Metro Ethernet

Una red Ethernet de área metropolitana , Ethernet MAN , Ethernet de operador ^{[ 1 ]} o red Ethernet metropolitana es una red de área metropolitana (MAN) basada en los estándares Ethernet . Se utiliza comúnmente para conectar a los suscriptores a una red de servicios más amplia o para el acceso a Internet . Las empresas también pueden usar Ethernet de área metropolitana para conectar sus propias oficinas entre sí. ^{[ 2 ]}

Una interfaz Ethernet suele ser más económica que una interfaz SONET/SDH o PDH con el mismo ancho de banda. Otra ventaja importante de una red de acceso Ethernet es su fácil conexión a la red del cliente, gracias al uso generalizado de Ethernet en redes corporativas y residenciales.

La red de un proveedor de servicios típico es un conjunto de conmutadores y enrutadores conectados mediante fibra óptica . La topología puede ser en anillo , en estrella ( concentrador y radios ) o en malla completa o parcial . La red también tendrá una jerarquía: núcleo, distribución (agregación) y acceso. El núcleo, en la mayoría de los casos, es una red troncal IP / MPLS existente , pero podría migrar a nuevas formas de transporte Ethernet con velocidades de 10  Gbit/s , 40  Gbit/s o 100  Gbit/s , o incluso, posiblemente,  a una red Ethernet de 400 Gbit/s o Terabit en el futuro.

Ethernet en la MAN se puede usar como Ethernet puro, Ethernet sobre SDH , Ethernet sobre Multiprotocol Label Switching (MPLS) o Ethernet sobre DWDM . Las implementaciones basadas en Ethernet sin otro transporte subyacente son más económicas, pero son más difíciles de implementar de manera resiliente y escalable, lo que ha limitado su uso a implementaciones a pequeña escala o experimentales. Las implementaciones basadas en SDH son útiles cuando ya existe una infraestructura SDH; su principal inconveniente es la pérdida de flexibilidad en la gestión del ancho de banda debido a la jerarquía rígida impuesta por la red SDH. Las implementaciones basadas en MPLS son costosas, pero altamente confiables y escalables, y suelen ser utilizadas por grandes proveedores de servicios.

Es probable que existan dominios de red familiares independientemente de la tecnología de transporte elegida para implementar redes de área metropolitana : acceso, agregación/distribución y núcleo. ^{[ 3 ]}

• Los dispositivos de acceso suelen estar ubicados en las instalaciones, la unidad o la estación base inalámbrica del cliente. Esta es la red que conecta los equipos del cliente y puede incluir una terminal de red óptica (ONT), una puerta de enlace residencial o un enrutador de oficina.
• La agregación se produce en una red de distribución, como un segmento de ODN . A menudo se emplean tecnologías de red óptica pasiva , microondas o línea de abonado digital , aunque algunas utilizan Ethernet punto a punto sobre fibra óptica directa . Esta parte de la red incluye nodos como conmutadores de unidades multiusuario (MDU), terminales de línea óptica en gabinetes de planta externa o de central telefónica , Ethernet en equipos de primera milla o puentes de proveedor.
• Una MAN puede incluir las tecnologías de transporte MPLS, PBB-TE y T-MPLS, cada una con sus propias técnicas de gestión y resiliencia.
• Una red central suele utilizar IP-MPLS para conectar diferentes redes MAN entre sí.

Gran parte de la funcionalidad de las redes MAN Ethernet, como las líneas privadas virtuales o las redes privadas virtuales, se implementa mediante el uso de etiquetas VLAN Ethernet que permiten diferenciar cada parte de la red. La diferenciación lógica de la red física ayuda a identificar los permisos del tráfico y facilita la gestión de los derechos de acceso de los hosts con respecto a otros usuarios y redes.

Una red Metro Ethernet con conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) utiliza MPLS en la red del proveedor de servicios. El abonado dispone de una interfaz Ethernet en cobre (por ejemplo, 100BASE-TX ) o fibra (como 100BASE-FX ). El paquete Ethernet del cliente se transporta a través de MPLS, y la red del proveedor de servicios utiliza Ethernet como tecnología subyacente para transportar MPLS. Por lo tanto, se trata de Ethernet sobre MPLS sobre Ethernet.

La señalización del Protocolo de Distribución de Etiquetas (LDP) se puede utilizar como señalización de sitio a sitio para la etiqueta interna (etiqueta VC) y el Protocolo de Reserva de Recursos-Ingeniería de Tráfico ( RSVP-TE ) o LDP se puede utilizar como señalización de red para la etiqueta externa.

Un mecanismo de restauración utilizado en redes Metro Ethernet basadas en MPLS es Fast ReRoute (FRR) para lograr una convergencia inferior a 50 ms de la protección local de MPLS . Para cada situación de implementación, se debe sopesar cuidadosamente el beneficio frente al costo de MPLS; por lo tanto, si no se implementa en la red de distribución de un operador, podría ser más beneficioso implementar MPLS en la red central. En algunos casos, el costo puede no justificar los beneficios, especialmente si ya se logra un tiempo de convergencia inferior a 50 ms con Ethernet puro.

Comparación entre Metro Ethernet basado en MPLS y una MAN Ethernet pura:

Escalabilidad

En una red Ethernet VLAN bien diseñada, cada ruta conmutada puede tener 4094 VLAN de etiqueta única. Algunos conmutadores de agregación y de núcleo pueden clasificar el tráfico por dos VLAN mediante el apilamiento de VLAN IEEE 802.1ad , de modo que, con estos dispositivos de agregación ubicados correctamente en el centro de la red, los segmentos finales y los anillos de dispositivos de etiqueta única solo reciben el tráfico que necesitan. Al usar MPLS, las VLAN Ethernet tienen un significado local (como Frame Relay PVC). Las mismas consideraciones de escalabilidad se aplican a las direcciones MAC, donde en una MAN Ethernet de capa 2 pura todas las direcciones MAC se comparten en toda la red, aunque este problema se puede gestionar mediante un diseño de red inteligente y la elección de conmutadores con tablas MAC suficientes para el tamaño de los segmentos de red.

Resistencia

La resiliencia de la red Ethernet pura se basa en un Spanning Tree Protocol , IEEE 802.1w RSTP o IEEE 802.1s MSTP (  convergencia de 30 a menos de 50 ms según el diseño de la red), mientras que las MAN basadas en MPLS utilizan mecanismos como MPLS Fast Reroute para lograr  tiempos de convergencia similares a SDH (50 ms). Metro Ethernet también puede utilizar agregación de enlaces o Resilient Packet Ring cuando sea apropiado para agregar redundancia de enlaces y recuperación en redes de distribución. La convergencia RSTP de algunos proveedores de Ethernet también es inferior a 50  ms, pero este tiempo de convergencia puede variar de un proveedor a otro. La conmutación de protección Ethernet también está estandarizada en ITU G.8031 .

Convergencia multiprotocolo

Gracias a la madurez de los estándares de pseudocables ( línea arrendada virtual ATM , VLL, FR, etc.), una red Metro Ethernet basada en MPLS puede transportar tráfico IP/Ethernet junto con prácticamente cualquier tipo de tráfico procedente de clientes u otras redes de acceso (por ejemplo, agregación ATM para UMTS o agregación TDM para GSM), mientras que esto podría resultar más complicado en un escenario puramente Ethernet.

OAM de extremo a extremo

La MAN basada en MPLS ofrece un amplio conjunto de herramientas de resolución de problemas y OAM basadas en MPLS que enriquecen la capacidad de los proveedores de servicios para solucionar y diagnosticar problemas de red de manera efectiva. Estas incluyen, por ejemplo, MAC ping, MAC traceroute, LSP ping, etc. Sin embargo, ahora existen herramientas Ethernet OAM definidas en IEEE 802.1AB , IEEE 802.1ag ^{[ 4 ]} y Ethernet en la primera milla (IEEE 802.3ah) ^{[ 5 ]} para monitorear y solucionar problemas de redes Ethernet. EOAM (Ethernet Operations, Administration, and Maintenance) es un protocolo para instalar, monitorear y solucionar problemas de MAN y WAN .

Algunos proveedores de servicios implementaron redes Ethernet metropolitanas utilizando tecnología inalámbrica fija . ^{[ 6 ]} Estas redes suelen diseñarse con la mayor parte del tráfico de red utilizando una malla de enlaces de microondas multipunto y punto a punto . Más recientemente, a los operadores se les ha denominado redes inalámbricas metropolitanas ^{[ 7 ] [ 8 ]} en muchos casos. Los proveedores de redes inalámbricas metropolitanas suelen ofrecer tiempos de instalación más cortos debido a la menor cantidad de permisos y procedimientos necesarios. Muchos consumidores ahora dependen de este tipo de tecnología para acceder a Internet en áreas donde las compañías telefónicas y de cable locales no prestan servicio o ya no lo harán debido al robo de cobre u otras razones comerciales. La tecnología inalámbrica también se utiliza comúnmente como una verdadera ruta redundante a Internet.

A finales de septiembre de 2007, Verizon Business anunció el despliegue de Ethernet metropolitana en toda la región de Asia-Pacífico, incluyendo Australia, Singapur, Japón y Hong Kong, utilizando equipos de Nortel. ^{[ 9 ]}

A finales de enero de 2009, Windstream anunció que comenzaría a ofrecer servicio de Ethernet metropolitana a clientes de pequeñas y medianas empresas. ^{[ 10 ]}

En mayo de 2011, Comcast anunció sus propios servicios de Ethernet metropolitana para clientes empresariales en los Estados Unidos. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

• Ethernet portadora

• Halabi, Sam (2003). Metro Ethernet . Prensa de Cisco. ISBN 1-58705-096-X.

• Foro Metro Ethernet (MEF)
• Los desafíos del acceso Ethernet
• "Foro Carrier Ethernet" . Sitio web del grupo de discusión . Consultado el 6 de agosto de 2011 .