Cisco 光纖互聯網發展策略

2019-11-04 23:18:58

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Internet正在向我們生活的各個領域滲透， Internet的快速發展與普及正改變著公共通信網上的流量結構，語音信息在過去曾經占據主導地位，但在21世紀，數據將占據通信流量的主要部分。為了在新型的Internet經濟環境中獲得競爭優勢，服務供給商需要使用光傳輸基礎設施，高效處理不斷增長的數據流量。這一基礎設施必須能夠交換大量基于ip分組的信息，能滿足最嚴格的用戶需求，并能靈活地支持迄今尚難猜測的IP應用軟件和服務。Cisco公司為了滿足Internet的發展的需要，正不遺余力地發展光互聯網絡技術。
　　
　　光互聯網絡技術概述
　　----寬帶IP核心網絡技術的發展很快，總的趨勢是帶寬越來越大、技術的層次結構越來越簡單，出現了直接在光纖上承載IP的技術，如圖1所示。
　　　

　　----為了滿足IP流量的增長并充分利用光纖傳輸設施，服務供給商對數據平臺有以下要求：
　　
　　----· 提供比現有平臺高幾個數量級的容量，支持端口密度和接口速度的飛速增長；
　　
　　----· 能直接、有效地與光纖基礎設施相連接；
　　
　　----· 提供快速保護和存儲功能，支持對網絡可靠性和可用性的更高要求。
　　
　　----光纖互聯網絡恰恰符合上述要求，提供了以數據為中心的傳輸解決方案。光纖互聯網技術將千兆位(Gbps)、百萬兆位(Tbps)甚至億兆位網絡互聯與當前新興的光纖技術進行結合，其優點是能夠以非常高的速度傳輸數據。在數據以驚人的速度大量涌入公共網絡的趨勢下，光纖互聯網將顯示出卓越的性能和可擴展性。不僅如此，它還將提供服務供給商所要求的可靠性和可治理性。
　　
　　----光互聯網絡除了提供極高的帶寬、高可靠性/可治理性和豐富的功能外(如MPLS VPN、MPLS業務量工程等)，光纖互聯網還大大降低了TDM傳輸的成本，為IP業務的實施構建高容量傳輸網絡：
　　
　　----· 較低的設備成本——光纖互聯網不需要TDM多路復用器，因而能降低硬件成本。以前由基于SONET/SDH的TDM設備提供的功能，現在直接由光纖互聯網設備集成。
　　
　　----· 帶寬的有效利用——TDM使用靜態的固定帶寬分配方案，因而浪費帶寬。光纖互聯網則以統計的方式復用整個光纖容量，提高了帶寬的使用效率。
　　
　　----· 較低的運營成本——需要操作和治理的設備較少，光纖互聯網易于維護，且維護成本低。
　　
　　光纖互聯網絡的標準化組織
　　——光互聯網絡論壇(OIF)
　　----為了推動IP Over Optical技術和網絡的發展，由AT＆T, Bellcore, CIENA, Cisco, HP，Qwest, SPRint and Worldcom等公司發起建立了光互聯網絡論壇 (Optical Internetworking Forum)。OIF的主要任務是加速光互聯網絡技術的發展，推動光互聯網絡技術標準化進程，負責實施各廠家光互聯網絡設備之間的互操作性測試和兼容性測試等。目前，光互聯網絡論壇由100多個成員組成，包括互聯網絡設備主要供給商、光傳輸設備供給商、大型ISP、傳統電信運營商等。Cisco的安德魯·格林菲爾德先生擔任 OIF的主席。
　　光互聯網絡模型
　　----光互聯網絡的協議模型如圖2所示，它包括客戶層(IP層)協議、IP適配協議、光通路協議以及WDM光復用段、WDM光傳輸段等。客戶層協議包括IPv4, IPv6等協議；IP適配層協議用于IP多協議封裝、分組定界、差錯檢測以及QoS 控制等功能，光通路協議包括數字客戶適配和帶寬治理(比特率和數字格式透明)、連接性證實等功能；光復用段功能包括帶寬復用、線路故障分段和保護切換以及其他傳送網維護功能；光傳輸段功能包括高速傳輸(色散補償)、光放大器故障分段等功能。
　　　

　　----眾所周知，Internet是以開發能夠反抗大規模戰爭破壞并能在部分網絡遭受較大損害時仍能繼續運作的高度可靠的網絡而開始的。IP的非連接特性、動態路由算法和高度分布式的網絡體系結構都有助于實現網絡的高度抗干擾性。
　　
　　----當在實現光互聯網時，由于速度極高、容量極大，因此光互聯網絡技術提供了新的方案，使基于分組的互聯網固有的可靠性得到增強，從而使未來的網絡比今天基于電路的傳輸基礎設施具有更高的可靠性，并能在網絡發生故障時實現智能響應，這些新的方案包括：
　　
　　----·預先性能和故障監視功能以及故障隔離功能；
　　
　　----·用于實現快速服務恢復和網絡恢復的智能保護交換功能；
　　
　　----·在第2層的保護切換功能。
　　
　　----通過這些新的功能，光纖互聯網絡將提供一種新的網絡體系，它具有巨大的容量、支持新興的IP業務并具有無與倫比的網絡可靠性。 Cisco光纖互聯網發展計劃
　　
　　----Cisco光纖互聯網發展計劃分為五個階段，如圖3所示，它指明了Cisco公司研究開發Internet骨干網設備上的實施步驟，最后的結果是推出容量達幾百個T的光纖IP解決方案。第一階段重點放在數據設備與光纖傳輸設備的互操作性上，目的是使服務供給商能夠在數據流量開始成為網絡主要流量后，充分利用在TDM光傳設施上的現有投資。接下來的幾個階段則重在開發完全基于通過光技術傳輸信息包的 “純”光互聯網。Cisco光纖互聯網發展計劃的最終目的是提供容量比當今互聯網高幾個數量級的光纖互聯網解決方案。
　　

　　----第一階段：數據通過TDM網絡來傳輸
　　
　　----Cisco光纖互聯網計劃的第一階段是提供基于當今公共網絡廣泛使用的SONET/SDH標準的光傳輸解決方案，即IP Over SONET/SDH(POS)。與 SONET/SDH基礎設施相連接，可直接使所有服務供給商提高數據基礎設施容量。目前，這一階段已經實現，Cisco的POS技術已被全世界的數據服務商所采用，POS接口的速度已達2.5Gbps (OC-48c/STM-16)。

　　
　　----第二階段：數據通過DWDM光纖網傳輸
　　
　　----Cisco光纖互聯網計劃的第二階段是將互聯網絡設備直接與DWDM設備、光分/插器(OADM)以及其他被引入網絡的光纖互聯網絡部件相連接。由于此技術將SONET/SDH設備包括在網絡互聯設備內，因而大大降低了設備成本。當數據速度提高后，這一優勢將更加明顯。此階段的要害是實現OC48c/STM-16和OC- 192c/STM-64接口。
　　
　　----第三階段：TDM集成
　　
　　----Cisco光纖互聯網計劃的第三階段的重點是增強現有 TDM網絡的功能，以支持更大容量的數據流，旨在滿足許多原有服務供給商的需求：一方面他們必須提高在現有TDM上的投資回報，另一方面要逐步轉向有利于數據傳輸的光纖互聯網方案。第一階段的目標是使數據流量通過SONET/SDH電路在現有TDM基礎設施上傳輸，第三階段的目標則是將兩者集成起來，方法是將網絡互聯和TDM功能在能支持電路和數據流量的平臺上進行結合。這包括集成了網絡互聯和SONET/SDH TDM功能的新型混合訪問產品以及TDM網絡和光纖互聯網之間的增強接口。
　　
　　----第四階段：光集成
　　
　　----Cisco光纖互聯網計劃的第四階段的任務是推出全新的骨干網聯網方案，具體做法是直接耦合網絡互聯和光傳輸技術。Cisco的動態分組傳輸(DPT) 技術和它具有的自恢復數據環即是該階段光集成方案的實例。第四階段還完成了光傳輸技術和光部件的一些革命性的改進，如IP再生器(IP Regenerator)。Cisco目前正努力把包括DWDM在內的下一代光技術集成到光纖互聯網絡平臺中。
　　
　　----第五階段：光纖互聯網
　　
　　----Cisco光纖互聯網計劃的第五階段將全面實施光纖互聯網的構想，包括通過光交換和增強的光集成，從而實現幾百T容量的新產品和新技術。
　　
　　光明的未來
　　----新型的服務供給商必須采用最新、最先進的技術，來構筑他們的網絡基礎設施，以適應未來數據流的飛速增長。Cisco公司愿意盡最大的努力，與領先的服務供給商構筑先進光纖互聯網絡，建立面對未來能更加盈利的基礎設施，迎接 Internet經濟的到來。

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