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谈广域以太网的优势,模型,实现 |
| 发布时间：2006-10-14 3:55:10 |
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收集提供：gaoqian |
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朗讯科技
关于以太网，一个运营商们近来不断讨论的热点问题是：如何有效地普及网络上应用、简化网络结构、降低投资成本与维护费用，进而获取更大的市场份额及利润空间？
以太网的优势
如若以太网可以作为广域网标准的话，终端用户肯定是最大的拥护者。一是因为用户可以用同样的月租租用更大的带宽；二是因为局域网与办公室网络标准统一化，网络升级与维护变得更为方便；三是因为技术人员无需培训不同广域网技术；四是因为减少由于不同标准而附加的多余网络设备。
可是以太网的廉价带宽可能会为运营商带来一些烦恼，唯恐它会蚕食现有数据业务的收入，降低利润，吃力不讨好。但另一方面，他们也意识到以太网业务带来新的数据业务增长点，以太网设备的灵活性可促使用户购买更多的带宽，不再受到传统TDM、 ATM或帧中继设备的制约。在汇聚方面它的高成本效益是传统数据标准如ATM无法比拟的。如今运营商们已普遍把以太网视为新的业务亮点，利用它来填补网络泡沫后的业务损失。
网络模型
基于以上的优势，不少运营商已在计划或正在铺设以太网到他们的广域网中。使他们头痛的是哪一种网络模式既具有高度的灵活性及可靠性，而投入又较低。这就是我们要提倡的“高效能以太网”。到底是全网统一成一个标准，还是把网络分割使用不同网络标准于不同逻辑层呢？
如若全网统一标准，那么互联互通将不再是个问题。可事实说明某种标准在网络某个部分可能是最好、最高效的，但用在其它部分可能是不符合经济效益和难以扩展的。如若基于不同的网络部分使用不同的网络技术，那么每项技术将得以最好的发挥，网络得以合理的铺展。当然，技术间的互联互通需要很好地解决。然而互联互通问题近年已得到很大的改善，如使用MPLS使不同的网络数据（IP, ATM, 帧中继, Ethernet, etc.）在同网络上传送。
广域以太网的不同实现
以太网作为一种LAN技术，它的传输距离、可靠性及可扩张性常常被质疑，因此，近年来，众多的改进都集中在这三方面。这些改进也都得以标准化，达到运营商的大规模建网要求。以下，让我们分析几种可行技术。
Native Ethernet
新一代的以太网交换机都具有快速生成树和板级保护来增强可靠性；使用VLAN 加强保密功能；使用哑光纤而增长传送距离； E/FE 与GbE已是常见接口。网络大多使用点到点、星状网及双归拓扑组成。使用以太网交换机组成广域网似乎是最直接的方法，但在技术上暂时还不足以满足运营商的要求， 如GbE 最长传输距离为70km (ZX接口)、不支持其他传输协议、缺乏电信级OAM&P功能。
Ethernet over SDH
全球大部分的传输网都是基于SDH，而SDH也已承载了PDH、TDM、 帧中继及ATM数据。最新的GFP (G.7041)、VCAT (G.707)与LCAS (G.7042) 协议更优化及标准化了以太网数据在SDH上的运行，成为新的MSTP标准。把以太网附加在SDH上的最大好处是它享有SDH所有的特征，如：
·可以直接引入以太网服务在现有的SDH网络上，无需重复建设。
·以太网享用电讯级的SDH保护机制及业务监控。
·使用现有网络资源支持多种业务，从TDM语音业务至Ethernet/ATM数据，统一传输平台 = 节省设备投资 + 节省运维成本。
·SDH传输网是以环状环组网，所以现有的光纤也是以同一方式铺设的，使用其他以太网技术在其上，效率在某种程度上会被降低，尤其是城域网部分。
Ethernet over MPLS
MPLS可以粗略地看作一个附加协议，为IP加上ATM模式的特征使IP成为面向连接。近年来MPLS已发展成为一个兼容多种传输协议的通用网络层,让运营商更灵活地运用现有网络资源。而提供众多好处的代价是它增加了网络的复杂度，又由于EoMPLS在标准化进程上还处于初期，运维操作有待优化，因此EoMPLS比较适合应用于网络核心，用于连接城域网，解决大规模以太网使用的一些限制，如在同一交换网中只允许4093个VLAN ID。
MPLS提供QoS功能以确保不同的业务得到相应的SLA。但MPLS是基于包交换，服务质量难以与SDH的严格要求相媲美。
RPR
RPR是为基于在两个反方向的环上传输分组数据而优化的一种二层技术，它定义了一个新的MAC层。RPR与媒介无关，它没有定义新的物理层，可以使用以太网物理层和SDH/SONET物理层。内嵌RPR的基于SDH的MSTP可以解决城域网中语音和数据业务传输之间的矛盾：传统SDH技术支持TDM业务的传输，保证窄带业务的传输质量；而RPR技术则保证数据业务高效地传输。
和Ethernet over SDH(EoS)相比，EoS比RPR要更适合提供以太网业务。RPR的优势表现在它的快速倒换时间和对业务的公平性上；而EoS的优势则表现为对带宽的有效利用及同时支持环形网络和非环形网络上。明显的，对带宽资源的有效利用要比公平性等其他因此来得重要。
RPR的空间复用技术是以牺牲传输时间为代价的，但是对于某些业务的敏感性相当强。另外，从成本考虑，RPR也要高于提供类似技术的EoS。
高效能以太网设计
一个高效的以太网必须灵活地支持多业务，有效使用与共享现有网络资源，而且要以最低的初始投入，创造一个可持续增长的业务平台。要达到这些要求，第一步必须定义网络结构与其对应的技术。在这里我们把网络分为三层：接入层、汇聚层与核心层，这样的区分是基于设备摆放的位置和它具备的功能。
用户与接入层
为保证不同应用的优化要求，用户端设备是最为多样化的。这表示运营商要以相应的技术来接入用户不同的业务。值得注意的是这一部分在全网建设成本的比重是最大的，因此用户避免重复建设是运营商至为关注的。在以太网业务上，运营商也面对同一问题，加上以太网带宽要求差异很大（从1Mbps到1Gbps）及新设备、新技术的快速涌现，迫使运营商不断寻求相互兼容的解决方案。
汇聚层
它的主要功能为汇聚不同业务至核心层及连接交换本地接入数据。由于接入层使用了MSTP SDH及纯以太网交换，同类型设备将出现在这一层，而SDH环或dark fiber将连接这两层设备。
核心交换上的GbE端口价格往往是一般接入交换的三至四倍，因此业务汇聚在接入交换上处理，可以节省核心交换GbE 端口数量。汇聚也可以在MSTP SDH上实现，但这需要视汇聚的数量。
在此架构下，城区内连接与业务隔离可使用VLAN来满足，而核心层则用来连接多个城区。如果核心层使用MPLS则汇聚网元充当MPLS PE，核心网元充当MPLS LPS。另一选择是在汇聚层使用MPLS，但由于具有MPLS功能的GbE比一般GbE贵两至三倍，性能的提升不足以证明倍增的CAPEX及OPEX。从运营角度，MPLS的OAM工作量会因应网元增加而倍长。
核心层
由于ATM的可靠性，它曾被认为是承载核心业务的候选，可它的低扩展性使它失去资格。IP也曾是候选，可它的无连接特性及无法提供快速保护倒换，使它不能满足众多实时应用。MPLS综合了ATM与IP的优点，满足运营商在核心网上的各项严格要求，成为核心层的宠儿。简单来说，MPLS让多种业务在同一平台上交换，提供QoS与流量控制，以及快速倒换的机制。MPLS作为核心交换技术，也同时解决了城区VLAN 4096的限制，使跨城区以太网数据得以互通。
全网逻辑结构
网络三层架构
摘自 赛迪网
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