城域以太网跨越障碍

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

对如今最流行的应用—LAN到LAN互连、IP接入与对等操作、内容分发、数据中心联网以及VoIP传输而言，以太网因其具备诸多优点已然成为一种既有效又简单的解决方案。那么，为什么以太网会在城域和长距离网络领域的发展中遇到阻力呢？答案也许很简单: 因为存在三大根本原因，使得城域以太网发展受阻！
今天，以太网携其自身的诸多优点—使用方便、具有成本效益、可扩展性和灵活性，正试图打破城域带宽瓶颈。另外，由于在局域网（LAN）得到了广泛应用，厂商在生产数以百万计的快速以太网（Fast E）和千兆以太网（GigE）等接口，与SONET、ATM和帧中继等接口相比，成本大大降低。
由于拥有广泛的市场基础，以太网自然成了最具有扩展性的传输技术。一旦建立了快速以太网或者千兆以太网连接，一些运营商就可以让顾客自行选择优先带宽级别，只要不超出100Mbps或者1Gbps的最大端口速率就行。加之以太网可以采用多种方式进行配置，从简单的点对点服务到用第二层网桥构建的多节点网络，不一而足。基于此，运营商还可以利用该协议所具有的灵活性，提供固定费率和基于使用流量的两种定价方案，这样用户就可以根据网络流量特点，来尽量减少每月开支。
然而，尽管以太网具有上述显著优点，并且基于专线、ATM或者帧中继的以太网也发展迅速，但以太网在城域范围发展的窘境仍是昭然若揭：覆盖范围有限、标准缺乏一致性以及性能受到限制。
障碍一: 覆盖范围有限
虽然几乎每家运营商都已宣布推出城域以太网服务，但实施的这些服务有不少无法让大部分用户享用以太网的各项优势。因为，虽然目前铺设了光纤城域网，但80%～90%的企业距离光纤设施仍在半英里之外；另外，2002年以来企业缩减资本开支，这就减少了为了支持以太网服务必须部署的新型电信级交换硬件设备的费用。导致的直接结果就是，城域以太网服务只是部署在密集的电信大楼等地区；若要想部署在新的地区，还得视具体情况而定。
障碍二: 标准缺乏一致
在标准方面，虽然城域以太网论坛（MEF）制订了明确标准，但并没有被所有硬件厂商和运营商所采用。目前实施的硬件其标准各不相同、功能不一：有的是复杂的第二层服务互联，有的是简单的基于专线的点对点以太网。如果在采用不同技术的两家运营商之间延伸以太网服务，硬件选择的多样性就会带来特性差异，而相应的是产品功能上的差异会导致部署端到端服务并不能符合用户的心意。
用一个实际例子可以很好地给予解释：一用户需要一个应用—传输超过2400字节的以太网巨型帧（jumbo-frame）。虽然硬件生产商的设备支持巨型帧，但对帧的上限作了限制，具体取决于服务是通过快速以太网接口来提供，还是通过千兆以太网接口来提供。另外，该用户只需要100Mbps的带宽，不愿为环路上的千兆带宽付费。所以，为了能够容纳快速以太网环路上尺寸更大的巨型帧，只好专门部署额外硬件。
另一个例子就是厂商不支持802.3ad链路聚合，大家知道，如果有了802.3ad链路聚合，就很容易把不同提供商之间或者同一服务提供商网络上的多家厂商的设备之间高度可靠的连接接合起来（如图1所示）。
障碍三：性能受到限制
除了上述覆盖范围、标准不统一的问题之外，网络性能是我们最关注的焦点。大多数以太网服务缺乏服务级别和流量优先级划分，所以它是一种“尽力服务”（best-effort service）。但不管怎样，如果使用冗余骨干网流量确保流量没有阻塞，还是能满足高可用性的服务级别协议（SLA）的要求。不过，在一条或者多条核心网络通路出故障而导致网络停止运行的情况下，也会引发流量阻塞。
故此，如果没有实施服务质量（QoS），就不能始终维持SLA。许多部署的交换式以太网还缺乏SONET的快速重路由功能，这样一来，就不适合高度敏感的应用，譬如数据同步复制或者实时视频业务。
跨越的技巧
令人欣慰的是，上述问题都可以得到完善的解决，并且有多个方案备选，包括：
● 利用额外光纤。扩大本地光纤的覆盖范围很重要，传统本地交换运营商（ILEC）重新关注光纤到路边（FTTC）计划则可能会发挥效用，不过要取得重大进展仍有很长一段路要走。如今，有些线缆公司推出了各自版本的以太网传输服务，不过说到充分利用网络功能，这些公司铺设的光纤仍有很大潜力可挖。
● 采用基于铜线和专线的以太网。如今已涌现出了许多硬件公司，它们所开发的廉价交换机能够扩大基于传统铜线环路和专线的以太网的传输范围。这些设备通常使用面对用户、具有10Base-T或者快速以太网切换功能的廉价小型的用户端设备（CPE），以及网络上从DS-1到OC-3的多个接口。本地环路的两端分别是CPE和大型交换机，交换机则放在中心局或者运营商的存在点（PoP）。这些CPE交换机有许多还能够把多条速度较慢的环路聚合起来，以增加面对用户的以太网接口的吞吐量。另外，有些传统的SONET多路复用器生产商在给现有平台添加以太网刀片，甚至在给已经添加了交换式以太网功能的升级平台添加以太网刀片（如图2所示）。
● 以太网交换机硬件成本不断降低。电信级以太网交换机硬件成本在最近两年大幅下降，不过要实现城域覆盖，仍需要投入相当大的一笔资金。随着这类成本不断下降，运营商会更容易证明有必要扩大覆盖范围。
● 通过网桥连接其他第二层的交换式以太网服务。在以太网访问不到某些节点的多节点网络中，仅次于最好的解决方案也许就是以太网和帧中继/ATM之间采用第二层网桥技术。在这种情况下，就可以利用RFC 1490和RFC 1483这两项标准来封装ATM或者帧中继上的以太网数据包，然后传回到连接其余以太网节点的第二层网桥。
● 无线以太网。许多无线设备生产商现在为点对点部署提供快速以太网和千兆以太网等接口；而WiMAX及其他技术也有望能够带来多点部署及延长传输距离等功能。
● 实施一致的标准和核心交换功能。运营商会密切关注城域以太网论坛（MEF）、第一英里以太网联盟（EFMA）及其他组织所制订的标准，还会促使硬件商也要密切关注。因为纯粹的以太网交换功能（而不是有限的基于专线的点对点以太网）被进一步推向网络边缘，所部署设备会更真正地采用工业标准，提供更大的服务灵活性。到时，运营商就能够跨网络到网络接口对服务参数进行匹配，提供性能一致的端到端服务。
● 克服性能受到限制的问题。随着运营商部署功能更完善的基于多协议标记交换（MPLS）的以太网，目前性能受到限制的问题会得到缓解。还有，最近实施的MPLS允许用流量划分优先级和部署流量工程，确保在整个网络核心内实现真正的QoS。另外，基于MPLS网络技术，一旦网络通路出现故障，MPLS交换机里面的快速重路由功能也可以提供接近SONET交换速度的转换时间，这些改进将使得以太网传输适合于要求最苛刻的应用。
说到此，我们不难理解以太网的前景和价值最终取决于运营商和设备生产商在发展市场方面投入的工作和专注程度。因此，要解决如今面临的挑战，没有权宜之计;不过业界领导厂商正在利用技术和创造力，来设计可以让用户发挥城域以太网潜力的解决方案。

来源：CCW