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 光以太网技术及在城域光网络的应用 1  发表于 2008-07-28 10:13:14 [您是本帖的第1443位阅读者]     [1楼] 
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光以太网技术是现在两大主流通信技术:光以太网技术是构建宽带城域光网络的主流技术之一。本文介绍了光以太网的优点,对光以太网技术在城域网中的应用方案进行了研究,最后说明了构建可运营的光以太网需要解决的问题。

    光以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展:光网络和以太网的融合。它集中了以太网和光网络的优点,如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单,光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,将成为未来融合话音、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,企业和运营商都希望降低成本、增加收入:(1)对企业来说,电子商务环境给企业带来了满足客户需求和增加收入的机会。企业能够通过网络实时的联系客户、合作伙伴以及供应商。然而,虽然企业对网络的需求在不断的增长,但是对网络的投资却没有同步增长。企业希望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,目前网络建设主要考虑的是如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、速率不匹配以及多协议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率。

    光以太网概念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化。现在的城域网是基于SDH体系结构的。SDH最初是为面向低速、电路交换的语音业务而设计的,可保证良好的QoS性能,提供50ms的电路保护倒换时间;缺点是SDH设备价格昂贵,用于数据业务时不够灵活、效率低下。而光以太网是基于目前应用非常普遍、技术成熟的以太网技术,并对网管和流量工程等方面的功能进行了加强,以便满足城域网对数据速率和传输距离的要求。当运营商构建光城域以太网后,就可以直接在骨干层提供以太网端口,实现与局域网的无缝连接。

    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,并采用交换机给用户提供10Mbit/s的专线连接。今天,交换式以太网可将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。因快速、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)的标准技术。

    无论是专网还是公网,都可以应用光以太网。它可以配置为点对点、网状或者环形拓扑结构,可以应用于局域网、城域网以及广域网。应用光以太网技术带来的优点有:

    (1)解除了带宽瓶颈光以太网以其本身具有的格式和速度传输端到端的LAN业务,不必进行协议转换,也无须降低速率,从而打破了存在于局域网和广域网间的带宽瓶颈。

    (2)可靠性高光以太网技术将在LAN中已证明过的以太网的健壮性和在MAN、WAN中众所周知的光纤传输的优点结合起来,可以提供5个9级别的可用性。EthernetoverRPR(EoRPR)可以在灾难性故障发生时保证50ms的保护倒换时间。

    (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保护所传的数据,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加了,以太网技术标准也进展到更高的速率,然而它还保持着与现有网络结构的兼容性。

    (5)端口价格低廉由于目前以太网已在企业和园区网中广泛使用,其硬件成本非常低,技术非常成熟,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格只有ATM和SDH端口的1/4,而即将推出的10Gbit/s以太网端口的价格约为SDH端口的1/7。

    (6)网络的效率高传统的电信网络采用复杂的多层架构(如IPoverATM、IPover SONET和IP over DWDM等),这种架构的缺点是:一方面,ATM和SDH设备价格非常昂贵,增加了运营商的成本;另一方面,当数据在局域网和广域网之间传输时,需要通过路由器进行复杂的协议转换,因此会增加网络开销、降低传输效率,并且还带来了延迟和抖动。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需要进行协议转换,因此可以大大提高传输效率。

    (7)互操作性强光以太网是已定义好的公用技术,它使多厂家的设备在LAN、MAN和WAN中具有互操作性,有利于端到端的兼容。

    (8)带宽管理光以太网可以在数据包的级别上实现带宽管理,而不必指定某个特定端口。运营商可以按照不同的业务分配不同的带宽,从1到1000Mbit/s可调(以1Mbit/s为增量单位)。企业可以用单个10/100/1000Mbit/s以太网端口取代多个E1或E3速率的WAN连接。

    (9)新业务机会光以太网可以提供两类重要的业务: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。

    3、光以太网在城域网中的应用

    (1)城域网面临的问题

    目前,用户可以选择的接入手段基本上是基于铜线的各种接入方式,速率介于kbit/s和Mbit/s之间,它已经无法满足用户日益增长的需求。在个人用户方面,用户已不仅仅满足于对Internet的慢速浏览,VOD、网络电视等有较高带宽需求的应用,也吸引着用户和内容提供商。

    另一方面,超过95%的用户使用以太网连接其内部网络,而目前的接入网迫使用户必须购买昂贵的路由器才能连接电信接入网。协议的转换也带来了大量额外的开销。运营商选择ATM和SDH/SONET传输IP业务主要考虑到网络可扩展性、可靠性以及技术的成熟性。这些方式固然有其众多优点,但在将第2层数据映射到第1层的带宽的管理上有明显缺点。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网络的规律,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。


 
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