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本文提出一种新型的城域以太网(MetroEthernet,MEN)技术,称为“智能虚交换”(IntelligentVirtualSwitch,下称IVS)技术。试图重新构建一个二层的系统网络,希望通过二层的灵活调度来组建虚拟网络,从而承载上层业务,以便解决多种网络并存、单一网络支撑单一业务的问题(DDN/FR/ATM)。另外,由于IVS从设计上保留了原来的Ethernet物理帧结构,可以方便地与目前规模很大的IP城域网(采用Ethernet技术承载)连接,以及对其进行平滑的升级。
IVS的核心思想是将VLAN头中的ID局部化,使之只具有本地意义,并利用三元组(设备号、端口号、VLANID)作为标签,实现以太网数据包在骨干网上的透明传输。此技术重新构建一套第二层的网络系统,通过第二层的灵活调度来组建虚拟网络,承载上层业务。
在转发业务数据的过程中,IVS始终保持802.1Q虚拟以太网的帧结构。与Mac-in-Mac、Q-in-Q、MPLS、RPR、MSTP等技术不同,IVS在数据转发的整个过程中,都没有向数据帧中添加额外的控制字段,所以与802.1Q帧结构完全相同,故不存在帧的分拆与重组问题。采用这种帧结构将会消除适配到其他协议层次而带来的协议开销、设备开销,并且减少网络的复杂度,而且避免了超长报文的错误。可以说,采用以太网帧结构能够最大限度减小复杂性而且降低成本。
IVS提供良好的QoS保障机制。由于整个机制是基于面向连接设计的网络,因此该机制本身具有端到端的服务质量保证能力。每个IVS设备支持QoS提供能力,包括对连接的带宽控制、时延控制能力。IVS设备还采用双向CAR(ConsentAccessRate,承诺访问速率)技术,对上/下行业务流量进行限速和监控;对接入流量按照业务类型的配置进行802.1P优先级标识,并采用队列调度机制,快速转发高优先级业务流;采用拥塞避免技术,丢弃低优先级业务流。针对需要保护的互连业务,IVS支持主备方式的VLAN连接保护,以及1:N方式的连接保护。
IVS在运营维护方面具有很大的优势。此系统具有一个三层的结构模型,方便分层的管理维护。系统使用VLAN帧结构,使之具备完善的以太网VLAN交换和调度功能。系统功能强大,业务的建立、调整和调度都很灵活。系统具有丰富的、可扩展的二层业务提供能力,而且具有完善的操作维护管理工具和信息。智能虚交换机互联形成运营级城域以太网,使得传统路由器、以太接入网和BRAS等设备可以直接接入该网络。
此技术主要用于组建稳定、实用和经济的运营级城域以太网。可以实现QoS(QualityofService,服务质量)保证、网络安全保护、电信级的网络维护和管理等功能,具备基于E.164电信级的用户编号规则、一定的移动性、业务开放和管理计费集中等核心业务管理能力,提供包括智能二层流量调度、LAN专线、IP流量规划等业务。