教材 :Metro Ethernet

進階網路系統期中報告

組員 :935602 蘇俊吉 935604 盧柏崴 935625 黃明煜 935627 李德偉 935645 簡孟修 935651 蔡曲望 935657 王友佐

組別 :第二組

題目 :Example of an L2 Metro Ethernet Service

2001 年 6月 12 日， Metro Ethernet Forum （ MEF ）論壇在

美國舊金山成立，其宗旨是：擴大 Ethernet 為基礎的都

會網路的建置、完成 MEF 標準的訂定、建立互通性的測試

、廣泛推廣 MEF 網路到全世界各地。目前這個非營利的

MEF 有 76 個公司團體參加，包括許多 ISP (Internet-

Service Provider) 、 ILEC (Incumbent Local Exchange

Carrier) 的傳統電信業者， CLEC(Competitive Local

Exchange Carrier) 新興的網路傳輸業者與網路產品製造

商等。

網址 : http://www.metroethernetforum.org

關於 MEF:

圖 3-9 All-Ethernet L2 Metro Service Example

Trunk 指的是在各個 Switch 之間建立特別設定的連線以便讓每個 Switch 裡的 Vlan 資訊可以做交換，達成在不同 Switch 中使用相同 Vlan Tag 的 Farme 可以跨 Switch 做資料交換的目的由於 Trunk 負責 Switch 對其他 Switch 的資料交換所以通常會以 Switch 中最大頻寬的介面 ( 至少要 FastEthernet)來當作 Trunk 。

連接客戶乙太網路交換機與電信服務商交換器的是 Trunk

Port

連接客戶路由器與電信服務商交換器的是 Access Port

IEEE 802.1Q-in-Q VLAN Tag (QinQ)The IEEE 802.1Q-in-Q VLAN Tag 能夠產生一個“雙重標籤“的訊框，這個擴充出來的 VLAN 空間允許服務提供商 (SP) 能夠提供某種程度上的服務，就如同在特殊的 VLAN 上為特殊客戶所提供的網路接取。

乙太服務的定義 (By MEF):

用戶 -網路介面 (User-to-Network Interface ， UNI):

UNI 是一種標準的乙太網路介面，是客戶設備與它的服務提供商的都會乙太網路之間的分界點。

乙太虛擬連接 (Ethernet Virtual Connection ， EVC):

EVC 是二個或更多個 UNI 的結合，也就是說， EVC 是一種連接二個 (P2P)或更多個 (MP2MP)站點的邏輯通道，使得乙太訊框能夠在兩者之間傳輸。 EVC也可作為不同客戶之間的界限，具有類似訊框中繼 (Frame Relay)或 ATM永久虛擬電路(PVC) 的資料隱密和安全性。

MEF 定義了二種乙太服務的類型 :

Ethernet Line Service type(ELS)

ELS 提供一種點到點 (P2P) 的服務

Ethernet LAN Service type(E-LAN)

E-LAN 提供一種多點到多點 (P2P) 的服務

Table 3-3 Customer A E-LAN UNI Service Attributes

Physical medium(實體媒介 ): 可以依照 IEEE 802.3 標準所定義的幾個媒介，如 :

10BaseT

100BaseT

1000BaseX

Speed:IEEE 802.3 中共定義了四種使用在光纖及雙絞線上的資料傳輸速度 :

10Mbps - 10BaseT Ethernet (IEEE 802.3)

100Mbps - Fast Ethernet (IEEE 802.3u)

1000Mbps - Gigabit Ethernet (IEEE 802.3z)

10-Gigabit - 10Gbps Ethernet (IEEE 802.3ae)

http://www.javvin.com/index.html

參考網址 :

IEEE 802.3 實體媒介的特性

Ethernet and IEEE 802.3 Frame Formats

IEEE 802.1Q-in-Q VLAN Tag (QinQ)

IEEE 802.1Q Tagged Frame for Ethernet:

•Preamble (PRE): 訊框標頭， 7Bytes ， 1與 0的交替模式，用來知會接收的工作站，資料已經進來。•Start-of-frame delimiter(SFD): 訊框開始欄位， 1Byte ，結尾有兩個連續的 1 位元，它負責同步化 LAN 中所有工作站的訊框接收部分。•Destination address(DA):6Bytes ，目的地識別位址。•Source address(SA):6Bytes ，來源識別位址。

•TPID: 以 16 進位 (Hex) 來定義一個 8100 的數值，代表這是一個具有 IEEE 802.1Q/802.1p 的封包。•Tag Control Information(TCI): 此欄位包含優先權等級、標準格式識別 (CFI) 及 VLAN ID 。

User Priority( 使用者優先權 ):3位元，共可建構 8 個使用者優先等級。

CFI( 標準格式指標 ):1位元，對乙太交換器而言，永遠設為 0 ，存在的目的是為了使乙太 (Ethernet)和符記環 (Token Ring) 網路相容。

VID(VLAN ID):12 個位元，共可劃分出 4,096 個 VLAN號碼，以便區分不同的帶有標籤的 VLAN 訊框 ;而其中值為0 的 VID 作為分辨優先的訊框，值為 4,095(FFF)則保留，所以最大的可用數是 4,094 。

Type/Length:型態 ( 乙太網路 ) ：在乙太網路資料處理完成後，指定負責接收該資料較高層協定的類別。

長度 (IEEE 802.3) ：表示此欄位之後資料佔幾個位元組的長度。

Data: 資料，是一個 n位元組的排序 (48<=n<=1500) ，整個訊框最少必須有 64 個位元組。資料不足時，必須加上填充位元組，使長度達到 64 個位元組。

Frame check sequence(FCS):長度為 4 個位元組，包含一個循環冗餘查核 (CRC) 值，這是由傳送裝置建立的，接收裝置會重新計算此值，以判斷訊框是否有誤。

IEEE 802.1p 是 IEEE 802.1Q(VLAN Tagging) 這個標準協定的延伸而且二者具有前後串聯的關係 .

802.1Q協定會指定一個標籤把它附加到一個乙太 MAC 訊框裡。 VLAN 標籤有 2個部份 :

1. VLAN ID(12-bit)

2. Prioritization(3-bit):優先順序

其中優先順序欄位並不是定義也不是使用在 802.1Q VLAN標準裡面，而是由 802.1p 來定義這個優先順序欄位

IEEE 對優先權使用上的建議 :

等級 7: 可用在網路流量較大的路由表更新上面 (如 RIP 、OSPF) 等。

等級 5/6: 可用在一些對網路延遲較敏感的應用上面，如互動式的影像和聲音的傳輸。

等級 1~4: 可用在串流的多媒體及企業上比較重要的資料傳輸如 SAP data 等。

等級 0: 當沒有其它的數值被指定的時候。

Table 3-3 Customer A E-LAN UNI Service Attributes (Continued)

Bundling:捆綁，此屬性可以使兩個或兩個以上在 UNI 的 CE-VLAN IDs 對映到單一的 EVC.

All to One Bundling:此較特殊的一種情形就是把在 UNI 上的每一個 CE-VLAN ID 對映到一個單一的 EVC ，這種情形就稱為 All to One Bundling.

Performance Parametters(效能參數 ):效能參數會影響到服務品質；它包括以下幾項：•Availability （可用性） : 目前為止 ,MEF仍在定義當中。•Frame Delay （延遲） : 如下說明•Frame Loss （損失） : 如下說明•Frame Jitter （抖動） : 如下說明

•Frame Delay （延遲）

訊框從一端的 UNI起 ,穿過 MEN後 ,完全到達另一端的 UNI 為止所累計出來的時間 , 應以下列表示式來計算 :

Frame Delay = A + B + C

例如 1.214ms + 1.214ms + 15ms = 17.43ms

•Frame Jitter （延遲）

Frame Jitter = Frame Delay value – Service Frame with Lowest delay in Frame Delay population.

•Frame Loss （損失）

Layer 2 Control Protocol Processing: 這個屬性適用在 UNI或每一個 EVC 上 .有好幾種的 Layer 2 的控制協定使用在網路上，Table 3-3 中所列的是目前仍然有在使用的幾種協定。

依照服務的不同，服務提供商可以在 UNI端處理或者丟棄協定封包或者讓它們通過以傳送到 EVC端。

目的端收到的訊框總數

Frame Loss = [-------------------------------------] * 100

來源端送出的訊框總數

所以 , 以圖而言 ,Frame Loss = [990/1000] * 100 = 1%

Table 3-4 Customer A E-LAN EVC Service Attributes

Table 3-4 Customer A E-LAN EVC Service Attributes (Continued)

Service Frame Delivery( 服務訊框傳送 ):

EVC 允許乙太服務訊框在 UNIs 之間彼此交換 ( 前提是這些 UNIs 是透過相同的 EVC 來連接的 )

付服務提供商要指明那些型態的服務訊框是有支援的，而那些是沒有支援的，以下就是這幾種不同的型態 :

Unicast Frame Delivery:~

Multicast Frame Delivery:IETF RFC 1112 定義了Multicast的範圍從MAC 位址從

01-00-5E-00-00-00 到 01-00-5E-7F-FF-FF

Broadcast Frame Delivery:IEEE 802.3 定義了 Broadcast 的MAC位址是

FF-FF-FF-FF-FF-FF

以上三種方式對於服務訊框都具有以下三種的處理方式 :

Discard(丟棄 ).

Deliver Unconditionally(無條件傳送 ).

Deliver Conditionally( 有條件傳送 ).

Class of Service( 服務等級 ): 透過 EVC 基於以下幾個參數所提供 :

•Class of Service Identifier

•Frame Delay

•Frame Loss

•Frame Jitter

Table 1. EVC 服務等級的服務屬性範例

Table 3-5 Customers B and C and ISPPOP UNI Service Attributes

Table 3-5 Customers B and C and ISPPOP UNI

Service Attributes (Continued)

Table 3-6 Customers B and C and ISPPOP EVC Service Attributes

Table 3-6 Customers B and C and ISPPOP EVC

Service Attributes (Continued)

全乙太都會網路所面臨的挑戰

•客戶數量上的限制•服務的監視•調整 L2骨幹•服務供應•與傳統舊網路的互連

圖 3-9 Service Interworking

PVC(Permanent Virtual Circuit ，永久虛擬電路 ) :

是指傳輸設備在傳送資料之前，所建立好一段虛擬的電路路徑，這一個路徑在整個資料傳輸過程當中都一直存在，直到資料傳送完畢才中斷。

與 PVC 相對的是 SVC( 交換虛擬電路 ) ，後者在每次封包傳送時都可能選擇不同的路徑。 PVC 由於路徑預先建立，所以每個封包在節點當中不必花費時間做路徑選擇，所以速度較快；但是 SVC 可以使得頻寬得以與其它傳輸動作共享。

名詞解釋 :

術語，專門用語