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光以太网技术现状及发展趋势(上)

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目前,光以太网之所以能够被众多厂商所看中,关键的一点是它结合了光纤传输和以太网组网模式的最佳性能。另外的一点就是光以太网应用的广泛性和发展性。从而给众多设备提供商、服务供应商等开拓了广阔的发展空间。什么是光以太网?在第3层交换正在红火的今天,为什么Cisco、Nortel、Foundry和Extreme等厂商如此关注它?由于光以太网产品可以借助以太网设备以以太网数据包格式实现WAN通信业务。该技术可以适用于任何光传输网络——光纤直接传输、SDH、DWDM(密波分复用)和SONET(同步光纤网络)等。另外,光以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度,而达到10Gbps后它更将成为各种业务的亮点。

    根据IDC的定义,光以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入服务的网络。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行,包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps,但在此情况下,这些连接必须以全双工速度运行。光以太网业务能够应用交换机的速率限制功能,以非标准的以太网速度运行。光以太网中使用的光纤电路可以是光纤全带宽、一个SONET连接或者是DWDM。

    迄今为止,基本接入端口速度为10Mbps和100Mbps,而最终用户以1Mbps或10Mbps为单位来使用网络。光以太网业务与其它宽带接入(如DS3)相比更为经济高效,但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已敷设光纤的地方。使用以太网这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网,也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2层,也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX(互联网分组交换)以及其它传统协议。此外,由于在本质上它仍属于LAN,因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其它网之间的互联。

    LAN交换机和服务供应商(SP)将积极推进网络中其它设备的演进,以支持高速接入业务,并以在广域光纤电路中运行的以太网数据包为基础提供城域网(MANS)业务。在敷设有光纤的楼房中,光以太网连接方式的费用远远低于基于T3(DS3)或高速ATM业务的电路连接。网络运营商将光以太网视为一种低成本技术,可以用于链接数字用户线路(DSL)和电缆调制解调器,以及用于链接其各个汇接点、入网点(POP)。规划中的光以太网MAN业务将与现有的ATM、帧中继或交换式多兆比特数据业务(SMDS)网络产生激烈的竞争。

    在802.1q虚拟LAN(VLAN)标准的基础上可望开发出光以太网虚拟专用网络功能。关于此项标准的议案经重新讨论可以增加VLAN扇区的数量,由此,VPN的数量将从数千个增加到几十万个,光以太网VPN很可能会归入范围广泛的MAN领域。

    目前及规划中的光以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机,SONET设备和DWDM为基础。一些公司正计划推出专为SP网络设计的光以太网交换机,这种交换机具有多种特性,包括符合网络设备构建标准(NEBS)、提供确保服务质量(QoS)的功能(如数据包分类和拥塞管理等)。所有未来产品均可能要求下列关键技术和性能:高可靠性、高强韧性、高端口密度、服务质量保证、VoIP以及设置功能等。 [nextpage]

光以太网现状
    现在宽带网络技术的发展已成为市场热点,当业界把宽频上网的焦点集中在ADSL和CABLE之际,光以太网络技术也悄悄地走出办公室领域,成为新社区大楼家庭用户宽频上网的新选择。而所谓的“以太宽频解决方案”,是通过光纤或铜线连接到社区节点,并在节点上利用交换器进行资料传输、管理,社区内用户只要通过网卡,即可使用宽频上网。光以太网是指,电信业者在长途城市中、都会型城市中开始建立光纤网络后,再运用以太网在城域型网路、广域网路上,即架构成光纤以太网络。

    以太网络是相当成熟的技术,在家庭或企业用户的设备安装及产品价格上,都较ADSL和CABLE更具竞争力。以目前主推以太网络到家(ETTH)的营运商为例,以太宽频上网的费用只有ADSL和CABLE的一半,加上在频宽分享下,每个用户都能享用1M以上的频宽,更是吸引用户使用的关键。

    鉴于目前98%的区域网络(LAN)皆为以太网架构,专家预期,光以太网络将成为光纤产业下一轮腾飞的动力。继在美州,业者陆续采用不少光纤以太网络产品后,日本、韩国、中国以及中国台湾等地也将陆续跟进,2008年将是亚太地区蓬勃发展的时期。因此,有些厂商当前全力推出传统光纤传输以太网、密集波分复用(DWDM)以太网和抗封包环(RPR)以太网等三款光以太网解决方案,协助电信业者在保障既有投资的前提下,以低建置成本创造最大营收,并解决网络上传下载不对称的传输瓶颈。

    多光纤以太网建设模组的基本原理是乃针对一个事实——没有两个客户是一模一样的。也因此需要弹性来建设网络,以满足不同客户特定的需求。光以太网的三个建设模组:通过弹性封包环(RPR)传输的以太网、通过光纤传输的以太网以及通过高密度波分多工器(DWDM)传输的以太网,便能提供这样的弹性。另外,有些客户可能选择单一的建设模组来建设光以太网,但绝大部分网络的建设将会使用一个以上的建设模组或是所有的建设模组。

    由于不同的客户类型有不同的需求,一个客户的营运环境是由独特的法规、经济和服务特色所组成,而这个环境驱动客户的行为和网络需求。多元化的营运环境显示出不同光以太网建设模组的需求,客户可以选择适合的组合来满足自己的需求,但有些营运环境是类似而可以归在一起,作为客户区隔。这个客户区隔虽然是参照在北美的服务供应商,但这个逻辑仍可以应用在企业及其他地区。一般而言,服务供应商可以区隔为三大类:1、现有的服务供应商;2、替代的服务供应商;3、新进的服务供应商。

    现有的服务供应商是指电信业者,目前拥有连接到用户端“最后一公里”的实体电信设备。一般而言,它们被归为受法规保护的客户群,而且通常都有广泛的光纤网络。现有的区域交换电信业者(ILECs)是这个区隔的主要提供者。因为现有的服务供应商期望高水准的网络效能和相对应的服务水准协议,光以太网将可协助提供一个理想封包解决方案给予用户。传统上,因为地域上的法令规定,现有的服务供应商将会针对只限封包传输服务的网络建设重叠的(overlay)光以太网,与其既有的DTM网络分开。此外,因为光以太网的高频宽、低延宕以及低颤动特性,对现有的服务供应商而言,将是一个很有用的解决方案。这些绩效特性让现有的服务供应商得以提供重要任务、高附加价值的服务,像是封包语音和网络储存。这些优质的服务将可改善收入和毛利,也可避免目前的产品抹杀其传统的T1/T3专线连结的业务。 [nextpage]

     替代的服务供应商是指现有的电信供应商,包括竞争的区域交换电信业者(CLECs)、长途交换的电信业者(IXCs)和不在地域范围内的ILECs。一般替代的服务供应商有一群客户与部份光纤拥有权。对他们而言,光以太网提供一个低成本、低风险策略,在其目前的基础设施上(传统是SONET)扩大服务提供的范围,以增加收入。此外,光以太网提供一个跳过铜线回路(local——loop)的策略,以新的客户来扩大市场占有率。由于替代的服务供应商无须面对像现有服务供应商相同的法令法规,他们通常会选择将光以太网整合到既有的基础设施中,创造一个可以传递先进的封包服务(例如电子商务应用、视讯会议)且更具成本效益的多重服务网络,以及分时多工器(TDM)服务。

    新进的服务供应商包括那些尝试在电信业建立基础的厂商。这个群组包括电力公司(运用其光纤网络和路权)、媒体公司(延伸市场涵盖率的内容拥有者)以及以太网区域交换供应商(ELECs——一个只提供以太网新兴电信业者)等。由于是新进市场,新进者缺乏完整的电信客户群或基础建设。一般业务模式是找出主要城市以及有选择性的锁定目标优质客户,以提供特定的低价服务。一旦基础建立了,新进的服务供应商必须将其客户向上提升,提供高附加值的封包服务,以期对现有和替代的服务供应商持续造成威胁。新进服务供应商选择光以太网的原因有两个:一是光以太网允许新进的服务供应商将其服务与传统服务供应商作区隔,因为他们具有提供较低价格与较快服务速度的能力、频宽以及频宽细节;二是因为高效能的光以太网让新进的服务供应商向上移动食物链,提供附加价值的封包服务。例如V0IP等。由于TDM的高固定成本,很少新进的服务供应商会提供TDM服务,例如传统语音等。因此,大部分新进的服务供应商将会选择低价建设,只限以封包传输的光以太网。


    从上面所列出的服务供应商选择光以太网的主因素中可看出,根据不同的营运环境以及每一个客户独特的需求,光以太网建设模组提供客户弹性,以满足不同的需求。加之,上述所提及的光以太网的特点,因此,得到了众多大厂商的的推广发展,其技术也越来越成熟。铺设光以太网络不仅较ADSL及CABLE两者低廉近一半的成本,单从技术层面上分析,由于以太网络是针对数据网络来设计,在未来面对频宽需求时能简单进行升级。反观ADSL及CABLE,其频宽受限许多,目前最多提供10——20兆位元的速度,不如以太网目前已经开始进行10——40千兆位元(Gigabit)速度的研发。从国内外的发展趋势来看,光以太网已成为网络技术发展的主流,ADSL及CABLE势必会被其所取代,只是时间早晚的问题。从亚洲地区来看,目前包括中国、韩国及日本三地皆相当看好光以太网的发展,业界专家正期待着光以太网的应用将带动光纤通讯产业的再次大发展。 [nextpage]

光以太网的应用
    目前,光以太网设备厂商和将要使用光以太网的服务提供商(SP)已形成的共识是,光以太网这种新技术将能够支持以下业务类型:
1、高带宽Internet接入以及潜在的其它通信接入,如帧中继和专线;
2、MAN(基于分组的广域数据业务);
3、MAN内的透明LAN业务,即固定速率的LAN到LAN通信;
4、存储区域网络(SAN)业务,以太网链接将在本地服务器和远程存储器之间代替或传输光纤信道连接;
5、VPN业务(类似于规划中基于多协议标记交换MPLS标准的VPN),该业务是基于802.1P以太网标准;
6、为其他SP提供的业务,用于集合和链接DSL及电缆调制解调器;
7、可管理的LAN业务和可管理的Internet安全性业务。

     还有其他更多的应用可望相继出现(如分组话音业务和光以太网话音业务),这意味着光以太网将用作向VoIP骨干网传输话音的接入技术。资格较深的SP目前正集中注意力于接入业务,此业务可望在近期获利。

    比如Cogent Communication是一个由风险投资商Oak Investment Partners投资的一个新兴运营公司,正计划在美国12个大城市提供一项称之为“光Internet”的业务。光Internet是一种基于光以太网的接入业务,它每月将提供100Mbps的固定带宽,成本为1000美元。芝加哥是Cogent最早开展业务的城市之一,它的T1接入成本大约为每月1000美元。由此,光以太网一旦被采用将大大降低成本。截止目前,它仅能在已敷设光纤的大楼中使用,在这个前提下可从Metromedia Fiber Network租用光纤。

    其他一些公司也正在规划光以太网接入业务,其中包括Allied Riser Communications、Fiber Netelecom Group、Bell Canada的Bell Nexxia部门以及Streamntelligent Networks等。Telseon计划在今年底美国的20个城市构建光纤环路。在欧洲,Completel已在巴黎推出1Gbps接入业务。

    迄今为止,这类业务大多基于千兆比特以太网,但可望采用多数光以太网具有的速率限制功能,从而将增加1Mbps(即以1Mbps为递增的速率限制)。目前,1Gbps业务将全部光纤带宽用于千兆比特信息流,并且将此信息流分配给一个用户。当前大多数接入业务并不打算在楼群中安装本地交换设备。这就意味着,即使1Gbps以太网信息流的速率可以调整,但却不能共享,所以,如果一个客户占用1Mbps,那么1Gbps的其余功能将无法利用。

    截止目前,只有美国一家运营商Allied Riser的企业模式独树一帜,它在商业大楼中敷设自己的光纤,然后在用户中共享接入带宽。这样,如果可能,它将在大楼或楼群内安装自己的LAN交换机和路由器。Allied Riser不提供终端到终端的光以太网,而是将光以太网用于本地的IP路由器。Allied Riser出售Internet接入带宽,每用户带宽从512Kbps到100Mbps不等,并且利用独立接口在大楼与最近POP间传输业务,速度可从T1到1Gbps,视情况而定。这有别于使用1Gbps以太网连接的Yipes以及其它公司,它们的传输速率范围较小。(未完待续......)

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