IP业务的爆炸式增长,如居民三重业务、移动/无线业务以及企业数据业务等,带动了全世界网络向电信级以太网传送方式发展。在这一演变过程中,网络运营商意识到只有充分扩展现有网络的传送能力,才能满足以太网业务的高速增长以及由此带来的巨大带宽需求。X9i光波通信
起初,运营商试图在光纤上进行本地以太网交换。但他们很快就发现,这种方式无法满足所需的扩展性、运营/管理/维护(OAM)特性、50毫秒恢复特性,而且无法支持TDM和ATM之类的传统业务。于是,为了更加接近“电信级”,以太网传送开始大量地采用Ethernet over SONET/SDH的方式。这使服务提供商能够快速可靠地开展以太网传送,但是,还是无法满足以下需求:不断增长的带宽、更高的业务灵活性、更低的成本。
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OTN/G.709、虚拟线路和智能光网络共同构建了一个能够满足带宽和服务要求的最优化以太网。X9i光波通信
由此,应运而生了一种新的传送方式:电信级以太网。这一新的传送网由三大关键技术支撑——光传送网(OTN)/G.709、虚拟线路和智能光网络,它超越了第一代雏形以太网传送和第二代基于SONET/SDH的以太网传送方式,能够满足未来以太网和业务的各种需求。
电信级以太网的市场趋势X9i光波通信
服务提供商坚信新型企业数据业务、居民三重业务以及3G无线数据业务能够帮助他们在语音和专用线路等传统业务方面增加收益、抵消收入下滑。分析家预计,仅北美而言,企业以太网、移动数据以及IPTV业务就将带来超过500亿美元的机遇,而电信级以太传送网正是能够满足这些新型业务带宽和成本要求的有效途径。X9i光波通信
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OTN为分组业务提供了与SONET/SDH相媲美的管理功能,但其效率更高。X9i光波通信
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传统的以太网无法有效地满足以上各类新业务的带宽增长和诸多需求。例如,Ethernet over SONET/SDH网络只能向以太网业务提供点到点的连接,无法满足IP业务任意点之间的多点连接特性。但是,如果采用网状拓扑和虚拟线路,以太传送网就能很好地实现多点到多点的业务传送。X9i光波通信
另外就是三重业务对网络带宽需求的激增,常见的情况是:单用户仅对IP视频的带宽要求就达到25Mb/s。如果要解决这些带宽问题,就需要一种新的、面向未来的传送方式,充分利用OTN、WDM之类的光传送技术,因为这些技术不仅比其他技术具有更好的扩展性,而且能够提供电信级的网络管理——这是降低运营支出的关键。
电信级以太网面临的挑战X9i光波通信
以太网技术的设计初衷是用于组建局域网的。在局域网中,用户数量和点到点管理都是能够严格控制的。而在广域网中,这些因素就变得无法控制,所以,以太网一旦延伸到广域网,许多理想特性都变得不再明显。因此,如果以太网要真正达到电信级,满足服务提供商的需求,就必须克服传送设备的下列障碍:X9i光波通信
l 扩展性:以太网需要具备一定的扩展能力,才能处理大量的、各种速率的业务。在特定接口,以太网必须能够延伸到数万个虚拟局域网(VLAN),并且在1Mb/s到10Gb/s之间可配置,未来甚至要达到100Gb/s。X9i光波通信
l 质量:以太网必须在保证最小时延的同时,提供承诺带宽,支持一定范围内的带宽突变。其服务水平必须能够与传统的可变速率服务相媲美,例如数字虚拟专用网(VPN)和扩展LAN。以太网应该能支持多种流量合同和服务质量(QoS)等级,以适应所携带业务的特性与要求。
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虚拟线路使电信级以太网能够同时承载多种新型和传统业务。X9i光波通信
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l 高可靠性:以太网必须具备高可用性,其电信级的硬件和软件均不能有任何故障。在保证每跳的转发时延不超过几十毫秒的同时,达到甚至超越SONET/SDH的50ms恢复特性。X9i光波通信
l 服务管理:以太网的管理必须简单,并且顾及已有的各种工具、管理系统以及OAM方法。还应该能够简易地集成到已有的管理系统中。X9i光波通信
l 与已有的技术相兼容:以太网必须能够与传统的网络和业务无缝兼容,支持分组方式传送电路业务。X9i光波通信
由于传统的以太网产品都只用于“尽力而为”的LAN业务或者简单的比特传送,因此,其网络缺乏扩展性、高质量、高可靠性、服务管理以及TDM到分组业务的转换能力,而这些都是以太网真正成为电信级传送方案的必备条件。
新型电信级以太网传送X9i光波通信
为了弥补当前以太传送网的不足,各大权威标准组织开发了新一代电信级以太网传送技术,其中包括IETF制定的虚拟线路——用于在IP/MPLS上完成第1层和第2层业务仿真;ITU G.709 OTN技术——用于提供多业务传送和类似于SONET/SDH的管理,并集成了40Gb/s甚至更高速率时的WDM管理;智能光网络标准G.ASON和GMPLS——用于提供自动业务配置和自愈功能。
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图中的数据来自于实际应用,它们显示了智能光网络覆盖率不断提高后,用户在配置业务方面所节约的时间。X9i光波通信
如图1所示,这一新的以太网传送方式能够支撑各种业务,包括飞速增长的居民三重业务、企业数据业务以及移动无线回程应用。它提供了一种高性价比的城域以太网传送方式,各种业务经过以太网智能汇聚,经过OTN流量回程,在服务边缘被集中送入MPLS或SONET/SDH核心网。下面对这几个步骤进行逐项剖析。X9i光波通信
理解OTN的关键,总结来讲就是一个词:透明性。因此,OTN(也称为“数字封装器”)是在汇聚网络上支持以太网和其他众多协议的一种理想标准。X9i光波通信
OTN规范提供了类似于SONET/SDH的健全的管理机制,但OTN能够携带的净荷比SONET/SDH大得多,同时能够采用自己特有的性能管理数据保证数据净荷的传送。例如,OTN能够完整地封装一个OC-192/STM-64甚至10.7Gb/s的以太网LAN PHY帧,之后即使经过多个OTN网络,也能保证正确传送。除此之外,OTN的透明性还适用于那些缺乏高服务质量保证能力(如物理层性能监测和故障隔离能力)的异步数据业务,例如光纤通道、ESCON和FICON(见图2)。X9i光波通信
OTN的灵活性来自于对定时的透明性,这就使同一波长能够同时传送同步信号和异步信号。另外,来自不同时钟源的同步业务也能够得以同时传送,这对SONET/SDH来讲是不可能的。X9i光波通信
与OTN技术不同,虚拟线路技术能够在第3层IP网络上透明地传送第1层和第2层业务,从而在IP/MPLS上传送以太网业务。因此,虚拟线路使服务提供商通过MPLS实现了以太网传送,运营商可以继续沿用已有的网络,保护了投资。X9i光波通信
虚拟线路技术起源于“Martini草案”,由IETF的“端到端虚拟线路仿真(PWE3)”工作小组制定。现在,RFC 3916及其他起草中的草案均对它进行了定义。正如其名,虚拟线路用于在IP/MPLS之类的汇聚分组交换网络上仿真第1层和第2层的服务,如图3所示。通过采用虚拟线路,IP/MPLS网络能够连续地传送完整的以太网业务和其他非IP业务。X9i光波通信
由于以太网还只是一种新的备选的传送网技术,因此,要真正获得广泛的应用,它就必须能够支持非以太网业务。虚拟线路正是符合这一要求的技术,它实现了在以太网上传送传统TDM、帧中继和ATM业务的目标。X9i光波通信
若采用“Dry Martini”技术,虚拟线路还能够延伸到接入网。Dry Martini能够将接入网业务封装进虚拟线路进行传送,穿过城域OTN网络到达业务边缘,虚拟线路在此处被终结,或者交换到MPLS核心网。X9i光波通信
虚拟线路技术增强了新型电信级以太传送网络的诸多特性,包括OAM、可靠性、QoS控制、网络的弹性、扩展性,还包括以太网互联时的多业务支持性和互操作性。X9i光波通信
最后,智能光网络是提高电信级以太网传送可靠性和降低成本的关键因素。在资本支出和运营支出方面,智能光网络比传统的SONET/SDH网络具有明显的优势。X9i光波通信
智能光网络提高了资源利用率、实现了业务自动配置和资源清单的自动更新、提供了高可靠的服务。其智能性来自于ITU G.ASON标准所定义的控制平面,其中包含一组支持网元(NE)和资源自动发现、建立和拆除光通路、网状网恢复等功能的信令和路由协议。X9i光波通信
如果进一步仔细研究智能网,就会发现降低以太网传送成本的一个关键因素就是提供端到端的自动业务配置。智能光网络能够进行资源自动调配,在单一技术甚至多技术混合的网络中,迅速响应业务请求。在智能光网络的网络管理中,只需简单地“选择-点击”就可以迅速完成以太网业务的配置,而如果改用传统的人工配置,可能会耗时90天之久;另一方面,优化和取消以太网业务的操作也同样简单、快捷。图4是某服务提供商随着智能光网络覆盖范围不断增大后其业务建立时间不断减少的切身体验。X9i光波通信
除了降低成本,自动化还促进了收入增长、提高了服务提供商的竞争力并提升了用户的满意度。X9i光波通信
当然,网络具有智能性的前提是网元知道网络中存在可用的资源,一旦发生任何变化,网元数据库应该能够自动更新,保证建立业务分配资源时所采用的信息是实时和精确的,排除人工失误。X9i光波通信
最后,网状网结构是智能光网络的另一个副产品。网状网比传统的环状网技术更适合以太网,因为网状网能够在网络中提供多条通路。一个设计精良的网状网能够根据特定的时延、抖动和损耗性能要求权衡出性能最优的通道。由于它能够携带业务躲避多种故障,因此提供了更好的可靠性和弹性,并达到以太网的服务等级协议(SLA)。另外,由于工作带宽采用共享保护,不需要1:1的保护带宽,因此,显著地降低了成本。图5描述了某客户网络的网状网结构相对于传统的环状网所节约的成本。
电信级以太网指日可待X9i光波通信
以太网已经被认为是一种成本最低的业务交换和传送方式,尤其在主宰世界电信的IP应用方面。在企业市场中,以太网获得了充足的发展。电信级以太网作为终端客户业务提供方式,即将在运营商网络中迎来一轮显著的增长。但更重要的是,它有望作为下一代传送方式来承载三重业务、移动无线回程和企业数据业务,而要保持这一增长,电信级以太网传送必须着眼于提高扩展性、可靠性、严格的QoS、端到端的服务管理和配置、高性价比的互通性以及对TDM之类传统技术的支持。
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图中是来自实际应用的数据,可以看出,网状网比环状网显著地降低了开支。X9i光波通信
以太传送网一定能够提升客户作为终端用户的感受,它是一种有效的接入网机制、城域汇聚传送结构、业务边缘的广域业务生成平台以及穿越光核心网和数据核心网的长途传送中介。X9i光波通信
再次强调最优化的电信级以太网所必需的三大支撑技术:G.709 OTN,支持SONET/SDH性能管理和监测,并保证低成本、支持多协议;虚拟线路,将以太网/OTN等汇聚网络延伸到城域范围,从而能够在核心网络上通过IP/MPLS实现以太网传送,连接到接入网,另外,虚拟线路还是实现本地以太网传送和以太网WAN的有效途径;最后,基于ITU G.ASON的智能光组网技术,为本已灵活的OTN提供了更高的网络可用性和保护,这一点很好地迎合了许多以太网业务和数据VPN业务的多点/桥接特性,它能够在智能、统一的控制平面内提供端到端的配置,从而在传统传送网上实现以太网传送。