衡水市市政工程管理處 王鐵彬 袁永濤 2006/08/22
目前,IPTV等多種業(yè)務(wù)的開展對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了很大的挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)已十分明顯,全球運(yùn)營(yíng)商都在向統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、多業(yè)務(wù)平臺(tái)演進(jìn)。傳統(tǒng)城域網(wǎng)正面臨著7種瓶頸:一、全網(wǎng)的帶寬瓶頸;二、高初始成本、高運(yùn)行成本以及費(fèi)事耗力的高業(yè)務(wù)提供成本;三、二層擴(kuò)展性受限于VLAN的數(shù)量限制(4096);四、不必要的三層環(huán)節(jié);五、企業(yè)用戶正從簡(jiǎn)單連接要求轉(zhuǎn)向個(gè)性化的業(yè)務(wù)剪裁適應(yīng)特定應(yīng)用;六、質(zhì)量不適合VoIP、IPTV等新業(yè)務(wù)的大規(guī)模發(fā)展;七、分離的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式仍在繼續(xù)。
采用新型技術(shù)對(duì)城域網(wǎng)進(jìn)行改造是目前運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的重中之重。從技術(shù)上講,目前有兩種思路,一種是IEEE/ITU提出的,采用改進(jìn)以太網(wǎng)技術(shù);另外一種是ITU和IETF提出的,強(qiáng)化SDH或延伸MPLS (下一代MSTP、VPLS)擴(kuò)展至網(wǎng)絡(luò)邊緣并支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。前者的優(yōu)勢(shì)在于用戶網(wǎng)絡(luò)普遍采用IP技術(shù),開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常方便,缺點(diǎn)是對(duì)語(yǔ)音的支持不足,而且能否達(dá)到電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)高可靠性、可管理、可控制的要求讓人擔(dān)心。后者的優(yōu)勢(shì)是充分利用了現(xiàn)有的城域網(wǎng)設(shè)備,但改造的成本較高,擴(kuò)展性不強(qiáng)。
MSTP與VPLS
VPLS是在點(diǎn)到點(diǎn)MPLS基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而成的多點(diǎn)互聯(lián)的二層VPN技術(shù)。VPLS基于MPLS,獨(dú)立于具體物理拓?fù)洌梢岳肕PLS流量工程實(shí)現(xiàn)資源配置的最佳化。VPLS還支持2/3/4層可擴(kuò)展的ACL能力和每用戶的ACL控制,提供了較安全的控制和策略,并具有良好的二層匯聚能力,支持的用戶數(shù)量突破了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的4096個(gè)VLAN ID的限制。但是,VPLS雖然提供了電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)的功能、性能和業(yè)務(wù),因?yàn)槭褂脧?fù)雜的三層協(xié)議建立信令,導(dǎo)致設(shè)備成本較高,運(yùn)行較復(fù)雜,特別對(duì)數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)支持能力不足。
城域以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)
城域以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)采用的以太網(wǎng)技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),互換互操作性好,具有廣泛的軟硬件支持,交換機(jī)端口成本低,僅為基于SDH的MSTP的30%。具體的部署方式則是在IP業(yè)務(wù)量足夠大的中小城市作獨(dú)立IP城域網(wǎng)用,在IP業(yè)務(wù)量很大的大中城市作IP城域網(wǎng)匯聚和接入層應(yīng)用,核心則為高端路由器。
但是城域以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)的缺點(diǎn)也很明顯,隨著IP業(yè)務(wù)量日益增加,以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多,但電信級(jí)功能性能亟待解決。
電信級(jí)以太網(wǎng)
電信級(jí)以太網(wǎng)主要包括RPR、ERP、Mac in Mac、PBT等技術(shù)。ERP在現(xiàn)有以太網(wǎng)硬件基礎(chǔ)上,結(jié)合QinQ和增強(qiáng)QoS能力,提供很低成本的電信級(jí)以太網(wǎng)。ERP可與傳統(tǒng)以太網(wǎng)和MPLS的保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)互操作,但QoS和擴(kuò)展性是其最大的劣勢(shì)。
Mac in Mac技術(shù)中采用用戶以太幀再封裝運(yùn)營(yíng)商以太幀頭的技術(shù),兩個(gè)Mac地址,核心網(wǎng)只根據(jù)運(yùn)營(yíng)商Mac地址轉(zhuǎn)發(fā)流量。由于具有清晰的運(yùn)營(yíng)網(wǎng)和用戶間界限,因此安全性較高。運(yùn)營(yíng)網(wǎng)與用戶隔離,規(guī)避了用戶網(wǎng)中的廣播風(fēng)暴和轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路問題。另外規(guī)劃比較簡(jiǎn)單,無(wú)需擔(dān)心VLAN和MAC地址沖突。二層封裝,無(wú)需復(fù)雜信令,交換機(jī)只需學(xué)習(xí)自己的MAC地址,減少了存貯和處理要求,因此大大降低了成本。
PBT是在MAC in MAC基礎(chǔ)上,關(guān)掉了MAC學(xué)習(xí)功能,因此可以看作是后者的增強(qiáng)型。它的擴(kuò)展性好,關(guān)掉MAC學(xué)習(xí),消除了導(dǎo)致MAC泛洪和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的廣播功能。采用VID+MAC(60比特)作為全球唯一地址,隧道數(shù)目高達(dá)2的60次方。轉(zhuǎn)發(fā)信息不再靠泛洪和學(xué)習(xí),由網(wǎng)管/控制面直接提供,提供確知通道,還能支持各種基于MPLS的業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)靈活性很好。但是其N平方問題需要手動(dòng),明顯增加管理難度,自動(dòng)隧道建立能力也值得商榷。
RPR采用一種新的MAC層和共享接入方式,工作在第2層,既可以架構(gòu)在層1的SDH、GE上,又可以作為路由器線卡。同時(shí)無(wú)需對(duì)非落地IP包進(jìn)行拆分重組,可直接前轉(zhuǎn),簡(jiǎn)化了處理,提高了交換處理能力,可以在二層上實(shí)現(xiàn)50ms的保護(hù)倒換時(shí)間,有自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)能力,可自動(dòng)識(shí)別二層拓?fù)渥兓鰪?qiáng)了自愈能力,支持即插即用。RPR支持兩纖雙向環(huán),能按每個(gè)用戶每種業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)保留帶寬和服務(wù)質(zhì)量,RPR帶寬利用率比SDH高很多倍。同時(shí),RPR在環(huán)上支持大約250個(gè)節(jié)點(diǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)SDH環(huán)。但是RPR新增了一個(gè)MAC層,使系統(tǒng)成本增加。
X.87的多業(yè)務(wù)環(huán)(MSR)的基本思路是在RPR的MAC層上再架構(gòu)一客戶子層,稱XP鏈路子層,解決了RPR如下問題:同節(jié)點(diǎn)上多支路業(yè)務(wù)的傳送和封裝、支路業(yè)務(wù)的保護(hù)、組播、服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)以及多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的支持問題等;實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)網(wǎng)和用戶間的地址和拓?fù)浞蛛x;在鏈路層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的底層統(tǒng)一封裝,是一種融合網(wǎng)絡(luò)的底層解決方案。缺點(diǎn)是支持廠家少,規(guī)模小,性價(jià)比差。
中國(guó)電信集團(tuán)總工程師韋樂平建議,對(duì)主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商,近期選擇基于SDH的MSTP是穩(wěn)妥的,既利用了現(xiàn)有SDH設(shè)施,又兼顧了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要,對(duì)于大客戶的接入更有其特殊優(yōu)勢(shì)。彈性分組環(huán)多業(yè)務(wù)平臺(tái)最適合網(wǎng)絡(luò)接入層應(yīng)用。電信級(jí)以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)在未來(lái)IP/以太網(wǎng)業(yè)務(wù)絕對(duì)主導(dǎo)的形勢(shì)下將成為主要解決方案,在近期需要大規(guī)模支持IPTV等新業(yè)務(wù)的城域網(wǎng)也是一種有前瞻性的技術(shù)選擇。當(dāng)業(yè)務(wù)量到達(dá)相當(dāng)規(guī)模后,CWDM多業(yè)務(wù)平臺(tái)和DWDM多業(yè)務(wù)平臺(tái)將分別在城域網(wǎng)接入層面和城域網(wǎng)核心和匯聚層面扮演主要角色。
