以太网技术的发展与应用
9.光以太网的建设
光以太网首先在北美得到应用。在近两年，北美出现了一批城域以太网运营商(MEC),如Yipes,Cogent,Telseon等。以Yipes为例，他目前在美国约20个大城市提供公共以太网接入业务，他的网络中大量使用千兆以太网交换机，通过光纤到大楼为用户提供Internet接入和透明局域网互连(TLS)业务，主要客户是ISP、律师事务所、基于Web的企业等商业用户和学校。
与北美不同，中国的以太网接入业务首先瞄准了住宅用户。北美的私人住宅非常分散，采用光纤到路边的方法，每对光纤覆盖的用户数量非常小，因此，在北美使用ADSL和Cable Modem更为经济。中国的情况完全不同，城市的居民集中居住在各类小区内，小区内的住宅数量在300到2000户之间。运营商采用光纤到小区的方法非常经济实用。据测算，以太网接入用户的成本（不计光纤和双绞线）约在30到60美元之间，大大低于ADSL和Cable Modem。
在国内，宽带IP城域网的建设从1999年开始。部分省市的有线电视台为向其有线电视用户提供Internet接入服务，选择以太网技术建设城市宽带网，采用以太网/HFC混合的方式，在某些小区提供以太网到用户，在另一些小区采用以太网到小区，Cable Modem到用户的方式提供服务。2000年以来，各地电信公司纷纷开始建设宽带城域网，以以太网到用户为主，ADSL为辅。
宽带城域网的建设基本可以分为3个阶段。第一阶段主要目标是抢占市场，运营商充分认识到市场就是公司的生命线，所以包括中国电信、联通、网通、有线电视公司等都把快速接入商业楼宇和住宅小区为第一要物。在这一阶段，大家纷纷采用现有的各种以太网交换机快速搭起网络的架构，提供的主要业务是包月制的Internet接入服务。第二阶段，运营商从公共运营网络的角度重新审视自己已建成的宽带城域网，并且从各种角度进行优化，提高网络的可靠性、可管理性，并考虑采用新的技术。以太网在城域网中的应用，同样对业界和设备厂商也提出了挑战。由于目前以太网产品主要应用在企业网环境下，在设备可靠性、网络可靠性等方面存在弱点。另外，发展基于以太网的组网技术、用户管理、带宽管理、计费系统成为主要任务。所以，第二阶段的主要任务是将宽带城域网优化成为一个真正意义的公共电信网。第一阶段网络建设完成之后，运营商的的关注焦点将转向业务，第三阶段的主要任务是在已有网络的基础上，如何开发出更多吸引用户的业务，带来更多的业务收入，使其在网络上的投资价值最大化。目前来看，宽带城域网的主要业务是Internet接入。我们可以在几个方面拓展业务面。
宽带给人们插上了梦想的翅膀，视觉的享受是人们的最爱。不能想象在城市中修建了上下十车道的大街后，人们只在上面骑自行车、赶马车。典型的视频应用如VOD、WebTV、视频会议、网络视频游戏、甚至高清晰电视节目。在商业用户服务方面，基于运营商网络的VPN和防火墙将是商业用户的主要应用。
10.光接入网络技术
据Forrester Research估计,在今后两年里有一半的企业用户打算将带宽增加一倍。那么这种带宽从何而来，企业用户目前只有不多的几种选择:带宽受限的T-1线路或价格昂贵且还不如普及的T-3线路。
光纤接入是解决这一问题的答案，据Vertical Systems Group表示,目前只有3%的企业连接到光纤网络上,同时76%的企业距光纤网的距离在一英里(约为1.6 公里)之内。但是,直到目前为止,将光纤直接连接到企业的唯一途径是使用价格昂贵的SONET设备,因此无法将光纤连接到每个建筑上。
光接入网络技术(OAN)是消除阻挡在局域网和广域网中不断增加的容量之间瓶颈的实用技术。OAN 使服务提供商可以向各种规模的企业提交基于光纤的宽带服务。基于无源光学网络(passive optical network, PON)的OAN不需要在外部站中安装贵重的有源电子设备,因此使服务提供商可以高性价比地向企业提供所需的带宽。
OAN由三个部分构成：一台安装在服务提供商中心局的光接入交换机(OAS)；一台安装在客户端的智能光终端(IOT)；以及一台安装在上述两种设备之间的PON。在PON 环境中除了光纤线路之外唯一所需的外部设备是无源光分路器和耦合器。这两种设备可以像水管子上的T 形连接器那样分离或合并传输流:将一半的光线传向一个方向, 另一半传向另一个方向。耦合器/分路器可以从很多光学部件生产厂商那里买到。
OAS是一种将来自分布在PON上“下游”的数百个IOT的传输流汇集起来的IP/ATM 交换机,配置标准接口的OAS提供了一个进入广域网的有效输入点。IOT是一种低价客户端设备,它可以支持宽带语音和数据服务。
基于PON的光纤接入网络技术使服务提供商可以在更好地利用光线嵌入基础的同时, 向众多企业用户提供具有从1M到100Mbps以及专用波长的灵活带宽的宽带语言和数据服务。
在接入网络中,一种规格不可能满足所有的需求,目前T-1、T-3和数字用户线路就是这种情况。OAN 使企业用户可以享用各种规格的灵活的带宽:从1M 到100Mbps以及专用波长的带宽。此外,OAN使企业用户可以迅速地改善其带宽状况来支持他们对带宽需求的变化,例如,一个零售商可以在假日季节将其服务水平由3M变为10Mbps。
由于没有几家公司准备使用占用整个波长的服务,因此OAN 应用能否将波长分为较小的波长十分重要。正如密集波分复用技术可以增加光纤线路上的波长量一样,分割波长的能力增加了一种波长所能提供服务的终点的数量。在具有这种功能时,服务提供商不需要在向每个客户提交波长时进行大量的投资。
OAN的另一个关键属性是利用嵌入式光纤基础设施。通过在外部站中使用无源光纤分路器和耦合器,服务提供商只需在一所办公区附近部署少量的光纤线路,然后再由办公区辐射出去为多数企业用户提供服务。
提交高容量宽带光纤基础设施终将消除公共网络中的最后一公里障碍，企业用户在可以不受限制地访问Internet的情况下,最终将享受到虚拟专用网络、企业对企业电子商务和应用外包等下一代服务。
11.以太网的QoS
以太网交换ASIC（专用集成电路）可以根据第一层到第七层信息对帧或分组分类。这就可以确切了解帧或分组属于哪个应用或会话，然后能够在逐个应用或流量的基础上实施带宽管理或带宽分配。这种智能通常称为基于策略的服务质量(QoS)，通过这种智能，集中策略管理程序可以维护与客户、应用及相应服务水平协议(SLA)有关的所有必要细节。
通过先进的QoS，可以为客户提供一条物理以太网连接，不管物理速率是多少(10/ 100/1000/ 10000 Mbps)，都可以在硬件中采用速率整形功能，确切地提供客户所需的带宽数量。此外，现在可以在一条物理管道中，在逐个应用或流量的基础上应用优先处理功能，而不像当前SONET/ATM网络那样需要单独的时隙或虚拟连接。这实现了极高的扩充能力，而这在现有的技术中是不可能实现的。同时，可以预计在以太网中将实现下一次增长浪潮。
QoS已经得到各个标准机构的支持，如IETF、ITU等，因为它使得以太网能够在现有技术上运行。为支持SONET/SDH上以太网协议，IETF (RFC 2878：桥接控制协议)和ITU已经标准化一个可互换的规范，可以透明地传输嵌入VLAN标记、且标记保持不变的以太网帧。
然而，万兆以太网并不仅仅是提供了更大的管道。基于策略的QoS是其另一个基本组成部分，Extreme Networks以有效的方式提供了这种功能。
QoS对万兆以太网如此重要的原因是：因为万兆以太网在初期可能会部署在过量使用的链路上，这些链路要求多得多的带宽。未经检查的过量使用(在QoS缺乏或不足时)几乎是达尔文式的吞吐量方法。例如，带宽密集型UDP/IP业务一般会消耗大量的带宽资源，而TCP/IP业务则获得较低的优先权，迫使会话速度大大降慢或超时。基于策略的QoS允许城域网供应商在提供的特级服务中，设置和强制实施严格的业务门限，有效地防止这种问题。服务配置严格遵守SLA，而不会影响其它服务。然而，这一规则有一个例外，即如果存在没有使用的带宽容量，那么可以为需要带宽的任何其它服务提供多余的带宽。这要远比SONET时分复用(TDM)方法经济实用，SONET时分复用强制配置固定数量的带宽，如果不使用这些带宽，就会造成带宽浪费。Extreme基于策略的QoS功能还有一个优点，即它允许分片为客户提供城域以太网带宽。
通过在万兆位链路上采用Extreme基于策略的QoS，可以简便地开通对时间敏感的业务，如IP语音(VoIP)、流式音频和实时视频，这些应用对时延和抖动都特别敏感。通过Extreme技术，这些应用可以获得所需的处理。基于策略的QoS对传统的客户应用同样非常关键，这些应用的最初目标并不是扩展到企业中，如IPX数据库。当然，这并没有阻止企业推动这些以太网应用，这些应用一般都远远超越原始局限，提供了关键事务型数据。通过支持Extreme基于策略的QoS，城域网供应商可以帮助客户实现商业目标。Extreme在每个端口上提供了八个基于优先权的队列。这可以以特级价格为特级客户提供特级服务。根据每MB价格，各种客户在网络上被分隔开来，分别获得自己购买的相应服务。另一个非常重要的功能是能够根据预定的DiffServ代码点重新映射分组，这也称为“着色”。基本上，着色技术自动强制实施服务水平协议，从而防止客户超越优先权，滥用访问权限。这超出了实施端到端QoS的范畴。（完）
|
