带宽瓶颈:宽带技术发展的源动

网捷公司亚太区技术经理 黄明泰

  矛盾是事物发展的源动力,今天,带宽的瓶颈促使着宽带技术不断地进步。从而一次次地化解用户需求与宽带技术之间的矛盾。

  带宽需求不断增长运营商面临着更大的竞争压力近几年来,用户对网络的需求有了很大的变化。首先,互联网迅速成长与扩充使得网络用户数量大增;其次,用户不再只用窄带连接方式上网,更多用户开始使用ADSL或CableModem等宽带接入,甚至有些小区用户开始使用Ethernet到户的局域网(LAN)接入方式上网;再其次,由于新一代数据存储或备份,以及结合语音、视频的多媒体等业务的产生,而且流媒体业务也可以转移到IP网络上,形成所谓XoIP的新业务。这些发展使更多的用户享用更高的接入速度,提供更多的多媒体业务;无形中使得网络流量也大为增加。

  同时,网络技术这几年的变化与成长也非常大,不但以太网从百兆、千兆,并一路发展到万兆,就连SONET—SDH的发展也是从OC-3、OC-12、OC-48一路成长到OC-192,再加上IP技术的不断突破,使得把宽带IP网络建设成为多种业务平台,提供更多带宽以满足大量增加带宽需求的方案变得切实可行。于是各类运营商纷纷投入建设宽带IP网络的行列,以支撑整个宽带网络的运行。但是对运营商来说,如何更有效地提供各种IP业务所需的带宽,如何降低带宽成本,从而增加竞争力;如何降低网络的被动性与增加网络的扩展度,从面降低营运成本;如何快速的建设宽带IP网络以快速切入市场,都是宽带网络运营商必须面对的挑战,迄今为止,宽带IP网络与光网络的结合是唯一的答案。

  宽带IP网络覆盖WAN、MAN、LAN以最常使用的以太网技术为例,整个宽带IP网络的建设因为覆盖范围的不同,而有不同的组成部分,在一般网络的定义中,有所谓的广域网(WAN)、城域网(MAN)及局域网(LAN)部分,可以说局域网是一个园区网或校园网,城域网是城市中作为局域网互连的高速网络,通常又分为城域网接入部分及城域网核心部分 。城域网接入部分可以是基于城市中不同地区来划分,或者是基于不同技术来划分 ,如ATM接入网,SONET—SDH接入网;城域网核心部分通常是作为城市中一个高速、宽带、透明的汇接网,将不同地区,不同技术的接入网以无阻塞、无缝的连接方式连接在一起,形成一个城市规模的大型网络。各个城市的城域网再通过更大范围的广域网络骨干相互衔接,最终形成一个全国或全世界规模的无所不在的网络。

  局域网多数由以太网组成,末端用户大概在十兆、百兆之间,高速服务器速度可以达到千、兆,部分企业网骨干部分甚至可以达到万兆。城域网接入部分可以是ATM网或SONET/SDH网或者以太网速度在百兆和千兆之间,采用千兆捆绑技术形成一个较大带宽的上连链路。城域网核心部分可以是ATM网、SONET/SDH 网或者是以太网速度大概在,数千兆或万兆之间,对于带宽需求更高或者光纤资源利用效率需求更高的核心网,甚至可以采用密集波分复用(DMDM)的光网络技术来实现宽带需求。

  广域网骨干部分以前采用SONET/SDH技术,速度多采用OC-12(62兆)OC-48(2.5兆),OC-48捆绑技术(高10千兆),或者采用高速OC-192(5万兆)形成宽带网,对于部分带宽需求更高或光纤资源利用效率需求更高的骨干网部分,也可以采用DWDM来实现。

  宽带IP网络技术向效率和服务发展宽带IP网络技术的演进可以分为三个阶段,它们对宽带IP网络的基础建设将产生结构性的影响。

  第一阶段的发展集中在高速网络的技术与方案,包括现有的OC-48(2、5千兆)考察SONET/SDH或千兆以太网(GE)技术或OC-48捆绑(Trunking)技术或千兆捆绑技术,以及未来的OC-192(万兆)SONET/SDH或以太网(10GE)的技术,其中尤其以万兆以太网(10GE)和IEEE802.3ae为标记,即将在今年完成。各个主要网络厂家也都陆续推出万兆产品并进行交互操作测试,可以预见万兆以太网的时代已经来临。万兆以太网可以迅速整合到既有的网络系统中,而不会出现一种新技术可能发生的兼容问题。新的万兆以太网不但提供局域网/城域网连接(LAN PHY),而且可以用于局域网或城域网的环境,甚至用于存储网络的环境中。以太网同时也提供广域网接口(WAN PHY),可以连接到SONET/SDH的环路中提供城域网与SDNET/SDH骨干网的无缝连接。万兆以太网支持的连接距离从100M,300M,以至2KM,10KM,甚至40KM,并且在未来还可以与DWDM相结合,提供更高的带宽与更远的连接距离。

  第二阶段的发展集中在光网络的技术与方案就技术角度来看,当IP传输技术发展到万兆的程度,即使采用万兆捆绑技术,短期内,高速IP传输技术也很难再有突破,光网络技术的发展则不受限制,因此通过光网络技术令宽带网络继续提出最可行的解决方案。对于传统ATM或SONET/SDH或千兆万兆以太网等数据网络或FiberChannel存储网络等多种服务,可以通过波分复用技术(如160N16 @LGbps或1024N@10Gbps)整合到光纤骨干中,提供每对光纤160Gbps或每对光纤10,000Gbps的带宽,以更有效率的方式使用光纤资源,使得宽带IP网络的带宽可以提升到Tera-Bit的水平。并且采用DWDM技术对既有网络结构不会造成太大的变动,因此面对高达万兆的宽带连接需求,对大部分运营商来说DWDM+宽带IP可以说是一个既快又经济的解决方案。

  第三阶段的发展集中在IP控制平台上,特别是MPLS发展骨干网络可以通过MPLS的流量工程将流量放到有带宽的路径,从而有效利用骨干带宽,同时也提供服务质量的保证;城域网核心和城域网接入可以通过MPLS VPN功能提供更容易管理,更具有扩展性的VPN服务。MPLS VPN包括基于Draft Martini结合的L2 VLAN功能的点对点、点对多点的二层VPN服务;MPLS VPN也包括多点对多点透明LAN服务(TLS:Transparent LAN Service)。将MPLS整合到宽带IP网络或整合到宽带IP网络+光网络解决方案中,可以使运营商更有效率的使用骨干网带宽,同时提供更多的VPN服务。

  实施自上而下的IP+光网络结合方案带宽需求不断地增加,运营商必须在有限的光纤资源下以更快的速度、更高效率、更低成本、更有竞争力的条件下提供更充分的带宽,因此只能IP + 光网络两种技术完美结合,才能应对这些挑战。

  运营商可以分不同阶段将其宽带IP网络分阶段与光网络整合。第一阶段,将光网络与广域网(WAN)结合,提供简单且易于管理的骨干网络以及提供高扩展度、低成本的宽带广域网骨干网络;第二阶段,将光网络与城域网核心结合,将宽带由骨干网延伸到城域网,提供更多低成本的带宽。第三阶段将光网络与城域网接入结合,将宽带再次延伸到城域网络边缘。透过阶段性的整合,运营商就可以建设一个从上而下的IP + 光网络的完美结合方案。

摘自《硅谷动力》


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