以太网线性保护与环网保护1

以太网技术由于其自身所具有的简单、高效和低成本等特点，正迅速地从局域网主要组网技术向城域网和广域网组网技术发展。然而，难以提供快速的业务保护和故障恢复机制是阻碍其在城域网内大规模部署的主要原因之一。

电信级的可靠性要求主要包括5个9的设备和网络高可靠性要求。设备的高可靠主要体现在各种级别设备的软、硬件高可靠设计如关键模块和板卡的备用冗余能力等，而网络高可靠性主要体现在50 ms的网络自愈时间要求等。这些要求对于传统用于LAN领域的低成本的以太网设备和早期电信级以太网设备来说都难以全部提供或保证。

人们不断为提高以太网技术可靠性的努力，各种技术和标准也不断涌现。其中ITU-T的以太网线性保护（G.8031 ）和以太网环网保护（G.8032）不断引起大家的重视。

本文将基于ITU-T标准介绍以太网线性保护和环网保护方面的最新发展，并对其相关标准、协议机制和实现与应用等进行了阐述和分析。

2. 以太网可靠性相关技术

弹性自愈

长期以来，制约以太网在电信网络上使用的主要原因之一就是传统以太网的可靠性问题。这与其所承载业务的分组化特性和自身机制有较大关系。分组化业务的流量多以突发模式出现，较难保证恒定的业务流量。统计时分复用和地址自学习机制作为以太网的两大特点，在提高了带宽效率和简单灵活性的同时也引入了业务带宽和业务路径的不确定性。

在传统的传送技术中，自愈包括保护和恢复两个概念。保护是指在故障发生前为工作实体指定了备用资源，并可保证备用实体的带宽等资源，从而实现在故障发生时的快速自愈。而恢复是不预先分配备用资源，而在故障后再计算和分配备用路径和带宽等，因此自愈时间难以保证。比较而言，保护技术对故障反应更快些，但是恢复技术通常能达到更好的资源利用效果。传统的TDM业务所特有的固定带宽和速率等特性，带来了刚性网络设计思路和刚性的保护方式。例如在SDH中，对业务的只有完全不保护和完全保护两种刚性差异。而在分组化网络中，由于业务的弹性特征，导致其自愈技术也更多体现弹性，而很难体现保护和恢复的区别。这一点从RPR技术开始不断被凸显出来。因此，在MEF对于保护的标准中提出了分级保护的需求，即针对不同业务需求提供差异化的分级保护。