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[周报全文]10G以太网能担当城域网重任吗?

2001年05月14日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:10G以太网能担当城域网重任吗?

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捷飞

10G以太网的优势

与千兆以太网技术相比,10G以太网的速度更快(10千兆比特/秒),距离更远(最远为40公里),此外还有几个因素也使该标准受到欢迎。这些因素中最为重要的是10G以太网为局域网和广域网提供了统一的解决方案。在广域网环境下,以太网技术的简单性、低成本和易用性有着很大的诱惑力。同样的原因使以太网成为最广泛使用的局域网。

10G以太网广域网标准使用了SONET/SDH以及兼容的物理层组帧技术来补充IEEE802.3媒体访问控制(MAC)组帧技术。这样,就可以与广域网中基于SONET/SDH的TDM底层结构实现完美的统一。因此,不需要在数据包多封装类型之间添加封装层和转换层。

由于10G以太网广域网PHY中的大部分字段是常量,因此不需要像SONET/SDH那样进行那么多的处理。与SONET上数据包传输(POS)相比,可在10G以太网上进行更有效的IP传输。10G以太网标准使广域网环境具有了相对简单的第二层交换能力。因为全双工是10G以太网唯一支持的模式,所以无需冲突检测和载波侦听多路存取技术(CSMA/CD)。IEEE 802.1Q标准的使用将虚拟局域网的可扩展性融入到了广域网中,可在虚拟广域网上实现透明的局域网业务。

城域网的独特需求

电信服务运营商用城域网作为内部POP(业务节点)的连通网,企业用它作为多园区互联用的骨干网和电子商务网,居民用户用它接入互联网或进行其他通信。不同的应用要求城域网要拥有独特的性能。首先是要能够实现多业务传输,包括IP、ATM、VoIP、TDM音频、以及视频流。每种业务流量有各自不同的特性,既可以是突变性流量也可能是常量,可能是非对称的也可能是对称性的,而对时延的要求也不尽相同。

城域网的另一个要求是可靠性和容错性。城域网的用户们依赖它进行日常的商业运作。避免故障和快速故障恢复是非常关键的。另外,还需要估量确保可靠性的能力,以便给每个用户提供服务质量协议(SLA)。网络的可扩展性是另外一个关键的需求,尤其是对带宽的需求在飞速增长。电信服务运营商面临的挑战是要在同一底层结构上同时要服务于小型客户(有T1/E1和T3/E3需要)和大型客户(有OC-48/STM-16或者OC-192/STM-64需求)。考虑可扩展性的另一个方面是流量工程,实现带宽分配的智能控制。最后,由于城域网中的用户基数迅速增长,个体客户的需要会随业务的发展而变化,所以业务的便于提供和管理性也是非常重要的。运营商对迅速、动态地发现并更改业务能力的要求,需要将智能性融入到城域网中。

10G以太网的局限性

尽管10G以太网在提供基于以太网的广域网方面向前迈出了非常重要的一步,但要作为城域网的全面解决方案还是缺乏一些关键的性能。有些不足在局域网环境中已经暴露出来,比如说广播风暴。在城域网中,10G以太网还面临着其他一些挑战。

以太网因为其数据包最优化而著称,这种技术对于共享访问和突发性业务流量是非常有效的。但是,10G以太网难于支持多业务,因为它缺乏时分复用(TDM)能力。虽然说用大容量的10G以太网链接,销售一定数量的千兆以太网链路可以保证一定的服务质量,但要提供有保证的SLA却是个挑战。RSVP和IEEE802.1P能提供QoS,但是仍无法和TDM的QoS相比。服务供应商们可能会在城域网中继续使用SONET/SDH技术。

建立多业务城域网的另一种方法是使用DWDM,让一部分波长载运10G以太网,另一部分载运其他业务流比如SONET/SDH,以及多个千兆以太网数据流。图中就是这样的一个多业务城域网。不使用DWDM技术,则需要建立许多单独的光传输网络来解决多业务问题。


多业务城域/地域网络示例

城域网中为10G以太网提供可靠性的一种方法是采用可在光纤层提供快速保护的设备。采用数字包封装技术提供比特错误率(BER)监视。可靠性不是10G以太网技术研发时关心的问题。所以在链接或设备故障中(+本站微信networkworldweixin),生成树协议(STP)并不能与基于SONET的50ms切换相比拟。

虽然与千兆以太网相比,10G以太网网络的可扩展性因为速度和传输距离的提高而得到了提高,但这些改进在本质上仍然是有限的。当带宽的需求扩展到OC-768(或者是40Gbps)时,问题还没有解决。DWDM系统可以立刻解决这样的问题。DWDM系统还可以同样的方法来处理需要40公里以上距离的城/区域网问题。此外,考虑到城域网的复杂性不断增加,所以必须进行流量工程设计。DWDM的MPLamda与10G以太网的多协议标记交换(MPLS)技术共同提供了这一至关重要的业务流量工程设计能力。

业务的动态性要求城域网络具有广泛的智能性和管理能力。由于提议的10G以太网标准没有涉及这个问题,所以必须使用一个单独的带外网络。在DWDM网络中,有两种方法可供使用。一种方法是带外的,专门提供一些波长。另一种方法则是为带内使用数字封包技术。

一旦链接失败,新一代多业务的DWDM解决方案可在光纤区域内通过不到15毫秒的切换提供保护。这个方案在距离上可延伸到400公里,并有2.5Tbps的容量(假定每个城市环网有256路波长)。在DWDM领域,有的解决方案可以使用波长技术在单一波长上复用发送多路低速连接,并利用波长融合技术来提供高速率连接,这些连接在波长中继线上被汇聚。还可以利用数字封包技术进行非插入性能监视,带内网络管理,动态发信号和纠错。

总之, 虽然10G以太网的容量和传输距离得到了很大提高,但是,无法解决新型城域网对多业务的要求,同时,在传输距离进一步提高的情况下,难以应付。而城域DWDM解决方案不仅能解决以上的问题,更可以对城域的光传输层进行保护, 它还利用数字封包技术(FEC)进行非插入性能监视,带内网络管理,动态发信号和纠错等,可以说是新一代的智能城域DWDM网络。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]