多業(yè)務(wù)傳輸平臺以太網(wǎng)解決方案
2019-11-04 21:27:14
供稿：網(wǎng)友
近年來，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求空前增長，城域以太網(wǎng)設(shè)備的投資也相應(yīng)增大，按當(dāng)前發(fā)展趨勢，到2006年，對城域以太網(wǎng)設(shè)備的投資增長率預(yù)計將達(dá)到134％，總額達(dá)59億美元。這主要是由于運營商必須投資新的網(wǎng)絡(luò)來滿足用戶不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，只有這樣，他們才能在瞬息萬變的市場環(huán)境中保持自己的競爭優(yōu)勢，立于不敗之地。
一、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：用戶需求與現(xiàn)實狀況
今天，雖然幾乎所有的猜測都將重點放在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上，但目前語音業(yè)務(wù)仍然是電信企業(yè)利潤的主要來源。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還主要是通過語音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施提供，而不是通過數(shù)據(jù)應(yīng)用真正需要的網(wǎng)絡(luò)。
最早的數(shù)據(jù)服務(wù)是通過調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換成語音來實現(xiàn)的，隨后，運營商通過T1/E1來提供純數(shù)據(jù)服務(wù)，但是，這些網(wǎng)絡(luò)都僅僅符合語音系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)建模塊的需求，而無法滿足純數(shù)據(jù)應(yīng)用的要求。最早提供數(shù)據(jù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)有X.25、幀中繼，隨后是ATM，但他們都不能完全滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基本需求。
那么，數(shù)據(jù)應(yīng)用真正需要的環(huán)境是什么呢？目前為止，應(yīng)用最廣泛的還是廣域網(wǎng)（WAN），提供不同地點之間的連接。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方案無法滿足用戶的需要。ISP連接是另一個應(yīng)用，數(shù)據(jù)連接需求相似于廣域網(wǎng)（WAN）。因特網(wǎng)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，帶來了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸性增長。此前，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)業(yè)務(wù)僅僅局限于商業(yè)用戶多個分支機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，而現(xiàn)在，沒有分支機(jī)構(gòu)的企業(yè)也需要訪問互聯(lián)網(wǎng)，并需要某些數(shù)據(jù)服務(wù)。ISP的連接和其它的數(shù)據(jù)應(yīng)用很相似，但是目前很多運營商將ISP作為一個非凡的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，往往通過電路或其它技術(shù)來提供。
廣域網(wǎng)和ISP連接應(yīng)用主要是基于服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而不是終端用戶的真正需求。但是，服務(wù)商所處的環(huán)境在改變，事實證實，近幾年，服務(wù)商正在通過使用更多面向客戶的技術(shù)，如以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等，向終端用戶提供更簡捷、經(jīng)濟(jì)和實用的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
二、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的優(yōu)點:
1.點對點的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)
在傳統(tǒng)的WAN應(yīng)用中，兩個局域網(wǎng)LAN是通過路由器相連的，而路由器是通過幀中繼或?qū)＞€相連，從一點到另一點的數(shù)據(jù)包的傳輸，首先通過交換機(jī)到本地的路由器再到CSU/DSU，轉(zhuǎn)換成WAN的技術(shù)（E1，ATM，F(xiàn)R），傳送到遠(yuǎn)方的CSU/DSU及路由器，再通過交換機(jī)發(fā)送到目的地。采用以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)通過光纖在遠(yuǎn)端和本地以太網(wǎng)的交換機(jī)之間傳輸，就似乎他們之間有線纜直接連接一樣。這說明：LAN和WAN可采用相同的技術(shù)，不需要CSUs/DSUs。本地和遠(yuǎn)端以太網(wǎng)交換機(jī)之間由運營商的光纖來直接連接。為監(jiān)測線路連接通路狀況和性能，運營商可以選擇性地安裝簡單的CLE設(shè)備(用戶端設(shè)備)，但也可不必裝。用戶不需要路由器，兩個以太網(wǎng)交換機(jī)直接連接，以太網(wǎng)的分享機(jī)制可以把數(shù)據(jù)包傳遞到目的地。因此省略了路由器的配置、維護(hù)和治理。當(dāng)然用戶可以把以太網(wǎng)業(yè)務(wù)根據(jù)用戶自己的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計連接到路由器上，這樣避免了整個網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。以太網(wǎng)的簡單性和自動配置特性是以太網(wǎng)在LAN和WAN業(yè)務(wù)的應(yīng)用中取得很大成功的主要原因。不需要配置路由表，通過簡易的、自動形成拓?fù)錂C(jī)制來提供透明LAN業(yè)務(wù)
2.全網(wǎng)狀的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)
實際的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用是各個遠(yuǎn)端之間構(gòu)成一個邏輯的網(wǎng)。相當(dāng)部分運營商/服務(wù)商的用戶至少有兩個以上的站點需要提供服務(wù)，而他們構(gòu)成了運營商利潤的主要來源。不過,運營商通常忽視了多點到多點傳送業(yè)務(wù)的需求而僅僅提供點到點的服務(wù)。這樣一來，用戶需要自己來建設(shè)一個邏輯上的全網(wǎng)狀的網(wǎng)絡(luò)來提供點對點以外的服務(wù)。而這會造成用戶在網(wǎng)絡(luò)配置和維護(hù)上投入大量的精力和財力。
以太網(wǎng)提供了一個完整和簡易的解決方案來解決這些問題。多個節(jié)點的用戶可以通過以太網(wǎng)接口來連接各個站點。從用戶的方面看，這些接口都是通過一個虛擬的交換機(jī)來連的。該網(wǎng)自動配置以太網(wǎng)地址，自動將每個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包傳送到目的地。
三、以太網(wǎng)流量突發(fā)和無規(guī)律性
與語音業(yè)務(wù)相比，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬是非常沒有規(guī)律的。產(chǎn)生流量無規(guī)律性的主要因素是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用通常傳送大量的突發(fā)性流量，而突發(fā)性應(yīng)用在相當(dāng)短的時間內(nèi)往往會占用大量的帶寬。
數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)該能夠隨時隨地提供所需的最大帶寬，否則將影響該業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。在傳統(tǒng)的基于TDM業(yè)務(wù)的情況下，確保最大帶寬的途徑只能是購買所需的帶寬。ATM和FR能夠有限地解決部分問題。但是以太網(wǎng)只能解決零星的數(shù)據(jù)流量，共享網(wǎng)絡(luò)答應(yīng)用戶根據(jù)需要最大限度使用帶寬資源。
四、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和SDH/SONET的服務(wù)提供商
目前，有許多種提供純以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的解決方案，但只有極少數(shù)運營商提供單純的以太網(wǎng)服務(wù)，大多數(shù)運營商通過以太網(wǎng)與SDH/SONET相結(jié)合的方式來向用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這種結(jié)合的方式來向用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有多種解決方案，但在CAPEX,OPEX、靈活性和保護(hù)方面存在許多缺點。
1. 光纖
以太網(wǎng)和SDH/SONET網(wǎng)相互獨立，單獨使用光纖傳輸業(yè)務(wù)。由于需要對兩個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，因此CAPEX和OPEX高，靈活性低，降低了數(shù)據(jù)服務(wù)的安全性。
2．WDM
以太網(wǎng)和SDH/SONET網(wǎng)通過WDM設(shè)備集成在同一對光纖中傳輸。這種解決方案需維護(hù)三套網(wǎng)絡(luò)所以CAPEX,OPEX很高，受限于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬靈活性和保護(hù)。
3． POS接口
以太網(wǎng)交換設(shè)備提供POS接口（Packet over SDH/SONET），通過SDH/SONET網(wǎng)來傳輸以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。類似于其它方案，這也需維護(hù)兩套網(wǎng)絡(luò)，所以CAPEX, OPEX高，網(wǎng)絡(luò)的靈活性和安全性有限。
4． MSTP 以太網(wǎng)解決方案
在同一種設(shè)備上結(jié)合了以太網(wǎng)與SDH/SONET，由不同業(yè)務(wù)的接口卡來提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和SDH/SONET業(yè)務(wù)，而這種方案超越了上所的幾種方案。
很顯然，MSTP平臺方式有以下一些優(yōu)點：有效的投資成本，投資成本易于控制，根據(jù)實際需要靈活的增加，較低的運行成本和帶寬分配非常靈活，帶寬利用率高。
五、ECI多業(yè)務(wù)傳輸平臺以太網(wǎng)解決方案
目前，有多種解決方案滿足在MSPP平臺上提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，ECI解決方案是利用EIS（以太網(wǎng)業(yè)務(wù)卡），直接插在XDM（ECIMSTP）設(shè)備上來提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，每塊EIS卡可提供多個以太網(wǎng)接口連接用戶端設(shè)備(直接的或通過CLE)，不同的EIS卡通過SDH/SONET電路互聯(lián)，可提供點對點或共享的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。EIS卡直接與XDM的交叉矩陣卡連接，帶寬可實現(xiàn)在1個VC（VC-12/3/4）到GE滿帶寬可調(diào)。
六、所提供的服務(wù)
以太網(wǎng)與SDH/SONET相結(jié)合的解決方案可以由多種方法來實現(xiàn)，ECIMSTP以太網(wǎng)解決方案為運營商提供了多種獨特的功能。
1.透明LAN服務(wù)
為了提供透明LAN服務(wù)，一個有多個節(jié)點的客戶被連接到多個以太網(wǎng)卡（EIS）的多個以太網(wǎng)口上。這些端口被配置成為同一個客戶使用。因此，從客戶方面來看，該以太網(wǎng)絡(luò)就像一個邏輯上的以太網(wǎng)交換機(jī)一樣在工作著。這個網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和處理著MAC地址與端口的選擇并把每個包傳送到應(yīng)該去的地方。這個學(xué)習(xí)處理過程提供一個簡單的自動配置技術(shù)來實現(xiàn)正確的交換并免除了任何手工的配置。
這種以太網(wǎng)服務(wù)可以提供 多個用戶端口之間全網(wǎng)狀連接，支持廣播和組播和支持帶標(biāo)記和不帶標(biāo)記（802.1Q）的用戶數(shù)據(jù)包。用戶可以在事先沒有和運營商協(xié)商的情況下使用任何802.1Q和802.1P標(biāo)記來提高業(yè)務(wù)的服務(wù)等級。每個用戶具有自己的虛擬以太網(wǎng)絡(luò)而兩個用戶甚至可以使用相同的MAC地址而不會引起網(wǎng)絡(luò)故障。
2.ISP連接
運營商通過一個口（通常是千兆以太網(wǎng)口）連接到ISP的網(wǎng)絡(luò)來提供ISP的接入。每個連接到這個網(wǎng)絡(luò)的用戶可以使用該ISP的服務(wù)。以太網(wǎng)包從用戶端口被直接傳送到ISP的端口。這個ISP僅僅使用一個物理端口，屬于特定用戶的數(shù)據(jù)包被打上802.1Q的標(biāo)記（VLAN標(biāo)記），ISP的路由器在物理端口上通過使用802.1Q標(biāo)記定義了VLAN，并把不同的邏輯接口分配給不同的用戶。一個客戶可以使用同一個以太網(wǎng)端口來同時獲得透明LAN服務(wù)和ISP連接。一個特定的802.1QVLAN（虛擬局域網(wǎng)）可以標(biāo)記進(jìn)出ISP的業(yè)務(wù)。
3.專用和共享帶寬
SDH/SONET傳送以太網(wǎng)主要有兩種方法：每個用戶的以太網(wǎng)承載在專用的SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)上和多個用戶共享以太網(wǎng)。
EIS卡使運營商能在同一卡板上實現(xiàn)專用和共享帶寬。這意味著一個以太網(wǎng)端口可以通過專用的SDH/SONET鏈路連接到網(wǎng)絡(luò)中的任何地方，其他的以太網(wǎng)端口可以以全網(wǎng)狀連接到共享網(wǎng)絡(luò)。而且專用和共享業(yè)務(wù)可以在同一個接入端口混合接入。通過帶有服務(wù)802.1Q或802.1P等級的標(biāo)記，他們能切換到同一個客戶的另一個端口的專用SDH/SONET鏈路或者切換到到正確端口的共享網(wǎng)。
4.QoS保證選擇
在當(dāng)前專用帶寬并不總是一個經(jīng)濟(jì)問題。有很大的肯能夠是不能根據(jù)用戶的需要來提供業(yè)務(wù)并協(xié)商服務(wù)質(zhì)量。解決方案是為各種用戶提供一定范圍內(nèi)的各種QoS等級，甚至是為同一個用戶提供多個服務(wù)等級。
以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為運營商提供了一個很大的突破。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)是第一個能滿足不斷增長的帶寬需求、真正性價比高的靈活可靠的提供高帶寬服務(wù)的方式。MSPP提供了一個最佳的SDH/SONET和以太網(wǎng)相結(jié)合的解決方案。該解決方案的主要優(yōu)點是投資的靈活性，答應(yīng)運營商通過根據(jù)確實的需要來安裝相應(yīng)的端口，并根據(jù)業(yè)務(wù)不斷增長進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。MSTP的解決方案可以讓運營商大大降低CAPEX和OPEX，提供利潤率。
