可運營光以太網的關鍵技術

可運營光以太網是一種在光纖上運行的智能以太網。它克服了傳統以太網的諸多不足，具有電信網可運營性的主要功能?？蛇\營光以太網能對用戶的服務、應用及配置等進行分類、儲存、管理和控制，因而能向用戶提供具有實在意義的個性化網絡服務，同時也為運營商帶來管理的便利和運營的收益。

　　可運營光以太網的特征

　　隨著中國入世的成功，電信運營商之間的競爭焦點已不僅是傳輸速度和帶寬容量，而是包含最具創新的服務特性。能否正確理解用戶的行為，并根據用戶的實際需求主動地提供相應的服務，已成為判斷運營商是否具有競爭力的決定因素。運營商必須把重點放在應用、收益和用戶行為的認知上。只有不斷地為用戶推出分等級的個性應用和服務，才能發展新用戶并維系老用戶。而對于各種各樣繁雜的數據業務應用，以太網應該說是到目前為止最適宜的網絡支撐技術。

　　所謂最適宜就是從網絡技術三大驅動因素：成本、可擴展性和易用性來評價，應該說以太網比較好地具備了這些特性。首先，以太網價格低廉，而且每年以30%的速率下降;其次，以太網具有良好的擴展性，速率能從10Mbps到10Gbps平滑升級，在地域上能支持120公里的距離;再者，以太網能兼容目前流行的操作系統和應用，安裝維護容易，標準化程度高，具有良好的互通性，這些使得以太網的易用性很高。在不久的將來，上述優點將使得以太網可能成為領先的二層技術。

　　盡管以太網有很多優點，但是從電信網的角度來看，它還存在以下不足：

1.以太網沒有保證端到端性能的機制，不能提供端到端的包延時和包丟失率控制；

2.以太網不能分離網管信息和用戶信息，安全性差；

3.以太網沒有內置保護功能。實際應用主要靠路由器實施保護；

4.以太網交換機光端口不具備內置的故障定位和性能監視能力；

5.以太網本身不具備對用戶的認證能力，給運營商對用戶上網的時間和流量計費造成困難；

6.以太網本身不具備防止IP地址盜用的能力，網絡的安全性難以保障；

7.以太網交換機的端口是平等的，無法控制用戶的上網流量和帶寬，難以控制資源的擁塞，也無法實現分等級的用戶服務；

8.以太網不能直接區分不同的應用，為不同的應用提供不同的QoS。

　　為了將傳統以太網真正用于電信網環境，可運營光以太網的概念應運而生。

　　可運營光以太網應具備以下特征：

1.可運營光以太網根據終端用戶的實際應用需求分配帶寬，保證帶寬資源充分、合理地應用；

2.可運營光以太網具有認證與授權功能，用戶訪問網絡資源必須經過認證和授權，確保用戶和網絡資源的安全及合法使用；

3.可運營光以太網提供計費功能，能及時獲得用戶的上網時間記錄和流量記錄，支持按上網時長、或用戶流量、或包月計費方式，支持實時計費，支持對欠費用戶的實時斷線能力；

4.可運營光以太網支持VPN和防火墻，可有效地隔離承載在其上的各種業務網，確保網絡安全；

5.可運營光以太網在原有網元級網管的基礎上逐步提供端到端的電信級網管；

6.可運營光以太網支持MPLS，具有一定的服務質量保證，可提供分等級的QoS網絡服務；

7.可運營光以太網能兼容已有的通信與網絡設備，充分保護投資；

8.可運營光以太網能隨著用戶和業務的發展而擴展，能方便快速地布置新業務；

9.可運營光以太網支持儲存和高速緩存，支持內容識別和用戶定向，并能有效地優化網絡流量。

　　從運營和贏利的角度來看，可運營光以太網能讓用戶對這一具有用戶意識和內容意識而有的放矢的網絡建立起信任和忠誠。

　　可運營光以太網關鍵技術

　　可運營光以太網關鍵技術包含三方面的內容：光以太網、EoS(Ethe.netoverSDH/SONET)和智能以太網技術。

　　光以太網的核心思想就是將光網絡的巨大容量和可靠性與以太網的簡便性及可擴展性有機地結合起來，進而從根本上對運營商規劃、建設、管理其網絡的方式產生影響。其影響如下:

1.光以太網打破LAN與WAN之間的帶寬瓶頸，使得終端用戶能享受更大的帶寬；

2.光以太網提供了網絡對多種應用的支持，即可在其上承載多種不同的業務網；

3.光以太網支持點到點、網狀和環形網等不同的拓撲結構，組網能力強；

4.光以太網簡化了網絡層次，降低了開銷和成本；

5.光以太網已開始具有電信級網絡的可靠性，以EthernetoverRPR為例，其網絡保護恢復時間可控制在50ms之內，達到了運營級的要求。

　　城域網中光以太網有三種承載方式。EoF（Ethernetoverfiber）是常見、便捷的一種光以太網模式，它可支持10Mbps～10Gbps的速率，支持點到點和網狀網，傳輸距離可達70公里。第二種模式EoRPR(EthernetoverRPR)，采用雙環拓撲結構，兩個環都能同時傳輸數據和控制信號，具備電信級的50ms的恢復時間;另外，RPR在地域上可跨越數千公里，并能支持多媒體應用。第三種模式EoDWDM（EthernetoverDWDM）主要用于骨干網（核心網）;據稱美國Atrica公司采用此種技術已實現了100Gbps的以太網傳輸。

　　EoS是可運營光以太網的關鍵技術，它是將以太網和電信級網絡進行嫁接后得出的創新技術。

　　可運營光以太網的進展

　　以太網目前已占據了局域網近90%的份額，并正在全力向城域網和廣域網進軍，多年的應用實踐已從多方面證明了以太網是傳送IP的最好技術之一。另一方面，在已建成的傳統的骨干網和城域網中，SDH/SONET毫無疑問地占據了絕大部分份額。目前，由于WDM技術的成熟，SDH/SONET擔任的角色正開始向網絡邊緣轉移。

　　如何有效地保護現有投資，將以太網與電信網有機地結合，真正突出二者的長處，并避免其不足，是一個世界性的難題?？上驳氖?，2001年2月，武漢郵電科學研究院烽火網絡公司提出的EthernetoverSDH/SONET提案被國際電聯正式確認為國際標準，標準號為ITU-TX.86/Y.1323。

　　X.86標準的提出迎合了通信和數據網絡的發展趨勢。它采用LAPS作為中間層協議不但可以減少協議的層次，還可以使得目前的兩種主流網絡模式非常有效地結合起來而且相互匹配。

　　基于X.86的EoS還具備以下優秀的運營特性：

1.端到端的遠端性能監視，突破了傳統以太網網元級網管的限制;

2.具備IEEE802.3x流控，價格低、容易使用;

3.安全性高:由于它將IP數據映射到SDH/SONET網中傳輸，所以常見的、對IP數據包的攻擊對它不起作用;

4.采用EoS具有很低的時延和時延抖動(10μs以內)，可保證實時數據傳輸的QoS;

5.借用SDH/SONET的功能特性，可提供1+1保護功能的以太網/千兆以太網業務;

6.可基于現有傳輸網資源，最大限度地發掘現有傳輸網資源;

7.實現數據和語音的一體化傳輸。

　　另外，如果把EoS和PoS進行比較，可以進一步看出：

1.以太網通過EoS上傳輸設備更直接，轉換的協議層次少、開銷低、封裝的步驟少、效率高;

2.EoS有流控機制，而PoS沒有;

3.EoS比PoS效率高、軟件代碼量少、硬件實現簡單、成本低;

4.EoS與PoS兼容。

　　由于LAPS能高效率地將以太網耦合到SDH/SONET中，較好地解決了IP數據包在通信網上的傳輸問題，因此可以把數據和語音有機地融合在SDH/SONET網上共同傳輸。由于解決IP網絡的QoS問題需要經過長期的艱苦的努力，因此在相當長的時間內，借用SDH/SONET網絡固有的QoS和保護機制來滿足IP數據網絡所要求的服務質量保證具有非?，F實的意義。光城域網架構可能會成為在向下一代網絡NGN過渡中的主流模式。

對傳統以太網的改造

　　智能以太網技術目前主要指通過各種附加的技術對傳統以太網的改造。

　　改造傳統的以太網主要通過以下4個方面實現:

1.利用MPLSoE、帶寬控制、PPPoE等技術實現對以太網的控制和分等級的QoS;

2.利用VLAN、NAT、策略路由、Web認證等技術增強以太網的安全性和管理性;

3.利用AAA（認證、授權、計費）等技術實現對以太網接入用戶的計費和行為審計;

4.將CDN技術、L4～L7交換技術應用于以太網交換設備中，提供面向用戶的個性化網絡服務。

　　這里要強調的是，在通過附加的技術對以太網進行改造的同時，必須盡量保持以太網的簡捷性，盡可能降低設備成本、簡化配置，否則若失去了以太網的傳統優勢則得不償失。

　　在上述與智能以太網相關的技術中，比較引人注目的有：

　　一種是MPLSoverEthernet（MPLSoE）。MPLSoverEthernet是MPLS發展的一個重要趨勢，也是MPLS從網絡高端進入低端的一個明顯特征。通常采用將MPLS與以太網VLAN技術相結合。通過將每個VLAN映射到MPLS的標記交換路徑LSP中，就可以借用MPLS的特性來為以太網提供帶寬擔保型的服務質量保證及其他安全特性。

　　另一個比較引人注目的是內容識別與用戶定向。這是以太網能否提供個性化服務的關鍵，也是智能以太網的主要特征。目前的手段主要是通過基于第4層和第7層的應用機制。

　　綜上所述，光以太網不僅僅是Optics和Ethernet的簡單相加，而是展現出了許多新的特性。光以太網正在逐步地向電信級網絡看齊，隨著技術的進步，可運營光以太網正在逐步使傳統以太網發生從量到質的變化。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com