光以太网技术在IP城域光网络中的利用
光以太网技术是此刻两大主流通讯技术的融合和发展：光网络和以太网的融合。 。。 。。。。 。它集中了以太网和光网络的利益， ，， ，，，如以太网利用普遍、价值便宜、组网矫捷、治理单一， ，， ，，，光网络靠得住性高、容量大。 。。 。。。。 。光以太网的高速度、大容量解除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈， ，， ，，，将成为将来融合话音、数据和视频的单一网络结构。 。。 。。。。 。光以太网技术是构建宽带城域光网络的主流技术之一。 。。 。。。。 。
1、光以太网的提出
如今， ，， ，，，企业和运营商都但愿降低成本、增长收入：(1)对企衣反说， ，， ，，，电子商务环境给企业带来了满足客户需要和增长收入的机遇。 。。 。。。。 。企业可能通过网络实时的联系客户、合作同伴以及供给商。 。。 。。。。 。然而， ，， ，，，固然企业对网络的需要在不休的增长， ，， ，，，但是对网络的投资却没有同步增长。 。。 。。。。 。企业但愿花更少的钱获得更多的服务， ，， ，，，以最大限度的节约企业的成本;(2)对于运营商来说， ，， ，，，目前网络建设重要思考的是若何在支持已有业务的同时获得最大的利润。 。。 。。。。 。城域网的接入带宽瓶颈、速度不匹配以及多和谈的转换等问题使得运营商难以提供企业用户所要求的接入速度。 。。 。。。。 。
光以太网概想的提出解决了上述问题， ，， ，，，同时也给宽带城域网的建设带来了革命性的变动。 。。 。。。。 。此刻的城域网是基于SDH系统结构的。 。。 。。。。 。SDH最初是为面向低速、电路互换的语音业务而设计的， ，， ，，，可保障优良的QoS机能， ，， ，，，提供50ms的电路�；；；；；；さ够还Ψ�;弊端是SDH设备价值昂贵， ，， ，，，用于数据业务时不够矫捷、效能低下。 。。 。。。。 。而光以太网是基于目前利用十吩煺遍、技术成熟的以太网技术， ，， ，，，并对网管和流量工程等方面的职能进行了加强， ，， ，，，以便满足城域网对数据速度和传输距离的要求。 。。 。。。。 。当运营商构建光城域以太网后， ，， ，，，就能够直接在骨干层提供以太网端口， ，， ，，，实现与局域网的无缝衔接。 。。 。。。。 。
2、光以太网的优势
以太网技术是1970年由Xerox公司提出的， ，， ，，，最初通过同轴电缆让用户共享10Mbit/s带宽。 。。 。。。。 。后来， ，， ，，，以太网很快发展到通过无屏蔽双绞线传递， ，， ，，，并选取互换机给用户提供10Mbit/s的专线衔接。 。。 。。。。 。今天， ，， ，，，互换式以太网可将100Mbit/s的专线带宽传送到桌面， ，， ，，，很快还会实现千兆(Gbit/s)到用户。 。。 。。。。 。因急剧、廉价、容易使用， ，， ，，，这种“即插即用”的技术已成为90%以上的企业局域网(LAN)的尺度技术。 。。 。。。。 。
无论是专网还是公网， ，， ，，，都能够利用光以太网。 。。 。。。。 。它能够配置为点对点、网状或者环形拓扑结构， ，， ，，，能够利用于局域网、城域网以及广域网。 。。 。。。。 。利用光以太网技术带来的利益有：
(1)解除了带宽瓶颈光以太网以其自身拥有的体式和速度传输端到端的LAN业务， ，， ，，，不用进行和谈转换， ，， ，，，也毋庸降低速度， ，， ，，，从而突破了存在于局域网和广域网间的带宽瓶颈。 。。 。。。。 。
(2)靠得住性高光以太网技术将在LAN中已证明过的以太网的壮实性和在MAN、WAN中多所周知的光纤传输的利益结合起来， ，， ，，，能够提供5个9级此外可用性。 。。 。。。。 。EthernetoverRPR(EoRPR)能够在苦难性故障产生时保障50ms的�；；；；；；さ够还Ψ颉� 。。 。。。。 。
(3)安全性好一旦进入光纤以太网网络， ，， ，，，终端用户的以太网数据帧就被封装起来以�；；；；；；に氖�， ，， ，，，并与其它用户业务数据流隔离。 。。 。。。。 。
(4)扩充性好由于流量和带宽已经增长了， ，， ，，，以太网技术尺度也进展到更高的速度， ，， ，，，然而它还维持着与现有网络结构的兼容性。 。。 。。。。 。
(5)端口价值便宜由于目前以太网已在企业和园区网中宽泛使用， ，， ，，，其硬件成本极度低， ，， ，，，技术极度成熟， ，， ，，，从而大大降低了运营商的网络建设成本。 。。 。。。。 。如千兆以太网端口的价值只有ATM和SDH端口的1/4， ，， ，，，而即将推出的10Gbit/s以太网端口的价值约为SDH端口的1/7。 。。 。。。。 。
(6)网络的效能高传统的电信网络选取复杂的多层架构(如IPoverATM、IPoverSONET和IPoverDWDM等)， ，， ，，，这种架构的弊端是：一方面， ，， ，，，ATM和SDH设备价值极度昂贵， ，， ，，，增长了运营商的成本;另一方面， ，， ，，，当数据在局域网和广域网之间传输时， ，， ，，，必要通过路由器进行复杂的和谈转换， ，， ，，，因而会增长网络开销、降低传输效能， ，， ，，，并且还带来了延长和抖动。 。。 。。。。 。光以太网是端到端的以太网， ，， ，，，数据在局域网和广域网之间传输时不必要进行和谈转换， ，， ，，，因而能够大大提高传输效能。 。。 。。。。 。
(7)互操作性强光以太网是已界说好的公用技术， ，， ，，，它使多厂家的设备在LAN、MAN和WAN中拥有互操作性， ，， ，，，有利于端到端的兼容。 。。 。。。。 。
(8)带宽治理光以太网能够在数据包的级别上实现带宽治理， ，， ，，，而不用指定某个特定端口。 。。 。。。。 。运营商能够依照分歧的业务分配分歧的带宽， ，， ，，，从1到 1000Mbit/s可调(以1Mbit/s为增量单元)。 。。 。。。。 。企业能够用单个10/100/1000Mbit/s以太网端口取代多个E1或E3速度的WAN 衔接。 。。 。。。。 。
(9)新业务机遇光以太网能够提供两类沉要的业务：运营商直接提供给最终用户的业务和运营商提供给其它运营商的业务。 。。 。。。。 。
目前， ，， ，，，用户能够选择的接入伎俩根基上是基于铜线的各类接入方式， ，， ，，，速度介于kbit/s和Mbit/s之间， ，， ，，，它已经无法满足用户日益增长的需要。 。。 。。。。 。在幼我用户方面， ，， ，，，用户已不仅仅满足于对Internet的慢速浏览， ，， ，，，VOD、网络电视蹬仔较高带宽需要的利用， ，， ，，，也吸引着用户和内容提供商。 。。 。。。。 。
另一方面， ，， ，，，超过95%的用户使用以太网衔接其内部网络， ，， ，，，而目前的接入网迫使用户必须采办昂贵的路由器能力衔接电信接入网。 。。 。。。。 。和谈的转换也带来了大量额表的开销。 。。 。。。。 。运营商选择ATM和SDH/SONET传输IP业务重要思考到网络可扩大性、靠得住性以及技术的成熟性。 。。 。。。。 。这些方式固然有其多多利益， ，， ，，，但在将第2层数据映射到第1层的带宽的治理上有显著弊端。 。。 。。。。 。从传输角度看， ，， ，，，他们基于“专线”的方式， ，， ，，，需预先确定传输所需的带宽， ，， ，，，数据进入骨干网遵循传统TDM网络的法规， ，， ，，，其颗粒度可能是E1、E3、STM-1或STM-4， ，， ，，，甚至更高。 。。 。。。。 。这些方式导致了光传输带宽的浪费。 。。 。。。。 。
(2)城域光以太网规划
光以太网技术将以太网的优越性扩大到了城域网， ，， ，，，提供端到端的以太网衔接而无需多和谈的转换。 。。 。。。。 。光以太网可能解决城域网所面对的上述问题， ，， ，，，为运营商构建新一代的宽带城域网络， ，， ，，，以满足市场对带宽的巨大需要。 。。 。。。。 。
光以太网能用分歧类型的以太网传输， ，， ，，，其中蕴含：裸光纤以太网(EthernetOverFiber)、弹性分组环以太网(EthernetOverRPR)和DWDM以太网(EthernetOverDWDM)。 。。 。。。。 。无论部署哪种类型的传输网络， ，， ，，，都可利用以太网的单一性和经济性来提供高效的业务。 。。 。。。。 。
EOF
EoF(Ethernetoverfiber)是常见、便捷的光以太网模式， ，， ，，，它可支持10Mbps～10Gbps的速度， ，， ，，，支持点到点和网状网的衔接方式。 。。 。。。。 。EOF是一种极具成本效益和高机能的光以太网解决规划， ，， ，，，传输距离可达70公里。 。。 。。。。 。
EORPR
RPR(弹性分组环)是合用于多业务分组传送的新型光纤环网传输技术， ，， ，，，拥有双环结构、带宽动态分配、统计复用、支持业务级别和平正接入等个性， ，， ，，，是当前光网络上传输数据包的一种优化技术。 。。 。。。。 。目前IEEE802.17工作组在对RPR进行尺度化。 。。 。。。。 。该尺度的提出源于宽带城域网高效能、低成本传送多业务分组流的必要。 。。 。。。。 。尺度造订的根基思路是综合传统电信网SDH和推算机以太网的利益， ，， ，，，设计一种拥有和SDH相当的靠得住性(弹性)、面向分组而不是面向电路、带宽利用率更高的光纤传输技术。 。。 。。。。 。
传统的以太网选取的是“全力而为”的传送机造， ，， ，，，可能很好地适应数据业务的突发性传输要求， ，， ，，，拥有优良的扩大性;弊端是无QOS保障， ，， ，，，�；；；；；；さ够荒芰Σ睢� 。。 。。。。 。SDH设备拥有幼于50ms的�；；；；；；さ够还Ψ�， ，， ，，，拥有优良的QOS机能， ，， ，，，但是SDH选取的是面向语音的。 。。 。。。。 。TDM传输方式， ，， ，，，传送数据业务时效能不高。 。。 。。。。 。EORPR综合了千兆以太网的经济性、SDH拥有对延时和抖动的严格保险、靠得住的时钟和50ms环�；；；；；；ず透丛抛诺恪� 。。 。。。。 。RPR网络是由分组互换节点组成的环型结构， ，， ，，，相邻节点通过一对光纤衔接。 。。 。。。。 。节点间的链路是基于光纤的， ，， ，，，并可选取WDM来扩容。 。。 。。。。 。
EORPR规划解决了传统SDH环带宽资源浪费的问题。 。。 。。。。 。由于在EORPR中， ，， ，，，SDH环上两个方向的带宽资源都被充分利用了。 。。 。。。。 。同时， ，， ，，，SDH利用空间沉用和统计复用技术， ，， ，，，进一步提高了带宽利用率。 。。 。。。。 。RPR环可扩大到几千公里， ，， ，，，能提供矫捷、多业务的光以太网利用。 。。 。。。。 。
EODWDM
EODWDM以DWDM为传输载体， ，， ，，，通过波长复用提高单束光纤的传输能力。 。。 。。。。 。EODWDM选取以太网帧体式， ，， ，，，能够通过端到端、环状或网状衔接。 。。 。。。。 。EODWDM在高带宽、高效能的情沉下出格有效， ，， ，，，如信息存储的解决规划， ，， ，，，数据中心互连。 。。 。。。。 。目前商用的DWDM系统能支持多达32 个波长(每个波长相当于一条OC48或OC192信路)、网络容量提高到320Gbit/s。 。。 。。。。 。这种系统能工作于通例光纤或非零色散位移光纤上， ，， ，，，合用于城域网和广域网。 。。 。。。。 。
EODWDM拥有以下利益：
充分利用了光纤的带宽资源， ，， ，，，极大地提高了传输速度。 。。 。。。。 。
DWDM系统与以太网或SONET、SDH网有很好的互联能力， ，， ，，，配置单一、方便、对已有的网络结构不会做太大的调整、支持将来的宽带业务网及网络升级、并拥有可推广性、高度生计性等特点。 。。 。。。。 。
与信号速度无关， ，， ，，，可方便地引入宽带、数据等新业务、并可兼容分歧体造、分歧厂家的设备。 。。 。。。。 。
(3)城域光以太网的利用近况
光以太网首先在北美得到利用。 。。 。。。。 。在近几年， ，， ，，，北美出现了一批城域以太网运营商(MEC)， ，， ，，，如Yipes、Cogent、Telseon等。 。。 。。。。 。以Yipes为例， ，， ，，，目前在美国约20个大城市提供公共以太网接入业务， ，， ，，，其网络中大量使用G比特以太网互换机， ，， ，，，通过光纤到大楼为用户提供Internet接入和通明局域网互连(TLS)业务， ，， ，，，其重要客户是ISP、基于WEB的企业等贸易用户和学堂。 。。 。。。。 。
国内宽带IP城域网建设从1999年起头。 。。 。。。。 。与北美分歧的是， ，， ，，，国内的以太网接入业务首先对准的是住宅用户， ，， ，，，由于中国的城市居民大多集中在各类幼区钟祝 。。 。。。。 。部门省市的有线电视台为向其用户提供Internet接入， ，， ，，，选择以太网建设城市宽带网， ，， ，，，选取以太网/HFC混合的方式， ，， ，，，在某些幼区提供以太网到用户， ，， ，，，在另表一些幼区提供以太网到幼区， ，， ，，，CableModem到用户的方式提供服务。 。。 。。。。 。2000年以来， ，， ，，，各地电信公司纷纷起头建设宽带城域网， ，， ，，，重要选取以太网到用户为主， ，， ，，，ADSL为辅。 。。 。。。。 。
城域光以太网在美国和日本得到了很好的利用， ，， ，，，重要原因在于城域光以太网可能以较幼的成本获得较大的带宽。 。。 。。。。 。在国表， ，， ，，，城域光以太网服务已被公以为主流发展趋向。 。。 。。。。 。目前及规划中的光以太网设备以第2层LAN互换机、第3层LAN互换机， ，， ，，，SONET设备以及DWDM为基础。 。。 。。。。 。如北电通过三种步骤来构建光纤以太网， ，， ，，，蕴含第2/3层LAN互换机——Passport8600;OPTera分/插复用器， ，， ，，，它是一种可能通过北电的RPR规划和OPTera数据包边缘系统(OPTeraPacketEdgeSystem)合作的SONET光纤设备;还有就是在其DWDM产品上直接提供以太网衔接。 。。 。。。。 。
(1)美满的用户治理用户治理是所有业务的基础， ，， ，，，在网络建设初期， ，， ，，，为了适应市场需要， ，， ，，，急剧推出用户接入业务， ，， ，，，各运营商通常选取包月造的方式。 。。 。。。。 。单一的包月资费方式确有单一急剧的利益， ，， ，，，但从长远来看， ，， ，，，这种过于单一的资费政策， ，， ，，，不仅会使运营商损失大量的客户、浪费大量的网络资源， ，， ，，，同时也使得宽带网的运营不足高效、矫捷扩大的治理伎俩， ，， ，，，使得运营商在将来的市场竞争中处于不利职位。 。。 。。。。 。因而， ，， ，，，建设宽带网络运营支持平台成为当前宽带运营商火急的需要。 。。 。。。。 。
(2)较高的网络靠得住性重要蕴含以下几方面：链路/蹊径的�；；；；；；ず凸收细丛⒂等谠臁⒙酚裳≡窈土髁拷谠臁� 。。 。。。。 。已有的以太网技术在这几方面存在缺点。 。。 。。。。 。如在MAN的组网中， ，， ，，，经�；；；；；；岢鱿只仿�， ，， ，，，固然天生树(SpanningTree)可用来解除环路， ，， ，，，但这样不仅带宽不能有效利用， ，， ，，，且当链路产生故障时， ，， ，，，天生树的沉构又需多达十几秒的功夫。 。。 。。。。 。与传统的SDH相比， ，， ，，，这无法接受。 。。 。。。。 。为解决以上问题， ，， ，，，IEEE成立了802.17工作组， ，， ，，，专门致力于环结构以太网技术弹性分组环(RPR)的钻研， ，， ，，，以期在网络靠得住性方面有较大提高。 。。 。。。。 。
(3)健全安全机造， ，， ，，，重要蕴含二层严格隔离、三层受控接见、主机�；；；；；；ぁ⑼绨踩取� 。。 。。。。 。
(4)丰硕的业务提供能力， ，， ，，，要求能提供高速以太网上网、多播/广播、VoIP、宽带上网卡、VPN、VPDN、带宽出租批发等业务类型。 。。 。。。。 。
(5)矫捷多样的计费支持， ，， ，，，既能支持远端RADIUS认证计费， ，， ，，，又能支持本地话单按时备份的计费。 。。 。。。。 。
(6)优良的运营守护能力。 。。 。。。。 。
5、光以太网的建设
光以太网首先在北美得到利用。 。。 。。。。 。在近几年， ，， ，，，北美出现了一批城域以太网运营商(MEC)， ，， ，，，如Yipes， ，， ，，，Cogent， ，， ，，，Telseon等。 。。 。。。。 。以Yipes为例， ，， ，，，他目前在美国约20个大城市提供公共以太网接入业务， ，， ，，，他的网络中大量使用千兆以太网互换机， ，， ，，，通过光纤到大楼为用户提供Internet接入和通明局域网互连(TLS)业务， ，， ，，，重要客户是ISP、律师事务所、基于Web的企业等贸易用户和学堂。 。。 。。。。 。
与北美分歧， ，， ，，，中国的以太网接入业务首先对准了住宅用户。 。。 。。。。 。北美的个人住宅极度分散， ，， ，，，选取光纤到路边的步骤， ，， ，，，每对光纤覆盖的用户数量极度幼， ，， ，，，因而， ，， ，，，在北美使用ADSL和CableModem更为经济。 。。 。。。。 。中国的情况齐全分歧， ，， ，，，城市的居民集中居住在各类幼区内， ，， ，，，幼区内的住宅数量在300到2000户之间。 。。 。。。。 。运营商选取光纤到幼区的步骤极度经济实用。 。。 。。。。 。据测算， ，， ，，，以太网接入用户的成本(不计光纤和双绞线)约在30到60美元之间， ，， ，，，大大低于ADSL和CableModem。 。。 。。。。 。
在国内， ，， ，，，宽带IP城域网的建设从1999年起头。 。。 。。。。 。部门省市的有线电视台为向其有线电视用户提供Internet接入服务， ，， ，，，选择以太网技术建设城市宽带网， ，， ，，，选取以太网/HFC混合的方式， ，， ，，，在某些幼区提供以太网到用户， ，， ，，，在另一些幼区选取以太网到幼区， ，， ，，，CableModem到用户的方式提供服务。 。。 。。。。 。2000年以来， ，， ，，，各地电信公司纷纷起头建设宽带城域网， ，， ，，，以以太网到用户为主， ，， ，，，ADSL为辅。 。。 。。。。 。
宽带城域网的建设根基能够分为3个阶段。 。。 。。。。 。第一阶段重要指标是抢占市场， ，， ，，，运营商充分意识到市场就是公司的性命线， ，， ，，，所以蕴含中国电信、联通、网通、有线电视公司等都把急剧接入贸易楼宇和住宅幼区为第一要物。 。。 。。。。 。在这一阶段， ，， ，，，各人纷纷选取现有的各类以太网互换机急剧搭起网络的架构， ，， ，，，提供的重要业务是包月造的Internet接入服务。 。。 。。。。 。
第二阶段， ，， ，，，运营商从公共运营网络的角度沉新审视自己已建成的宽带城域网， ，， ，，，并且从各类角度进行优化， ，， ，，，提高网络的靠得住性、可治理性， ，， ，，，并思考选取新的技术。 。。 。。。。 。以太网在城域网中的利用， ，， ，，，同样对业界和设备厂商也提出了挑战。 。。 。。。。 。由于目前以太网产品重要利用在企业网环境下， ，， ，，，在设备靠得住性、网络靠得住性等方面存在弱点。 。。 。。。。 。另表， ，， ，，，发展基于以太网的组网技术、用户治理、带宽治理、计费系统成为重要工作。 。。 。。。。 。所以， ，， ，，，第二阶段的重要工作是将宽带城域网优化成为一个真正意思的公共电信网。 。。 。。。。 。
第一阶段网络建设实现之后， ，， ，，，运营商的的关注焦点将转向业务， ，， ，，，第三阶段的重要工作是在已有网络的基础上， ，， ，，，若何开发出更多吸引用户的业务， ，， ，，，带来更多的业务收入， ，， ，，，使其在网络上的投资价值最大化。 。。 。。。。 。目前来看， ，， ，，，宽带城域网的重要业务是Internet接入， ，， ，，，我们能够在几个方面拓展业务面。 。。 。。。。 。
6、实现语
光网络正从广域网和城域网向本地网渗入， ，， ，，，同时以太网也正从局域网向城域网和广域网延长。 。。 。。。。 。光以太网是光网络和以太网的融合， ，， ，，，集中了两者的利益， ，， ，，，如以太网的利用普遍、价值便宜、组网矫捷以及治理单一， ，， ，，，和光网络的靠得住性高和容量大等。 。。 。。。。 。城域光以太网大大节约了网络建设的成本， ，， ，，，解除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈， ，， ，，，必将成为将来融合话音、数据和视频的下一代IP城域网建设的优良解决规划。 。。 。。。。 。
