光纤以太网及其应用

在802。1qVLAN标准的基础上可望开发出光纤以太网虚拟专用网络功能。关于此项标准的议案经重新讨 论可以增加VLAN扇区的数量，由此，VPN的数量将从数千个增加到几十万个。光纤以太网VPN很可能会归入 范围广泛的MAN领域。
目前及规划中的光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机，SONET设备和DWDM为基础。一 些公司正计划推出专为网络运营商设计的光纤以太网交换机，这种交换机具有多种特性，可以尽量确保服 务质量（如实现数据包分类和拥塞管理等）。所有未来产品均可能要求下列关键技术和性能：高可靠性、 高端口密度、服务质量保证等功能。
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光纤以太网设备 光纤以太网最富吸引力的特点是能够提供价格低廉的业务，因为它的多数设备的成本相对较低。大多 数光纤以太网设备包括相同的企业第2层以太网交换机（目前早己在企业中普及），并配备光纤接口。 成本 以太网交换机已大量安装，价格可望急剧下降。例如，千兆比特交换机的平均价格在1999年第一季度 是1288美元，而同年第二季度则为768美元。由于光纤以太网需要高强度的激光将信号传输到最近的POP， 所以预计它的接口价格将高于平均价格。 总之，1Gbps或10Gbps光纤以太网接口的成本可望远远低于同速ATM或帧中继接口的成本。即使仅就兆 比特速度而言，以太网设备的成本相对较低，使10Mbps的接入成本将低于DS3（T3）电路上运行的电路交换 接入管道成本，只是因为以太网光纤接口的成本远远低于SP信道排每端口的成本。此外，SP也在降低成 本。例如，Yipe提出“带宽增加一倍，成本降低一半”，即每兆比特价格降低75%。CogentCommunicatios 为100Mbps制定的统一价格为每月1000美元，而T1（1。544Mbps）月接入价格将从700到1200美元不等，视 距离而定。 然而，只有当SP可以使用光纤（已预先在SP的POP到大楼之间敷设好）时，才能够实现成本的节约。目 前，光纤以太网业务的基础是光纤已预先敷设，有别于其他SP业务（支付安装成本和月租费用即可使 用）。因此，现在问题的关键是，当需要敷设新光纤时业务的价格是否还具有足够的吸引力。 交换式光纤以太网产品通常是基于第2层LAN交换机。但是，Foundry是基于其Biglron交换机系列销售 光纤以太网，该系列属于第3层交换机。Foundry的选择说明了一个事实，即路由器和第3层交换机可以处理 第2层，反之则不成立。光纤以太网方案使SP能够构建混合网络，其中一些位于第2层，而另一些则是第2/3 层的组合。 北电的三种方法 许多公司只使用LAN设备来构建光纤以太网，而北电却例外，它可以通过三种方法来构建。如上所述， 北电销售第2/3层LAN交换机--Passport8600，还销售OPTera分/插复用器，它是一种能够通过北电的RPR方 案和OPTera数据包边缘系统（OPTeraPacketEdgeSystem）协作的SONET光纤设备。最后，Nortel还在其DWDM 产品上提供以太网连接。 尽管SONET和DWDM设备远远比LAN交换机昂贵，但是它们可以处理更多的业务，具有更高的可靠性，这 一点恰是SP所青睐的。这些设备使北电的产品用于许多SP所关注的灵活性。例如，借助RPR方法，SPs可以 在环路上传输光纤以太网，得到环路结构的自动保护支持，而且可以比LAN交换机更加有效地使用光纤带 宽，因为LAN交换机要求直接连接。 北电的RPR方法可以支持SONET分/插复用器设备（以及DWDM设备）读取第2层的数据包报头，并将数据 包放置到相应的SONET帧中（或opticallambda）以传输到目的地。当涉及时间槽，RPR采用异步定时技术， 从而可以使数据包传输比SONET的固定长度定时帧更加有效。 多数这种设备将出售给SP网络使用，但一些SP可能更倾向于在客户站点设置SONET或DWDM设备，允许不 同企业共享同一接入光纤。此外，这些设备还具有非常可靠的接入优势。例如，如果一个大银行力求接入 光纤以太网，则可以将其光纤直接连到北电RPR环路中的两点，这样，SPPOP位于环路上，另外两个点连接 到客户端。如果一条路线中的传输中断，则传输的业务将自动转换到另一条传输路线中。而且，北电还能 够采用混和配置，将LAN交换机用于接入，将RPR或DWDM用于SP骨的干网。 这样，北电有两个产品系列，一个基于企业LAN交换机，另一个基于SP电信设备（SONET及DWDM）。这 两个系列的成本存在很大差距，其中LAN交换机的成本为几万美元左右，而载波设备的成本至少为10万美 元。载波设备具有全面的可靠性，完全符合NEBS标准，而且北电可保证其可用性达到99。999%。LAN交换机 具有双电源以及可热插拔的交换系统和接口。然而，两者的可靠性并无太大的差别。 光纤以太网的用途 光纤以太网设备厂商和将要使用光纤以太网的SP的共识是，光纤以太网这种新技术将能够支持以下业 务类型： ·高带宽Internet接入以及（潜在的）其它通信接入，如帧中继和专线 ·MAN（如前面所定义） ·MAN内的透明LAN业务（如前面所定义），即固定速率的LAN到LAN通信 ·存贮区网络（SAN）业务，以太网链接将在本地服务器和远程存贮器之间代替或传输光纤信道连接 ·VPN业务（类似于规划中基于多协议标记转换标准的VPN），该业务是基于802。1p以太网标准 ·为其他SP提供的业务，用于集合和链接DSL及电缆调制解调器 ·可管理的LAN业务和可管理的Internet安全性业务 其他应用 更多的应用可望相继出现（如分组话音业务和光纤以太网话音业务），这意味着光纤以太网将用作向V oIP骨干网传输话音的接入技术。老牌SP目前正集中注意力于接入业务，此业务可望在近期获利。 例如，CogentCommunication是一个由风险投资商OakInvestmentPartners投资的一个新兴运营公司， 正计划在12个大城市提供一项称为“光Internet”的业务。光Internet是一种基于光纤以太网的接入业 务，它每月将提供100Mbps的固定带宽，成本为1000美元。芝加哥是Cogent最早开展业务的城市之一，它的 T1接入成本大约为每月1000美元。由此，光纤以太网一旦被采用将大大降低成本。截至目前，它仅能在已 敷设光纤的大楼中使用，在这个前提下可从MetromediaFiberNetwork租用光纤。 其他一些公司也正在规划光纤以太网接入业务，其中包括AlliedRiserCommunications，FiberNetTele comGroup，BellCanada的BellNexxia部门以及StreamntelligentNetworks等。Telseon计划年末在美国的20 个城市提供这种业务。YipesCommunications已经开始提供Internet接入和MAN业务，而且正在美国的20个 城市构建光纤环路。到11月初，它己在17个城市开展业务。在欧洲，CompleTel己在巴黎推出1Gbps接入业 务。 迄今为止，这类业务大多基于千兆比特以太网，但可望采用多数光纤以太网具有的速率限制功能，从 而将增加1Mbps。目前，1Gbps业务将全部光纤带宽用于千兆比特信息流，并且将此信息流分配给一个用 户。当前大多数接入业务并不打算在楼群中安装本地交换设备。 这意味着，即使1Gbps以太网信息流的速率可以调整，但却不能共享，所以，如果一个客户占用1Mbp s，那么1Gbps的其余功能将无法利用。 截至目前，只有AlliedRiser的企业模式独树一帜，在商业大楼中敷设自己的光纤，然后在用户中共享 接入带宽。这样，如果可能，它将在大楼或楼群内安装自己的LAN交换机和路由器。AlliedRiser不提供终 端到终端的光纤以太网，而是将光纤以太网用于本地的IP路由器。AlliedRiser出售Internet接入带宽，每 用户带宽从512Kbps到100Mbps不等，并且利用独立接口在大楼与最近POP间传输业务，速度可从T1到1Gbp
WAN以太网解决方案 最近，一些LAN设备生产商已开始推出新产品，旨在将以太网交换机的优点纳入WAN领域。网络运营商 将以太网交换机用于其网络已有多年历史了。同样，以太网交换机使用光纤接口也已非一朝一夕。光纤LAN 产品具有长距离传输功能，足以将信号传输到距离网络运营商最近的POP节点。 光纤以太网是一个重大的创新，以太网产品的价格可望比ATM产品还有路由器的价格更低，因此，将极 大地影响网络运营商购买其它网络设备。一些运营商先后推出基于以太网的光纤业务。对于专门致力于光 纤接入领域的网络运营商，甚至还有一个新名字——FLEC。 客户端概述 在这一领域从事设备销售的生产商有很多，迄今为止，除北电的RPR方案外，其余业务均是在企业LAN 交换机上进行。由于光纤以太网具有WAN的功能，势必将促使向运营商出售LAN光纤以太网设备。截至目 前，光纤以太网的客户端设备仅仅能在配有接口的客户端上接入这种新技术。这种接口采用以太网光网接 口卡（NIC）形式，可以与企业路由器或交换机相连。目前，运营商主张网卡直接连接到企业第二层以太网 交换机上。然而，就Internet接入而言，企业更倾向于使用路由器，因为这些企业希望通过防火墙来实现 安全的保证。 另一种可选配置方案可望出现，即客户端将不配置防火墙和路由器。根据这种配置方案，光纤以太网 接口将直接连接到第二层企业交换机中，路由器和防火墙将配置在运营商端。由此，运营商将能够提供可 以管理的路由器，保证业务的安全性。该系统对于中小企业、联合企业以及B2B电子商务网络将具有很大吸 引力，而大企业一般不会采用这种系统。 限制因素 光纤以太网的灵活性和相对较低的价格使它很受欢迎。但是有一个因素限制了它的直接影响，即运营 商已敷设光纤的大楼或楼群很少。光纤是光纤以太网不可或缺的组件，所以光纤以太网业务只能在已部署 光纤的地方，或者可以快捷廉价地铺设新光纤的地方提供。 在大城市的中心区，网络运营商仅仅在大约8-10%的楼宇内部署了光纤，幸运的是，对光纤以太网的这 一限制只对最终用户业务起作用。光纤以太网的另一大市场在运营商的网络中，其中光纤以太网可以用于 构成运营商的本地骨干网、互连网络或者DSL网络。光纤以太网中企业只能使用光纤的严格限制将逐渐变得 模糊，因为光纤以太网向相邻地区的扩展及高速DSL到各个企业的扩展这一混合配置将很可能发生。 定义 以下定义与光纤以太网设备和可能使用该设备的一些业务有关。如上所述，光纤以太网可以单纯用作 接入业务。然而，SP设想他们早期销售的产品可用于提供MAN业务，并在MAN间提供透明的LAN业务。 以下是本文中所用的术语： 光纤以太网：根据IDC的定义，光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网 络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但 在此情况下，这些连接必须以全双工速度（例如双向10Mbps）运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速 率限制功能，以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽（即所谓的 “暗光纤”）、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行，尽管它们可以互 联共享的LAN。 光纤以太网业务：IDC将SP基于光纤以太网接入电路所提供的业务称为光纤以太网业务。光纤以太网业 务可以用于创建MAN和透明的LAN，或者仅用于创建高速Internet接入。 ·城域网（MAN）：根据IDC的定义，MAN指基于分组的广域数据业务，这种业务专门用于在有限的地理 区域互连独立的LAN。这个区域可以小至一个大城市的金融中心，大到包括若干城市并连带周围的郊区。目 前，MAN的构建基础是ATM，帧中继和SMDS。