随着各种分布式高清点播业务的推广，人们对网络容量的需求与日俱增，这无形中促使业务提供商将部分网络的分组传输速率提升至40Gbits/s，甚至达到100Gbits/s。目前大多数即将部署的40Gbits/s系统的造价都比较高。而用于100Gbits/s的元器件和系统还在研发之中，尚未达到出原型产品阶段。所以100Gbits/s何时能够进入市场还没有定论。

不过，现在已经有一种可以将分组传输速率从10Gbit/s提升至100Gbit/s的方法，它独立于业务，并采用量产光器件。这种方法依托于先进的连接技术，基于IEEE 802.3ad定义的以太网链路汇聚原理。随着宽带业务的急剧增加，这种高容量分组传输技术为业务提供商升级网络提供了显而易见的优势，而且还可以增加环形网络结构的弹性和负载平衡性。

今日的高速网络

包括IEEE HSSG和ITU-T在内的标准化组织都在探讨超过10Gbits/s的高容量分组传输技术。目前主要的研究焦点是“大于10Gbits/s的以太网MAC数据速率和IEEE 802.3的物理功能”。现在，虽

图：1．  视频、语音和数据业务的汇聚需求是推动高容量分组传输网络发展的动力之一。

然IEEE和ITU-T的研究已经取得了初步进展，但还有一些问题没有解决，因此工业领域对其应用尚未达成一致，业务提供商也不能马上为消费者提供可以使用的系统。

不过，目前已经有一条将网络升级到高于10Gbits/s的高容量分组传输网络的途径。这条途径的主要思路是将以太网、弹性分组环（RPR）和链路汇聚技术相结合。它们为可升级高容量分组传输网络提供了基础组件，能够提供包括高清视频点播和在线游戏等业务所需的带宽。图1为这种传输技术的一个实例，这种分组传输和分布式网络可以同时承载视频、语音和宽带互联网接入业务。

高容量分组传输网络的优势不仅在于它的简易性和弹性，还在于它无与伦比的经济性。这种技术只需要采用批量生产的元器件，并且基于标准协议，独立于物理层（在SONET/SDH和10Gbit以太网物理层上都可以应用），可以马上将100Gbits/s分组传输变为现实。

实现的途径

高容量（HC）分组传输技术采用了与以太网链路汇聚类似的先进连接技术。在一个环形网络中，多路10Gbits/s RPR可以汇聚在一起，构成一个被称为HC RPR的单路、逻辑独立链路。分组数据和TDM业务可以通过统计复用共享这个链路，从而充分利用多条物理链路的总带宽容量。虽然每条单独的RPR链路会被直接映射到10Gbit/s以太网或OC-192/STM-64 SONET/SDH物理层上，但通过一种流量感知散列算法，可以在逻辑层面上将所有独立RPR的带宽视作一整条HC RPR链路，从而实现带宽汇聚。这种方法最大的优点是，业务提供商不需要改变已有的业务，或者改变现有网络的任何结构。

HC RPR依赖的流量感知散列算法可以实现负载的平衡，将RPR分组分布到所有的平行物理链路中。通过分析TCP、IP或以太网数据头中的信息，散列算法可以保证属于同一数据流的分组数据都通过同一条物理链路传输，从而确保传输的完整性。除此之外，这种方法为业务提供商提供了在同一个网络中同时传输多种业务的能力，并保证数据流的帧按顺序送达。

高容量分组传输技术还增强了HC RPR的弹性。如果有一条物理分支链路失效，受影响的HC RPR会马上根据流量重新计算，并将失效链路承载的数据转移到可用的链路上，从而为分组交换网络提供了额外的弹性保障层（如图2所示）。这种机制保证了物理链路和设备发生错误时，业务层协议仍然有效。

除了其它优势，流量感知散列算法还为高容量分组传输网络增加了新的弹性保护层。

随业务调整的带宽

高容量分组传输技术可以允许业务提供商根据客户需求升级网络带宽。当网络带宽需求增加时，提供商不需要减少为其它业务分配的带宽就可以增加新业务。他们只需为新业务定义新的RPR和与之对应的链路容量，然后将其并入HC RPR中，分组传输网络会自动为其分配所需的带宽。

目前，业务提供商通过为广播视频、音频业务和互联网连接汇聚和分布业务分配所需的带宽，就可以通过计算确定整个网络的传输容量。这些计算并不复杂，它还可以优化带宽使用，尤其是优化广播视频分布。

不过，无论是标准还是高清视频点播业务，在带宽计算时都只能假设只有一定数量的客户同时使用。这就增加了业务提供商预测带宽需求的难度，从而影响网络设计。高容量分组传输技术可以以最保守的估计控制初始带宽开销，保证提供商控制最低的初始带宽，然后只需要随业务的需求扩大网络容量即可。

不对称连接

前面谈到散列算法可以保证独立业务流的完整性和负载平衡。在此过程中，算法还分别考虑了每条支路的容量。这样一来，提供商就可以定义不对称的HC RPR环。

一种不对称HC RPR的例子是，每一段支路可以包含不同数量的链路。在这个例子中，并不是所有的链路都可以到达每一个节点，传输发起节点的散列算法只会考虑那些能够到达目的地的链路。这种方法特别适合那些内容从一个中心节点以辐射形式传输到多个节点的业务。

例如，网络架构设计师在考虑内容分布式点播业务时，必须平衡带宽需求，保证传输网络的有效带宽得到充分利用。而这种业务可能并不需要在整个网络上传输，结果导致设计难度加大。不对称HC RPR可以为设计师提供部分带宽增加时的网络设计方法。

再例如，一个环形网络可能包括不同速率的传输链路。这时散列算法就会分别考虑每条链路的容量，保证整个环网的带宽得到有效利用。而且当更高速率的传输链路技术达到实用阶段时，可以直接将其应用于已有网络。

基于WDM的HC RPR

高容量分组传输网络的关键部分是HC RPR。通过将多条SONET/SDH或10Gbit以太网物理链路合并为一条逻辑HC RPR，可以将整个环形网络的容量升级到10Gbits/s以上。而与以太网链路汇聚相似的流量感知散列算法保证了负载的平衡和传输的完整。不过，这些功能只是在“用户”侧前端完成流量的分组打包，并不能取代“网络侧”接口。而且，不同用户接口处出发的流量汇聚在一起，通过一个独立的逻辑HC RPR接口进入RPR链路，就可以实现设备的保护。

现在可以将高容量分组传输接口集成在低成本商用10Gbits/s DWDM收发器上，不再需要等待专用于100Gbits/s的光器件。高容量分组传输网络的每一个物理接口可以轮流与WDM中的特定波长收发器匹配。例如，HC RPR网络的一个网络侧接口可以通过ITU-T标准波长器件直接与WDM系统（集成的或非集成的）连接，而不需要转发器，成本非常低廉。这种方法可以降低高容量分组传输网络每个波长的传输成本，很容易实现集成管理，保证高容量分组传输和WDM系统的互操作。

DWDM系统可以经济高效地承载HC RPR链路，一对光纤就可以承载100Gbits/s的业务。采用网络控制协议还能根据业务需求增加带宽，同时将对用户的影响控制在最小，简化了网络管理，降低了维护成本。

与之相比，单纯WDM网络的每个波长只能作为一条独立的逻辑链路。如果一个业务的带宽需求超过了一条WDM信道的容量，那么就需要引入复杂的处理程序，还需要为已有的业务寻找新的路由，以腾出新业务所需的容量空间。而且一个完整的WDM信道带宽会被分散开，降低了利用率。因为HC RPR是一个独立的逻辑链路，带宽碎片不再存在，网络资源自然可以得到充分利用。

可调谐DWDM收发器还能增加新的HC RPR链路，提高光网络的机动性。根据HC RPR的拓扑结构，运营商可以通过节点上下路增加新的链路，进而扩大高容量分组传输网络的带宽容量。在整个模型中，HC RPR和承载它的DWDM是互相独立的，因此带宽扩容时原有流量不会受到影响。例如，只需要简单地重新设置一下ROADM，将一个特殊波长上/下路，就可以在HC RPR环的一个节点上增加新的链路。

时不我待

目前，从标准化组织和行业组织的工作进度判断，高速分组传输系统成为现实还遥不可及。而将已广泛应用的以太网、RPR和链路汇聚技术有机结合，可以将高容量分组传输的速率提高到10Gbits/s以上。

高容量分组传输技术为业务提供商提供了将传输速率提升到40Gbits/s以上的选择。它让业务提供商能充分利用传输网络来承载对带宽需求非常大的分布式点播业务，而且提供商的投资可控制在到最少程度，同时优化了现有网络资源。

因此，与其等待遥遥无期的高速以太网技术，还不如马上采用高容量分组传输技术。