メトロイーサネット

メトロポリタンエリアイーサネット、イーサネットMAN、キャリアイーサネット^{[ 1 ]} 、またはメトロイーサネットネットワークは、イーサネット規格に基づいたメトロポリタンエリアネットワーク（MAN）です。これは、加入者をより大規模なサービスネットワークに接続したり、インターネットアクセスに使用したりするために一般的に使用されます。企業は、自社のオフィス同士を接続するためにメトロポリタンエリアイーサネットを使用することもできます。 ^{[ 2 ]}

イーサネットインターフェースは、同じ帯域幅の同期デジタル階層（SONET/SDH）や準同期デジタル階層（PDH）インターフェースよりも一般的に経済的です。イーサネットベースのアクセスネットワークのもう一つの大きな利点は、企業ネットワークや住宅ネットワークでイーサネットが広く使用されているため、顧客ネットワークに容易に接続できることです。

一般的なサービスプロバイダのネットワークは、光ファイバーで接続されたスイッチとルータの集合体です。トポロジーは、リング型、ハブアンドスポーク型（スター型）、フルメッシュ型、部分メッシュ型などがあります。ネットワークには、コア、ディストリビューション（集約）、アクセスという階層構造があります。コアはほとんどの場合、既存のIP / MPLSバックボーンですが、将来的には10Gbps、40Gbps 、100Gbps、あるいは400Gbpsからテラビットイーサネットネットワークといった、より高速なイーサネット伝送方式に移行する可能性があります。    

MAN上のイーサネットは、純粋なイーサネット、SDH上のイーサネット、マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）上のイーサネット、またはDWDM上のイーサネットとして使用できます。他の基盤となるトランスポートを使用しないイーサネットベースの展開は安価ですが、回復力と拡張性を備えた方法で実装するのが難しいため、小規模または実験的な展開に限定されています。SDHベースの展開は、既存のSDHインフラストラクチャが既に設置されている場合に有用です。主な欠点は、SDHネットワークによって課される厳格な階層構造のために、帯域幅管理の柔軟性が失われることです。MPLSベースの展開は高価ですが、信頼性と拡張性が高く、通常は大規模なサービスプロバイダーによって使用されます。

メトロポリタンエリアネットワークを実装するために選択されたトランスポート技術に関係なく、アクセス、集約/配信、コアといった馴染みのあるネットワークドメインが存在する可能性が高い。 ^{[ 3 ]}

• アクセス機器は通常、顧客の敷地内、ユニット、または無線基地局に設置されます。これは顧客機器を接続するネットワークであり、光ネットワーク端末（ONT）、住宅用ゲートウェイ、またはオフィス用ルーターなどが含まれる場合があります。
• 集約は、 ODNセグメントなどの配信ネットワーク上で行われます。多くの場合、パッシブ光ネットワーク、マイクロ波、またはデジタル加入者線技術が採用されますが、中には「ホームラン」直接光ファイバー上でポイントツーポイントイーサネットを使用するものもあります。このネットワーク部分には、マルチテナントユニットスイッチ、屋外設備または中央局キャビネット内の光回線端末、ファーストマイル機器内のイーサネット、またはプロバイダブリッジなどのノードが含まれます。
• MANには、MPLS、PBB-TE、T-MPLSといった伝送技術が含まれる場合があり、それぞれに独自の耐障害性および管理手法が備わっています。
• コアネットワークでは、異なるMAN（メトロポリタンエリアネットワーク）同士を接続するために、IP-MPLSがよく使用されます。

仮想プライベートラインや仮想プライベートネットワークといったイーサネットMANの機能の多くは、ネットワークの各部分を区別できるイーサネットVLANタグを使用することで実現されています。物理ネットワークを論理的に区別することで、トラフィックが持つ権限を識別しやすくなり、他のユーザーやネットワークに対するホストのアクセス権限の管理が容易になります。

マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）メトロイーサネットネットワークは、サービスプロバイダのネットワークでMPLSを使用します。加入者は、銅線（例えば100BASE-TX）または光ファイバー（例えば100BASE-FX）上のイーサネットインターフェースを取得します。顧客のイーサネットパケットはMPLSを介して伝送され、サービスプロバイダのネットワークは、MPLSを伝送するための基盤技術として再びイーサネットを使用します。つまり、イーサネット・オーバー・MPLS・オーバー・イーサネットという構成になります。

ラベル配布プロトコル（LDP）シグナリングは、内部ラベル（VCラベル）のサイト間シグナリングとして使用でき、リソース予約プロトコル-トラフィックエンジニアリング（RSVP-TE）またはLDPは、外部ラベルのネットワークシグナリングとして使用できます。

MPLSベースのメトロイーサネットネットワークで使用される復旧メカニズムの1つに、 MPLSローカル保護の50ms未満の収束を実現する高速リルート（FRR）があります。各導入状況において、MPLSのメリットとコストを慎重に比較検討する必要があります。そのため、キャリアの配信ネットワークに実装しない場合は、コアネットワークにMPLSを導入する方がメリットが大きい場合があります。特に、純粋なイーサネットで既に50ms未満の収束時間が実現されている場合は、コストがメリットに見合わない可能性があります。

MPLSベースのメトロイーサネットと純粋なイーサネットMANの比較：

拡張性

適切に設計されたイーサネット VLAN ネットワークでは、各スイッチ パスに 4094 個のシングル タグ VLAN を設定できます。一部のアグリゲーション スイッチとコア スイッチは、 IEEE 802.1ad VLAN スタッキングを使用してトラフィックを 2 つの VLAN で分類できるため、このようなアグリゲーション デバイスをネットワークの中心に適切に配置することで、シングル タグ デバイスで構成された末端セグメントとリングは、必要なトラフィックのみを受信できます。MPLS を使用する場合、イーサネット VLAN はローカルな意味しか持ちません (フレーム リレー PVC と同様)。MAC アドレスについても同様のスケーラビリティの考慮事項が適用されます。純粋なレイヤ 2 イーサネット MAN では、すべての MAC アドレスがネットワーク全体で共有されますが、この問題は、スマートなネットワーク設計と、ネットワーク セグメントのサイズに十分な MAC テーブルを備えたスイッチを選択することで管理できます。

回復力

純粋なイーサネット ネットワークの回復力は、スパニング ツリー プロトコル、IEEE 802.1w RSTP、またはIEEE 802.1s MSTP (ネットワーク設計に応じて 30 ms から 50  ms 未満までの収束) に依存しますが、MPLS ベースの MAN は、MPLS 高速リルートなどのメカニズムを使用して、SDH と同等 (50  ms) の収束時間を実現します。メトロ イーサネットは、必要に応じてリンク アグリゲーションまたはレジリエント パケット リングを使用して、配信ネットワークにリンク冗長性と回復を追加することもできます。一部のイーサネット ベンダーの RSTP 収束も 50 ms 未満です が、この収束時間はベンダーによって異なる場合があります。イーサネット保護スイッチングもITU G.8031で標準化されています。

マルチプロトコルの収束

擬似回線規格（ATM仮想専用線VLL、FR VLLなど）の成熟に伴い、MPLSベースのメトロイーサネットは、IP/イーサネットトラフィックと、顧客ネットワークや他のアクセスネットワークからのほぼあらゆる種類のトラフィック（UMTSのATM集約やGSMのTDM集約など）をバックホールすることが可能になりました。一方、純粋なイーサネット環境では、これはより困難になる可能性があります。

エンドツーエンドのOAM

MPLS ベースの MAN は、ネットワークの問題を効果的にトラブルシューティングおよび診断するサービス プロバイダの能力を強化する、幅広いトラブルシューティングおよび OAM MPLS ベースのツールを提供します。これには、たとえば MAC ping、MAC traceroute、LSP ping などが含まれます。ただし、イーサネット ネットワークの監視とトラブルシューティングのために、 IEEE 802.1AB、IEEE 802.1ag ^{[ 4 ]}、および Ethernet in the first mile (IEEE 802.3ah) ^{[ 5 ]}で定義されているEthernet OAM ツールがあります。EOAM (Ethernet Operations, Administration, and Maintenance)は、 MANおよびWAN のインストール、監視、トラブルシューティングのためのプロトコルです。

一部のサービスプロバイダは、 固定無線 技術を使用してメトロイーサネットネットワークを展開しました。^{[ 6 ]}これらのネットワークは、通常、マルチポイントおよびポイントツーポイントのマイクロ波リンクのメッシュを使用してネットワークトラフィックの大部分を処理するように設計されています。最近では、多くの場合、キャリアはメトロワイヤレスと呼ばれています^{[ 7 ] [ 8 ]}。メトロワイヤレスプロバイダは、必要な許可や手続きが少ないため、多くの場合、設置時間を短縮できます。現在、多くの消費者は、銅線の盗難やその他のビジネス上の理由で、地域の電話会社やケーブル会社がサービスを提供していない、または今後提供しなくなる地域でインターネットアクセスを可能にするために、この種の技術に頼っています。ワイヤレスは、インターネットへの真の冗長パスとしても一般的に使用されています。

2007年9月下旬、Verizon BusinessはNortelの機器を使用して、オーストラリア、シンガポール、日本、香港を含むアジア太平洋地域全体にメトロイーサネットを展開すると発表した。^{[ 9 ]}

2009年1月下旬、Windstreamは中小企業顧客向けにメトロイーサネットサービスの提供を開始すると発表した。^{[ 10 ]}

2011年5月、コムキャストは米国で法人顧客向けに独自のメトロイーサネットサービスを発表した。^{[ 11 ] [ 12 ]}

• キャリアイーサネット

• サム、ハラビ (2003)。メトロイーサネット。シスコプレス。ISBN 1-58705-096-X。

• メトロイーサネットフォーラム（MEF）
• イーサネットアクセスの課題
• 「キャリアイーサネットフォーラム」。ディスカッショングループのウェブサイト。2011年8月6日取得。