数据和LTE迁移以及公有云、私有云大幅增长的市场背景下，MEF于2013年1月推出了MEF CE 2.0认证，作为MEF CE 1.0认证的升级。CE 2.0新增3个强大的功能：多服务类别、互连性和更好的管理能力，大大提升了以太网服务交付的效率和可用性；从支持的以太网服务类型来说，CE 2.0也从CE 1.0时的 3种扩展到8种，更能满足运营商未来大流量业务的需求。

对于中国电信而言，在已获得CE 1.0认证的基础上，继续通过CE 2.0认证是提升其业务网业务国际竞争力和影响力的重要手段。

2 MEF 2.0认证介绍

2.1 业务范围与定义

MEF CE 2.0分为8个认证子项目，分别为EPL（Ethernet private line，以太网专线）、EVPL（Ethernet virtual private line，以太网虚拟专线）、EPLAN （Ethernet private local area network，以太局域网）、EVPLAN（Ethernet virtual private local area network，以太虚拟局域网）、EPTREE（Ethernet private TREE，以太网私有点到多点连接）、EVPTREE（Ethernet virtual private TREE，以太网虚拟私有点到多点连接）、Access EPL、Access EVPL。其中，EPL/EVPL合 称 E-LINE，EPLAN/EVPLAN 合 称 E-LAN，EPTREE/EVPTREE合称 E-TREE，Access EPL/Access EVPL合 称E-Access。

（1）EP 与 EVP

EP与 EVP最根本的区别是：在连接 CE（customer edge，客户边缘侧路由器）的一条物理线路上，EVP意味着可以同时承载多个不同种类的EVP业务，即业务复用（service multiplexing），例如，一个 EVPL业务与一个EVPLAN业务可混合承载在同一接入线路上；EP则只能同时承载一个EP业务。

一般情况下，以太网业务的复用是利用IEEE 802.1q封装实现的，MEF要求EVP类业务（除E-Access）的 EVC MTU（maximum transmission unit，最大传输单元）值至少为1 522 byte（即1 500 byte国际规定默认值+14 byte帧以太网头部+4 byte FCS+4 byte IEEE 802.1q封装）。另外，MEF要求EP业务对单播帧、多播帧、广播帧的转发不进行任何限制，而EVP业务可根据一定条件进行转发，如限制广播PPS（packet per second，每秒转发的分组数量）和多播PPS，避免影响设备性能等。

（2）E-LINE

点对点的以太网专线，骨干网部分基于点对点EVC（Ethernet virtual connection，运营商内部端到端封闭的逻辑管道）实现，通过不同的EVC实现不同业务的隔离。

（3）E-LAN

多点到多点的以太网仿真业务，骨干网部分是基于多点到多点的EVC实现。E-LAN实现了以太网多点帧交换功能，运营商可以在UNI的出入方向实施自主的策略与整形。

（4）E-TREE

点到多点的以太网仿真业务，骨干网部分是基于根对多点 （rooted-multipoint）的 EVC实现。E-TREE实现了HUB-SPOKE结构的二层数据通信仿真。

（5）E-Access

该项目测试验证运营商承载网络间ENNI（external network to network interface，外部网络接口）的能力；运营商骨干网部分承载基于 OVC（operator virtual connection，ENNI部分到本地接入部分的虚拟逻辑管道）实现。

MEF对各种服务有详细定义，本文只作简单介绍，不作赘述，有兴趣读者请参考MEF6-1规范 （下载网址http://metroethernetforum.org）。这里8个认证子项目不必一次性全部进行认证测试，可以根据运营商的业务需要，选择合适的子项目进行测试并取得相应服务的MEF CE 2.0认证。

相比MEF CE 1.0认证，MEF CE 2.0除了认证项目的增加，还对 QoS（quality of service，服务质量）、Service OAM（operation administration and maintenance，这里指一种用于操作管理维护的协议）、ENNI等方面提出了更高的要求。

2.2 认证测试机构

要进行过MEF CE 2.0认证测试，运营商必须是MEF的会员；如果不是会员，则需先成为会员。

目前，MEF认证测试机构为美国Iometrix公司（http://www.iometrix.com）。确定认证测试需求后，需联系认证测试机构，沟通测试相关事宜并申请测试；认证测试费用根据运营商需进行测试的业务类型和内容确定；测试二层以太帧格式由认证测试机构提供。

2.3 认证测试流程

这里简单介绍一下运营商以太网业务认证测试流程要点。

（1）测试前，运营商需要确认3个承载测试业务的现网 PE（provider edge，运营商网络边缘）路由器设备，预留相应端口以连接测试探针。

（2）3个PE的选址是有要求的，如果认证的业务是国内业务，必须是分布在不同城市的PE；如果认证的业务是国际业务，必须是分布在3个不同区域或国家的PE。

（3）在与认证测试机构约定好测试业务的具体参数后，运营商按照测试项目内容部署业务，并为每个站点配置一条互联网专线以连接认证测试机构的测试探针，使认证测试机构工程师能够远程控制探针进行测试。

（4）在部署完测试业务及互联网专线后，认证测试机构将分别寄送测试探针到各测试站点。

（5）运营商组织人员进行需认证业务的开通测试及所有物理连接。

（6）认证测试机构通过远程探针测试业务的连通性后，如正常，则开始正式测试。

（7）正式测试可能会碰到很多具体问题。运营商需多次与认证测试机构工程师、设备厂商等沟通甚至进行排障，直至认证测试机构认为具备测试条件、可以进行测试为止。

（8）理想情况下正式测试会在2周内结束，但实际所耗时间通常会比2周长。

（9）正式测试结束后，认证测试机构会通过邮递回收各处的测试探针，提交测试报告，并颁发认证证书、完成相关商务事项。

（10）至此，认证测试结束。

3 认证测试方法

3.1 测试拓扑

图1为E-LINE、E-LAN、E-TREE业务测试拓扑，其测试要点说明如下。

·EPL业务测试仅需在站点A与站点B间进行点对点测试。

·EVPL业务测试中，通过一条物理链路，站点A测试探针连接UNI（user network interface，用户网络侧接口）A并同时承载两个业务：一个是从站点A到站点B的点到点业务，另一个是站点A到站点C的点到点业务，站点B与站点C之间没有EVPL业务，不能通过二层协议直接通信；要求EVC1传送二层帧的VLAN（virtual local area network，虚拟局域网）tag值是可以在一个范围内变化的 （如151～199），EVC2传送二层帧的VLAN tag值为一个确定的值（如 150）。

·EPLAN业务测试中，3个站点之间可二层互访，没有特殊的VLAN封装要求。

·EVPLAN业务测试中，EVC 1要求二层互访，支持客户传送的二层帧VLAN tag可以在一个范围内变化（如251～299）；EVC 2要求二层互访，客户传送的二层帧VLAN tag为某一定值（如250）。

·EPTREE业务测试中，站点A作为HUB节点，站点B与站点C作为SPOKE节点。站点A可以与站点B与站点C进行二层帧交换，站点B与站点C不能进行二层帧交换。与E-LAN一样，E-TREE在UNI上也可以调度自主的QoS策略。

·EVPTREE业务测试与EPTREE类似，只是EVPTREE有两个EVC。EVP-TREE EVC1要求客户传送的二层帧VLAN tag可以在一个范围内变化（如351～399），EVP-TREE EVC2要求客户传送的二层帧VLAN tag为某一定值（如350）。

图2为E-Access业务测试拓扑。

图2中，站点A为外部运营商与本地运营商连接的部分，站点B为本地运营商与客户站点之间连接的部分，本地运营商骨干网部分分别通过Access EPL的OVC和Access EVPL的OVC承载。

站点A探针为外部运营商角色，站点A的供应商设备（provider equipment）为本地运营商PE设备，通过IEEE 802.1ad（Q in Q）连接，UNI的MTU需大于或等于1 526 byte（1 500 byte国际规定默认值+14 byte以太网帧头+4 byte FCS+8 byte IEEE 802.1ad封装）；业务通过不同的Service VLAN （S VLAN）区分。OVC 1～3为EPL的OVC，OVC 4～6为EVPL的OVC。站点B的供应商设备为本地运营商PE设备，站点B探针端口为客户CE角色，UNI的MTU需大于或等于1 522 byte。由于EPL不能服务复用，MEF要求分开 3个物理接口连接探针 （UNI A、B、C）；而EVPL可以服务复用，MEF要求通过一个物理接口连接探针并同时承载3个EVPL业务。

3.2 测试项目与指标

MEF CE 2.0认证测试的主要测试项目与指标归纳见表1，具体的测试细项很多，限于篇幅，不一一列出。

表1 MEF CE 2.0认证测试的主要测试项目与指标

对于表1中第 7项，E-LINE、E-LAN、E-TREE 3种业务有两种QoS的测试标准——基于EVC和基于EVC&C-tag PCP，运营商需选择其中一种测试标准进行测试。基于EVC的标准中，进入EVC的客户二层帧无论PCP头部的值是多少，都会被运营商认为是同一个QoS等级（通过MPLS EXP （experiment，MPLS帧中标识 QoS的部分）实现）；基于EVC&C-tag PCP的标准中，运营商会按照进入EVC的客户二层帧的VLAN COS值的多少，分成COS H（high）、COS M （medium）、COS L （low）。基于此，MEF 将E-LINE的服务性能等级（performance tier，PT）分为 4个等级（PT1、PT2、PT3、PT4），每个 PT 分别映射不同 COS 等级，并对相应的帧时延（frame delay）、平均帧时延（mean frame delay）、帧时延抖动（inter-frame delay variation）、帧时延范围（frame delay range）、丢帧率（frame loss ratio）等指标有不同的要求。因此，对于表1中第8项，运营商需根据自身网络与业务现状选取适当的PT级别进行认证。

对于E-Access，MEF要求业务二层帧分为Green类和Yellow类，其分类方法有两种，第一种是通过SVLAN PCP（priority code point，在VLAN帧中标识QoS的部分，占3 bit）值和 DEI（drop eligible indicator，在 VLAN 帧中标识丢弃倾向，占1 bit）值组合来区分；另一种是通过SVLAN PCP值来区分。运营商要选择其中一种进行分类，并根据二层帧颜色进行不同的QoS操作。

另外，MEF认证对二层控制协议（L2CP）有不同的透传要求。L2CP帧在通信时是不可以进行IEEE 802.1q/IEEE 802.1ad封装的，即不可以打VLAN tag。因为EVP要求所承载的数据帧必须携带IEEE 802.1q VLAN tag的头部，因此不允许透传L2CP。而EP对所承载的二层数据帧没有封装要求，因此要求能够透传L2CP报文；由于不同厂商设备对L2CP透传的实现方式不同，MEF对EP透传L2CP的具体报文要求也提供不同的处理方式选项。

4 业务认证实现

4.1 业务现状

中国电信国际公司依托于CN2承载网，已在海外市场推出了基于MPLS L2VPN （multi-protocol label switching layer 2 virtual private network，基于多协议标签交换的二层虚拟私有网络）的以太网业务，包括EVPL、EVPLAN、EVPTREE，可为客户分布在多个国家和地区的分支机构间提供点到点、点到多点、多点到多点的虚拟专用以太网组网服务。

中国电信以太产品在一般的接入场景中都可为客户提供1 Mbit/s～1 Gbit/s的可选带宽和5种QoS服务类型，满足客户安全、透明地传送语音、视频和数据等各类网络业务的需求。另外，除了在自主建设的POP提供以太网业务覆盖外，中国电信也致力于与国际先进运营商建立基于L2VPN的NNI管道。

4.2 认证实现

中国电信申请了 EVP-LINE、EVP-LAN、EVP-TREE的MEF CE 2.0认证，并在全球亚太、北美和中国大陆各选取1个城市作为业务接入点进行认证测试。

通过对MEF相关规范的深入研究，并在测试过程中与认证测试机构工程师就测试方案、技术细节和设备配置等的良性互动与反复沟通，中国电信于2015年2月成功取得了MEF CE 2.0服务认证，成为中国唯一一家通过MEF 2.0认证的电信运营商，这也标志着中国电信的以太产品及承载网络已达到国际先进水平，具备在全球范围内提供运营商级以太网网络和服务、与国际先进运营商实现透明管理和互联互通的能力，将大大提升中国电信以太产品的国际市场竞争力。

5 结束语

本文详细描述了MEF CE 2.0服务认证相关的标准、方法、流程和关键技术细节，将为电信运营商进行类似国际认证，进一步提升其以太网服务能力提供技术参考。

目前，以太网已发展为越来越多跨国企业的首选组网技术，而MEF CE 2.0作为新一代以太网业务技术实现、互联互通和透明传送管理的标准，也越来越为业界所重视；电信运营商获得该认证将大大提升其以太网业务的市场开拓能力。

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