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キャリアイーサネットとは、ネットワークでイーサネット技術を利用する通信サービスプロバイダー向けの、イーサネットの拡張機能を表すマーケティング用語である。
イーサネットには長い歴史があります。企業ネットワークでは主流となっています。この優位性により、コンポーネントの大量生産が可能になり、結果としてビットあたりのコストが非常に低くなりました。同様に、イーサネットには自己改革の長い歴史があります。当初の銅同軸ケーブル形式（「シックネット」）から、ほぼすべての銅、光ファイバー、および無線物理メディアに範囲が拡大しました。ビットレートは増加し続け、従来は新しいレートが定義されるたびに10倍に増加しました。ギガビットイーサネットインターフェイスは、PCやサーバーで広く使用されており、10 Gbit/sはローカルエリアネットワーク（LAN）バックボーンで使用されています。100ギガビットイーサネットまでのレートは、2010年と2011年に標準化されました。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
イーサネットが業界を席巻している理由の一つは、業界が単一の標準規格を採用することで、取引量を増やし、価格を下げることができるという単純な利点にある。また、学習ブリッジ（フラッディングと、学習した宛先アドレスをブリッジポートに関連付ける）とスパニングツリープロトコル（ブリッジングループを回避するために使用されるプロトコル）という主要な概念に基づいた自己構成機能を利用した、導入の容易さも一因となっている。
歴史的に、競合するプロトコルやケーブルは、当時のイーサネット接続機器よりも高速な機器を、より手頃な価格で利用するために開発されてきました。FireWireやLight Peakなどがその例です。競合規格が開発された動機の一つは、同等の速度を持つイーサネット機器の価格を引き下げることでした。この目的が達成されると、競合規格は消滅するか、非常にニッチな分野に限定される傾向があります。
イーサネットは、数十万倍の速度にまで拡張され、新しい市場のニーズと要求に一貫して適応できる、比較的シンプルなプロトコルです。たとえば、IEEE 802.3 イーサネットには、IEEE 802.1オーディオ ビデオ ブリッジング(AVB) [ 4 ]をサポートするために時間領域機能が追加されており、これらの機能は、 IEEE 1588と同様に、時間制約のあるキャリア アプリケーションにも適用されます。
顧客のLANネットワークは、イーサネットインターフェースを介して広域通信ネットワークに接続されることが増えており、また、デジタル加入者線（DSL）や無線LANをこれらのネットワークに接続する機器に接続されることも増えています。さらに、顧客はイーサネットネットワークの機能に精通しており、これらの機能を複数拠点ネットワークに拡張したいと考えています。一方、こうしたネットワークのニーズは拡大し、これまでLAN上または専用接続でのみ処理されていた多くのサービス、特にビデオやバックアップサービスが含まれるようになりました。ボトルネックは依然として他のオフィスやオンラインサービスへの広域リンクにあるため、ほとんどの小規模ネットワークでは、セグメントあたり1G、最大でも2G（デュアルチーミングギガビット）の容量を超えることは現実的ではありません。
したがって、広域ネットワーク（WAN）および都市圏ネットワーク（MAN）のプロバイダーは、次の3つのニーズに直面している。
また、ローカルエリアサービスからワイドエリアサービスへの移行を急ぎすぎると、利用可能な総容量を超えてしまい、品質が低下する恐れがあるため、サービス展開には制約があります。急激な拡大を試みるサービスは収益を失い、逆に拡大を遅らせすぎると顧客を失います。したがって、通信事業者はサービスを慎重に拡大し、サービス品質（QoS）に細心の注意を払う必要があります。
MEF は、主に光メトロポリタンネットワークを介して企業LANを接続する企業ユーザー向けのユビキタスビジネスサービスを開発するために2001年に設立されました。主なコンセプトは、イーサネットのシンプルさとコストモデルを広域ネットワークにもたらすことでした。[ 5 ]
メトロイーサネットサービスの成功は、その概念が国内およびグローバルネットワークを横断する世界規模のサービスを含むように拡大したとき、世界中の人々の想像力を掻き立てました。[ 5 ]
イーサネットサービス市場を創出するためには、提供されるサービスを明確化し、標準化する必要がある。この認識に基づき、業界はMEFを創設した。MEFは以下の定義において重要な役割を果たした。
これらのサービスはすべて、帯域幅、耐障害性、サービス多重化などの特性に関する標準的な定義を提供しており、顧客がサービス内容を比較したり、サービスレベル契約（SLA）を締結したりすることを可能にします。無線ネットワークに関する同様の定義は、 IEEE 802.21およびIEEE 802.11uで定義されていますが、これらはより短い期間の契約と、モバイルユーザーのみに適したサービスを対象としています。
イーサネット仮想プライベートツリー（E-Tree）は、MEFによって定義されるポイントツーマルチポイントのイーサネット仮想接続であり、マルチキャストサービスに適したイーサネットVLAN構成です。
イーサネットプライベートライン（EPL）とイーサネット仮想プライベートライン（EVPL）は、MEFで定義されているデータサービスです。EPLは、専用のユーザーネットワークインターフェイス（UNI）ペア間で、高い透過性を備えたポイントツーポイントのイーサネット仮想接続（EVC）を提供します。EVPLは、 UNIペア間でポイントツーポイントまたはポイントツーマルチポイントの接続を提供します。
このサービスはEラインサービスタイプに分類され、フレーム遅延、フレーム遅延変動、フレーム損失率が低いことが期待されます。EPLは、各UNI（物理インターフェース）でサービス多重化を行わないポイントツーポイントEVCを使用して実装されます。つまり、UNI内のすべてのサービスフレームは単一のEVCにマッピングされます（オールツーワンバンドリングとも呼ばれます）。
高い透過性のため、EPLは、送信元および宛先UNIの両方でサービスフレームのヘッダーとペイロードが同一であるポイントツーポイント透過LANサービス（TLS）を提供するためによく使用されます。一部の実装では、IEEE 802.3xポーズフレームなどの一部のリンク層L2CPを除き、ほとんどのイーサネットレイヤ2制御プロトコル（L2CP）をトンネル化します。
EPLとは異なり、EVPLはサービス多重化、つまりUNIごとに複数のEVCまたはイーサネットサービスを可能にします。EVPLとEPLのもう1つの違いは透過性の度合いです。EPLはポーズフレームのみをフィルタリングする非常に透過性の高いプロトコルであるのに対し、EVPLではレイヤ2制御プロトコルのほとんどをピアリングするか破棄する必要があります。
イーサネット仮想プライベートLAN（EVP-LAN）は、MEFで定義されたマルチポイントツーマルチポイントのイーサネット仮想接続であり、仮想プライベートLANサービス（VPLS）または透過型LANサービスに相当するキャリアイーサネットです。EVP-LANは、顧客のイーサネット仮想接続（EVC）に関連付けられたすべての顧客拠点間で任意の通信を可能にします。これはE-LANサービスタイプに分類され、フレーム遅延、フレーム遅延変動、およびフレーム損失率が低いことが期待されます。UNIおよびEVPLではサービス多重化が許可されており、EVP-LANサービスタイプは同じポートを共有できます。CE-VLAN IDはネットワーク全体で維持されます。
MEFでは、キャリアネットワークでイーサネットサービスをどのように提供するかについては規定されていません。上記のような利点があるにもかかわらず、イーサネットは従来、WANアプリケーションにおいていくつかの制約を抱えていました。上記で説明した「ブリッジ」と「スパニングツリー」の概念は、大規模な国際ネットワークには拡張性がありません。さらに、イーサネットには、このアプリケーションに必要な信頼性機能の一部が欠けていました（特に、ある顧客のトラフィックを他の顧客から分離するメカニズム、顧客サービスインスタンスのパフォーマンスを測定するメカニズム、大規模ネットワークにおける障害を迅速に検出して修復するメカニズムなど）。 これらの制約と、既存の機器を利用する必要性から、イーサネットサービスは他の技術を使用して広域ネットワークで伝送されてきました。2種類の技術が広く使用されていますが、3つ目の技術（キャリアイーサネット伝送）が、キャリアイーサネットサービスの実現可能で論理的な選択肢として急速に台頭しています。
ポイントツーポイントのイーサネットリンクは、 SDH/SONETネットワーク上で伝送され、 SDH機器の汎用フレーミング手順の適切なサイズのキャリアバンドルを作成するために仮想連結（ITU-T G.707）とLCAS（リンク容量調整方式 - ITU-T G.7042）を利用し、 SDHの管理機能と復旧機能を活用して、高い可用性と障害に対する耐性を提供します。
イーサネットサービスは、IP / MPLSネットワーク上で、 IP関連のさまざまなプロトコルを使用して伝送されます。[ 6 ]イーサネットリンクは、外側のMPLS「トンネル」内のMPLSラベルスイッチパス（LSP）を使用して「擬似ワイヤ」として伝送されます。この方式は、ポイントツーポイント（仮想プライベートワイヤサービス - VPWS）とマルチポイント（仮想プライベートLANサービス - VPLS ）の両方のサービスをサポートでき、最近ではルーティングネットワークで広く採用されています。SDHや（ますます普及している）イーサネットなど、いくつかの基本的な伝送プロトコルを使用します。
キャリアクラスイーサネットの支持者は、すべてのデータトラフィックがイーサネットから発生するため、イーサネットがメトロエリアネットワークに最適であると主張しています。イーサネットは世界中のLANに遍在しているため、技術としてのイーサネットのコストが低下します。したがって、メトロネットワークでイーサネットを使用することで、サービスプロバイダーは、はるかに大規模なエンタープライズセグメントが要求するボリュームを活用できます。キャリアイーサネットトランスポート（CET）は通常、従来のイーサネットの進化であり、複数の技術コンポーネントで構成されています。プロバイダーバックボーンブリッジ（PBB）は拡張性と安全な境界を提供し、プロバイダーバックボーンブリッジトラフィックエンジニアリング（PBB-TE、一般にPBTと呼ばれる）はトラフィックエンジニアリングと保護されたイーサネットサービスの効率的なトランスポートを提供します。接続障害管理（CFM-OAM）は、イーサネットをキャリアグレードにするために必要なOAMを提供します。
キャリアイーサネットの境界設定は、ビジネス、卸売、モバイルバックホールアプリケーション向けのキャリアイーサネットサービスおよびトランスポートネットワークにおいて重要な要素です。これは、サービスプロバイダがハンドオフポイントから始まるサービスパス全体を制御できるようにするためです。この境界設定は、顧客宅内機器（CPE）をプロバイダ所有の境界設定デバイスでネットワークに接続することで実現され、ユーザーネットワークとプロバイダネットワークを明確に分離します。
MEFで規定されているように、キャリアイーサネット境界デバイス（EDD）は、イーサネットプライベートライン（EPL）、イーサネット仮想プライベートライン（EVPLまたはE-LAN）、イーサネット仮想プライベートツリー（E-Tree）などのサービスをサポートするために必要です。このようなサポートには、サービスレベル契約（SLA）管理機能と、光ファイバー、DSL、ボンディングPDH、SDH/SONETアクセスラインでの一貫したパフォーマンスが含まれます。その結果、キャリアイーサネット境界デバイスに必須の機能には、高度なトラフィック管理と階層的なサービス品質（QoS）メカニズム、標準的なエンドツーエンドの運用、管理、保守（OAM）とパフォーマンス監視、広範な障害管理と診断、およびサービスプロバイダーの運用コストと設備投資を削減するためのSDH/SONETのような回復力が含まれます。[ 7 ]
業界は、ネットワークプロバイダが「ネイティブ」イーサネット技術を使用できるように、上述のWANにおけるイーサネットの制限を解決するために協調的な努力を重ねてきました。 その中心的な役割を担ってきたのが、電気電子学会（IEEE）の802.1および802.3標準化委員会です。IEEE 802.1は、プロバイダブリッジ（802.1ad）およびプロバイダバックボーンブリッジ（802.1ah）の規格において、拡張性と管理の問題に対処しています。これらの規格により、惑星規模のイーサネットネットワークが可能になります。関連規格（IEEE 802.1ag、および関連するITU-T規格Y.1731）は、接続検証、迅速な復旧、およびパフォーマンス測定を可能にする運用保守（OAM）機能を提供します。 PBB-TE（802.1Qay：プロバイダバックボーンブリッジング-トラフィックエンジニアリング）に関する現在の取り組みでは、このようなイーサネットを外部の制御または管理アプリケーション（例えば、ネットワーク管理アプリケーションやGMPLS（IETF RFC 3945）などのトランスポート制御プレーン）によって制御できるようにすることで、ネットワークプロバイダがトラフィックエンジニアリングのポリシーと戦略を幅広く適用できるようにしています。
IEEE 802.3ワーキンググループは、 ITUと緊密に連携し、両団体が開発している40Gおよび100G技術（LAN向け802.3とOTN向けITU）の伝送を簡素化する取り組みを進めてきました。OIFとイーサネットアライアンスもまた、イーサネット技術とサービスの将来的な速度を見据えつつ、WAN向けイーサネットの将来的な機能強化を実現するために、加盟団体と協力して取り組んでいます。
