光以太網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)在兩大主流通信技術(shù)的融合和發(fā)展:以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)。它集中了以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),如以太網(wǎng)應(yīng)用普遍、價(jià)格低廉、組網(wǎng)靈活、管理簡單,光網(wǎng)絡(luò)可靠性高、容量大。光以太網(wǎng)的高速率、大容量消除了存在于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的帶寬瓶頸,將成為未來融合話音、數(shù)據(jù)和視頻的單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.3ae)的形成,人們相信以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍必將得以從局域網(wǎng)延伸到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。光以太網(wǎng)概念的提出,首先將給城域網(wǎng)帶來革命性的變化,F(xiàn)在的城域網(wǎng)是基于SDH的體系結(jié)構(gòu)。SDH最初是面向低速、電路交換的話音業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的,雖然其同步機(jī)制可保證良好的QoS性能,提供50ms的電路保護(hù)倒換時(shí)間,缺點(diǎn)是SDH設(shè)備價(jià)格昂貴,用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)不夠靈活、效率低下。光以太網(wǎng)基于現(xiàn)在應(yīng)用非常普遍、技術(shù)成熟的以太網(wǎng)技術(shù),并對(duì)網(wǎng)管和流量工程等方面的功能進(jìn)行了加強(qiáng),以便應(yīng)用于現(xiàn)在的電信網(wǎng)絡(luò),滿足城域網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)速率和傳輸鏈路可靠性的要求。目前,大約95%的局域網(wǎng)是以太網(wǎng),現(xiàn)在的接入網(wǎng)迫使用戶必須購買昂貴的帶ATM或POS端口的路由器來連接電信接入網(wǎng),協(xié)議的轉(zhuǎn)換帶來了大量額外的開銷。運(yùn)營商構(gòu)建光城域以太網(wǎng),就可以直接在骨干層提供以太網(wǎng)端口,實(shí)現(xiàn)和局域網(wǎng)的無縫連接。
在打造光以太網(wǎng)的眾多技術(shù)中,10G以太網(wǎng)技術(shù)是目前受到業(yè)內(nèi)人士高度關(guān)注的鏈路層技術(shù),IEEE已經(jīng)于2002年6月正式發(fā)布了802.3ae標(biāo)準(zhǔn),新的標(biāo)準(zhǔn)仍然采用IEEE802.3以太網(wǎng)媒體訪問控制(M AC ) 協(xié)議、幀格式和幀長度,它和以往的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相比主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別:
1.全新的64B/66B編碼方式引入;
2.全新定義的物理層介質(zhì)類型(LAN/WAN兩大類,八種介質(zhì)類型);
3.僅定義光纖介質(zhì)類型;
4.僅支持全雙工的MAC層操作;
5.在WAN類型中引入WIS接口子層,提供MAC幀到OC-192幀的映射和速率匹配機(jī)制,通道開銷、線路開銷、段開銷字節(jié)被大量簡化;
6.在 XGMII 接口下附加XAUI接口選項(xiàng),采用4路8對(duì)低電壓差分串行信號(hào)線傳輸,傳輸信號(hào)經(jīng)過8B/10B編碼,信號(hào)自帶時(shí)鐘;使MAC層芯片到PHY芯片的布線距離延長至50cm,尤其適合于分布式機(jī)架系統(tǒng);
7.支持無中繼鏈路距離超過40km(SMF/1550nm) ,適合城域網(wǎng)應(yīng)用。
10G以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是減少網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,兼容現(xiàn)有的局域網(wǎng)技術(shù)并將其擴(kuò)展到廣域網(wǎng),降低了系統(tǒng)費(fèi)用,并提供更快、更新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。是一種融合LAN/MAN/WAN的一種鏈路技術(shù),可構(gòu)建端到端的以太網(wǎng)鏈路。歸納起來10G以太網(wǎng)在LAN/MAN/WAN中的應(yīng)用包括:
1.局域網(wǎng)應(yīng)用:這種應(yīng)用是傳統(tǒng)的局域網(wǎng)應(yīng)用,針對(duì)運(yùn)營商數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng),包括骨干層中的LAN交換機(jī)上行10Gbps匯聚,服務(wù)器到交換機(jī)間的高速數(shù)據(jù)鏈路,數(shù)據(jù)中心服務(wù)器池的數(shù)據(jù)交換以及連接不同樓宇間的交換設(shè)備。
2.城域網(wǎng)應(yīng)用:城域網(wǎng)應(yīng)用可采用暗光纖和DWDM設(shè)備兩種傳輸形式,前者采用10G路由交換機(jī)作為節(jié)點(diǎn)設(shè)備,直接采用城市中敷設(shè)的暗光纖,可直接構(gòu)建格狀網(wǎng)絡(luò)(采用單模光纖,端口鏈路距離可長達(dá)40km),后者采用城域DWDM設(shè)備,通常是環(huán)網(wǎng)方式組網(wǎng),提供光層的業(yè)務(wù)上/下路和網(wǎng)絡(luò)自愈恢復(fù)保護(hù),對(duì)企業(yè)/園區(qū)骨干網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)無服務(wù)器建筑、遠(yuǎn)程備份/系統(tǒng)容災(zāi),對(duì)運(yùn)營商而言,該方式成本大大低于采用T3或OC-3傳輸設(shè)備的組網(wǎng)方案。此外在SAN中,10GbE相對(duì)Fiber Channel , Ultra160/320 SCSI,ATM以及HIPPI(High Performance Parallel Interface)等方式具有更加良好的時(shí)延性能,目前已經(jīng)出現(xiàn)在SAN中應(yīng)用。
3.廣域網(wǎng)應(yīng)用:這是10GbE一個(gè)新興的應(yīng)用場合,連接ISP的電信級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和NSP DWDM光纖傳輸設(shè)備的鏈路可以是極具成本優(yōu)勢的以太網(wǎng)鏈路,代替?zhèn)鹘y(tǒng)方式的昂貴的ATM交換機(jī)。10GbE WAN接口還可以將園區(qū)中分散的LAN和節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接到廣域網(wǎng)。
考慮到骨干網(wǎng)中SDH傳輸設(shè)備大量存在的事實(shí), IEEE802.3ae中定義的10Gb EWAN接口采用速率匹配和直接映射的方式,將10GbE MAC幀封裝入OC-192c的凈荷中傳輸,確保和現(xiàn)有SDH設(shè)備的無縫連接。光網(wǎng)絡(luò)正在向智能化方向發(fā)展,如現(xiàn)在興起的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ASON,假如未來的ASON節(jié)點(diǎn)設(shè)備(如大容量的OXC)可以實(shí)現(xiàn)全光域上的恢復(fù)保護(hù)(電信級(jí)),實(shí)現(xiàn)多波長動(dòng)態(tài)分配和路由,靈活的波長上/下路,SDH體系和產(chǎn)品也會(huì)逐步向電信網(wǎng)絡(luò)的邊緣轉(zhuǎn)移,演變?yōu)橐环N客戶層信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)接口,10Gethernet over Fiber將完全可以實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)形態(tài)將更為簡單! (中興通訊新技術(shù)研究部吳捷)
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