為了適應市場競爭,網絡運營商將逐步實施從電路交換基礎網絡向基于包交換的網絡過渡。這一趨勢看來是不可避免的,問題在于怎樣確定最佳時機,即在電路交換硬件和軟件上投入巨資的網絡運營商什么時候將放棄現有的網絡設施并采用ip網絡。
答案取決于原有投資到底有多大,網絡運營商要根據原有投資量決定在什么時候將傳統話音業務流從電路交換網絡轉移到帶寬效率更高的IP網絡上才比較經濟合理。
有沒有一種既能實現上述轉變又在經濟上和技術上均可行的辦法?如果你是一個ISP,答案是肯定的,在核心網絡部署T級交換機并將ATM交換機從核心移到邊緣就可以了。但對于網絡運營商就沒有這么簡單,由于傳統運營商已在TDM和電路交換設備上投入大量資金,他們需要更審慎的演進計劃。傳統運營商應該忽略當前關于光交換機和T級交換路由器孰優孰劣的討論,這兩項技術都能夠作為主要工具為向未來網絡邁進掃清道路。
光交換技術將在下一代承載網絡中扮演重要角色,具備光交換功能的T級交換路由器將使這一目標更易達到。從長遠來看,T級路由器將占有一席之地。了解光交換和T級路由技術的概況與開發初衷將有助于網絡規劃人員作出既贏得利益又保持網絡競爭力的決策。
使用DWDM技術可以將一根光纖的傳輸容量提高一個數量級,為網絡運營商們提供了一種提高光纖設施承載能力的好辦法。DWDM系統將標準的1310納米或15xx納米激光轉換成多個光頻率,在一根光纖上創造出160根虛擬光纖,使一根10Gb/s的光纖能夠承載1.6Tb/s的流量,運營商不必再敷設160根獨立的10Gb/s光纖。
由DWDM技術上的突破帶來的容量增長引發了關于怎樣提供區分型業務(diff-serv)的討論。光交換和T級路由這兩項技術的出現允許網絡運營商設備直接與互聯網的光核心網聯通,基于上述技術的骨干設備將具有更高性能并減少資金和運營成本。這些骨干設備——光交換機和T級路由器——就是為了更靈活地提供寬帶增值業務而設計的。
事實上光交換機和T級路由器這兩類設備互為補充。光交換機能夠減輕現有電路交換網絡的負擔,幫助公用交換電話網(PSTN)更高效地完成物理層中繼功能。集成了光技術的T級路由器提供大粒度的接入集中功能,并通過MPLS和流量工程進一步提高了數據處理能力。從長遠來看,T級路由器被定位為新的包交換網絡的中心局交換機。隨著電路交換技術被包模式的傳輸所替代,T級交換路由器將構成一個新的通信平臺,業務提供商可以在這個平臺上實現特性豐富、頻帶很寬、服務質量有保障且價格能被公眾所接受的業務。
開發光交換技術的目的是為了讓現有的基于電路的公用網絡提供更大的容量。開發T級交換路由技術的目的有兩個:一是為現有電路網絡中的光交換機提供必要的流量集中,二是為建立一個能夠支持新型寬帶應用的分組式網絡創造條件。光交換機為在光核心網絡上承載實時型時分復用(TDM)流提供了更經濟有效的手段。T級路由器的優化設計目標是支持IP數據包的爆炸性增長。盡管源于不同的開發思路,光交換機和T級路由器能夠互為補充,在網絡運營商市場中繁榮發展。
光技術的背景是面向同步業務的電路交換和時分復用(TDM)技術。基于TDM或空分復用和面向連接的電路交換——不管速率為1.544 Mbps或10Gbps——均以每125μs一次的速度在固定信道之間進行交換,保證了服務的一致性和最小的時延。
數據業務量幾乎在一夜間就增長到網絡總業務量的50%以上。設備生產廠家相應地開發了增強型的電路交換產品來幫助PSTN更有效地支持話音和數據業務量,如ATM和SONET/SDH。雖然這兩個協議都改善了性能,但由于引入了多層交換和復用,使網絡結構重疊和笨重。
當網絡的每個節點都需要和所有其他節點建立一條直接的虛連接時,電路交換網絡就產生了由于虛電路倍增造成的n2問題,這種網狀電路的復雜性已經達到無法管理的程度。
光交換能夠在物理層上減少n2問題,現有的光交換機實際上是具有光接口、交換電信號的數字交叉連接設備,光交換機為基于電路的骨干網絡提供了一種交換匯接業務、統計復用或TDM業務的更有效手段。光交換機在物理層引入智能,在T級路由器的幫助下能夠為核心網絡免除兩個不必要的技術層次:ATM和SONET/SDH。從這個角度來看,光交換機有助于減少建網設備資金投入和運營成本。
新興業務提供商可以采用光交換機構建網狀網來取代SONET/SDH環。光交換設備廠家很可能將開發一種動態鏈路狀態協議,它類似于OSPF、PNNI或MPLS,以便在網狀網的環境下提供物理層的動態迂回路由和自動保護。然而,光交換機也有缺點,如它不支持低于2.5Gbps的接入接口,只工作在波長一級,無法識別光信道中傳送的數據。因此,光交換機無法識別數據包或提供區分型服務,它們需要包處理設備如T級路由器來完成本地接入業務量的疏通。
如果現有的四倍網絡增長只源于少數用戶需要四倍的接入速率,光交換機作為支持接入業務量的疏通的解決方案是行之有效的。然而,大多數用戶不需要基于OC-48(2.5Gbps)的點到點、凈信道接入速率。每個光交換機端口需要一個T級路由器端口,故可將一個OC-48管道以點到點或點到多點配置分配給多個用戶。總體看來,光交換機可以改善網絡重疊現象,與T級路由器連接替代ATM和SONET/SDH,但只要網絡中仍保留電路交換技術,n2問題和重疊網絡仍會在一定程度上存在。
業界正致力于建立一個能適應IP數據業務量指數增長的新網絡,T級路由技術是這一努力的基礎。隨著技術的發展,同步業務(如話音和圖像)被壓縮成數據包,也作為數據來看待,許多業務提供商希望從一個新的起點構建網絡。基于無連接的包交換技術不需要信令、電路和節點之間的連接,故T級路由器是處理IP流的最佳選擇。
在包交換網絡中,數據以存儲轉發的形式傳輸,依據包頭中的地址字段將數據包送往目的地。T級路由器用途很多,它通過能夠在T級速率下支持QoS的硬件專用集成電路為接入業務量選擇路由并交換匯接局的業務。
因此,T級路由器能夠解決電路交換網絡中許多固有的問題。T級路由器允許IP業務直接接入DWDM系統,不需要中間設備。由于以數據包為基礎,不要求每個網絡節點與其他節點有直接的電路連接,T級路由器還避免了1、2、3層的n2問題。
業務提供者需要一種能夠提高運營效率的技術,并依據用戶對業務類型和接入速率(從T1子速率到OC-192)的需求提供各種服務。在提供服務方面,T級路由器能夠分離各個數據包,根據包內的信息選擇路由,為開放各種服務打下基礎。
據預測,光子將是下一代光互聯網的基礎,業界將投入數十億美元去開發產生、放大、選擇路由和交換波長的設備,不受限地承載數字信息。
然而,僅就T級交換路由器而言,它將會成為新的包交換網絡的基礎,該網絡將支持更廣泛的應用如電子商務、多媒體、視頻點播、電視會議、虛擬專用網(VPN)、多點傳播和虛擬游戲。集多種專用設備特點于一身的T級路由器將簡化核心網絡,削減運營成本,提高性能,構筑一個傳輸和建設成本都很低的網絡。
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