以太網(wǎng)讓融合通信走向終極
楊海峰
2004/12/07
從10M到100M，從千兆到萬兆以及即將露面的億兆，還沒有哪種技術(shù)可以如此順利的幾乎是倍速的發(fā)展。從同軸電纜到雙絞線再到今天的光纖以及無線傳輸，以太網(wǎng)充分地結(jié)合了不同時(shí)期的傳輸介質(zhì)，并能有效的進(jìn)行互聯(lián)。從LAN到MAN再到WAN，只有以太網(wǎng)能夠提供如此跨越的組網(wǎng)優(yōu)越性。而今天所倡導(dǎo)的融合通信理念則把以太網(wǎng)推向了終極，數(shù)據(jù)、語音、視頻在以太網(wǎng)上的融合，讓以太網(wǎng)應(yīng)用達(dá)到新的高度，也讓家庭用戶、企業(yè)用戶以及運(yùn)營(yíng)商嘗到了它的甜頭，一個(gè)全民共享的以太網(wǎng)世界已經(jīng)形成。
一、 速度終極
由于以太網(wǎng)速度的快速提升能夠最大限度的滿足新業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，以太網(wǎng)將主導(dǎo)未來城域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)的建設(shè)。這就是所謂的速度終極。
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，高分辨率圖像、視頻和其他大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)類型都需要在網(wǎng)上傳輸，促使對(duì)帶寬的需求日益增長(zhǎng)。而以太網(wǎng)能夠有如此的發(fā)展關(guān)鍵是適應(yīng)了新的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷需求。由于這些應(yīng)用需要對(duì)計(jì)算機(jī)更大程度的帶寬共享，因此網(wǎng)管員將不得不把其網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部分升級(jí)到可提供更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)上。
在目前可用的高速以太網(wǎng)技術(shù)中，快速以太網(wǎng)或100Base－T已經(jīng)成為最佳選擇�？焖僖蕴W(wǎng)技術(shù)建立在10Base－T以太網(wǎng)之上，它提供了一種向100Mbit/s帶寬平穩(wěn)過渡的方式。然而，隨著使用100Base－T連到計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的用戶逐漸增多，出現(xiàn)了一種很明顯的需求，也就是要求在骨干網(wǎng)和服務(wù)這一級(jí)提供更高的速率。
因此，最好的解決方案就是10G以太網(wǎng)。它為目前的以太網(wǎng)設(shè)備提供了一種簡(jiǎn)單的升級(jí)途徑，在現(xiàn)有的終端工作站、管理工具和培訓(xùn)之間達(dá)到一個(gè)均衡。10G以太網(wǎng)使用與原有網(wǎng)絡(luò)同樣的碰撞檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）協(xié)議，同樣的幀格式和幀大小。對(duì)于用戶數(shù)量較多的網(wǎng)絡(luò)而言，這意味著他們現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)投資只需要一些合理的花費(fèi)就可延伸到10G以太網(wǎng)，而不需要重新培訓(xùn)技術(shù)支持人員和用戶，也不需要額外的協(xié)議棧和中間設(shè)備。
由于10G以太網(wǎng)具有上述特點(diǎn)，所以它可作為在10/100Base－T交換機(jī)間的一種理想骨干互聯(lián)網(wǎng)，也可作為一個(gè)到高性能服務(wù)器的連接。當(dāng)未來臺(tái)式機(jī)需要的帶寬比100Base－T所能提供的帶寬還要高時(shí)，10G以太網(wǎng)還可作為一種有效的升級(jí)途徑，這樣就可以不斷的提升不同層次的網(wǎng)絡(luò)速度，比如今后可以用億兆以太網(wǎng)做骨干，而千兆就可以直接到桌面。
當(dāng)前，萬兆以太網(wǎng)已出現(xiàn)在我們面前，并成為主導(dǎo)城域以太網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，而且其應(yīng)用已從大學(xué)走向金融、企業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，4-7層交換也走上了快車道，萬兆4-7層交換產(chǎn)品也進(jìn)入市場(chǎng)。從萬兆核心交換機(jī)、萬兆邊緣交換機(jī)到萬兆網(wǎng)卡，一個(gè)端到端的萬兆以太網(wǎng)絡(luò)已雛形顯現(xiàn)。
二、 傳輸終極
同軸電纜、雙絞線、光纖在不同時(shí)期扮演著傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載角色。在整個(gè)以太網(wǎng)的發(fā)展歷程上，帶寬以及傳輸速度都與傳輸介質(zhì)有關(guān)。由于銅線資源的緊缺，長(zhǎng)程銅線傳輸逐漸淡出視線，更多的是集中在雙絞線（短程銅線）和光纖上。由于許多光纖元器件價(jià)格昂貴，因此許多廠商依然堅(jiān)持在雙絞線（短程銅線）上下工夫。目前，已經(jīng)可以在六類雙絞線上進(jìn)行萬兆甚至40G速率的傳輸，而且5類或者6類雙絞線的成本是光纖的50%，因此在一段時(shí)間內(nèi)5類及6類雙絞線還會(huì)繼續(xù)被使用。但是，從當(dāng)前的傳輸介質(zhì)來看，光傳輸很可能是未來很多年最好、最快的傳輸介質(zhì)。因此，光傳輸將很有可能是傳輸終極。
對(duì)于以太網(wǎng)而言，與光纖的結(jié)合是它能夠進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。
眾所周知，以太網(wǎng)是一種局域網(wǎng)技術(shù)，它能有效地將桌面的PC機(jī)以及服務(wù)器互聯(lián)起來。而對(duì)于承載公眾信息交換的廣域網(wǎng)來說，以太網(wǎng)則讓位給了SDH/SONET、ATM等技術(shù)，因?yàn)橐蕴W(wǎng)不具備這些技術(shù)所擁有的OAM功能和SLA(Service Level Agreement)驗(yàn)證功能。然而，隨著光以太網(wǎng)的迅速發(fā)展和成熟，這種局面正在改變。
以太網(wǎng)在光纖上可以獲得極高的速率，也能跨越更廣的地理范圍，從而獲得更廣的應(yīng)用。實(shí)際上，已經(jīng)有人預(yù)言，未來的核心網(wǎng)絡(luò)將是由以太網(wǎng)組建的。除了解決傳輸問題，以太網(wǎng)要在更大型的網(wǎng)絡(luò)獲得應(yīng)用，還要解決業(yè)務(wù)的提供、管理和維護(hù)問題。也就是說，以太網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展有兩條主線：一個(gè)是光傳輸；另一個(gè)是控制和管理。
傳輸方面要解決的問題是把以太網(wǎng)映射到DWDM的波長(zhǎng)上，或者先將低速以太網(wǎng)聚合到高速以太網(wǎng)上，然后再進(jìn)行以太網(wǎng)到DWDM的映射。10G以太網(wǎng)的傳輸距離是40公里，如果映射到DWDM上，則傳輸距離可以拓寬至任意遠(yuǎn)，這樣就能實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的廣域網(wǎng)構(gòu)建功能。通過將以太網(wǎng)直接映射到DWDM上，也免去了SDH/SONET這個(gè)中間層，這一方面意味著省去了不同接口/協(xié)議轉(zhuǎn)換所需的路由器，大大降低了成本；另一方面也消除了SDH/SONET嚴(yán)格的層次性帶來的對(duì)帶寬的浪費(fèi)，提高了傳輸效率。
盡管光以太網(wǎng)采用的技術(shù)仍然是IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)（幀格式、全局地址規(guī)劃），但光以太網(wǎng)為了扮演其電信級(jí)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)的角色，將提供一些新的特色，如分類化業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、可伸縮性及類似SDH/SONET的快速可恢復(fù)性。
三、應(yīng)用終極
今天的網(wǎng)絡(luò)需要通信業(yè)務(wù)量流經(jīng)一系列的交換機(jī)和路由器，每次切換都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行復(fù)雜程度增加。相比之下，以太網(wǎng)卻能夠提供更加統(tǒng)一、同質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，減少?gòu)?fù)雜度、降低成本，使網(wǎng)絡(luò)更加易于運(yùn)行和管理。
與此同時(shí)，通過使用多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS），以太網(wǎng)路由器能夠傳載ATM、幀中繼及IP業(yè)務(wù)量。這就意味著基于語音IP的電話呼叫（VoIP）不再局限于IP網(wǎng)，而通過ATM交換機(jī)傳給業(yè)務(wù)提供商的數(shù)據(jù)也不再僅僅局限于ATM網(wǎng)。此外，基于MPLS的以太網(wǎng)還可使服務(wù)提供商向企業(yè)用戶提供先進(jìn)、協(xié)議未知的虛擬專用網(wǎng)（VPN），為進(jìn)一步增收創(chuàng)造機(jī)會(huì)，令服務(wù)提供商從中獲益。
對(duì)于那些仍然在使用幀中繼或者ATM服務(wù)的客戶而言，城域以太網(wǎng)交換還可以與傳統(tǒng)的WAN服務(wù)相結(jié)合。例如，很多客戶的分支機(jī)構(gòu)和地區(qū)辦事處已經(jīng)通過不超過T1/E1速度的時(shí)分復(fù)用(TDM)、幀中繼、或者ATM服務(wù)滿足了自身的大部分需要，但是在與總部的WAN連接方面仍然面臨一定的帶寬限制。將這些總部連接從T1/E1升級(jí)到T3/E3，或者從T3/E3升級(jí)到OC-3/STM-1都將會(huì)是一個(gè)非常昂貴、費(fèi)時(shí)的過程。
這些改進(jìn)意味著服務(wù)供應(yīng)商可以通過將他們現(xiàn)有的ATM、幀中繼和TDM基礎(chǔ)設(shè)施無縫地與城域以太網(wǎng)服務(wù)互聯(lián)，保護(hù)他們對(duì)于這些基礎(chǔ)設(shè)施的投資和獲得的收入。通過用同一個(gè)平臺(tái)提供城域以太網(wǎng)服務(wù)和傳統(tǒng)服務(wù)，服務(wù)供應(yīng)商可以大幅度地提高設(shè)備管理、設(shè)置和服務(wù)保障的效率。
簡(jiǎn)而言之，無論是對(duì)運(yùn)營(yíng)商還是對(duì)其為之服務(wù)的客戶尤其是企業(yè)而言，融合的以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施都更加高效便捷�；谌诤系囊蕴W(wǎng)將成為綜合業(yè)務(wù)和應(yīng)用的傳載平臺(tái)。這就是上述的應(yīng)用終極。
四、結(jié)束語
經(jīng)過30多年的發(fā)展，以太網(wǎng)已經(jīng)變的非常健壯，在LAN領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)使它有望向MAN領(lǐng)域發(fā)展。在各電話公司、有線公司和新的競(jìng)爭(zhēng)者為未來籌劃之際，以太網(wǎng)技術(shù)以其高成本效益?zhèn)魉突A(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)，正在成為實(shí)現(xiàn)他們成長(zhǎng)和競(jìng)爭(zhēng)所需靈活帶寬和新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)的理想選擇。
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