邊緣的嵌入式設(shè)備正在推動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求每年翻一番，而基于以太網(wǎng)技術(shù)的開放標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢正迅速成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的途徑。對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)中正在進(jìn)行的活動(dòng)的討論揭示了關(guān)鍵問題。

由于多種因素，以太網(wǎng)已成為企業(yè)、家庭和嵌入式應(yīng)用程序中的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括其符合開放標(biāo)準(zhǔn)、可擴(kuò)展帶寬、供應(yīng)商之間的強(qiáng)大互操作性以及低擁有成本。新興的運(yùn)營商以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)使端到端網(wǎng)絡(luò)能夠提供快速可擴(kuò)展的帶寬、可靠的服務(wù)質(zhì)量以及與運(yùn)營商級(jí)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的高可用性，同時(shí)顯著降低運(yùn)營商的 CAPEX 和 OPEX。

隨著寬帶連接在全球范圍內(nèi)的普及，在寬帶連接中提供豐富的服務(wù)非常重要。這些服務(wù)的基礎(chǔ)是下一代網(wǎng)絡(luò)傳輸，不僅可以支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 連接，還可以支持以太網(wǎng)和傳統(tǒng)連接，例如異步傳輸模式、幀中繼、時(shí)分復(fù)用等。

網(wǎng)絡(luò)帶寬現(xiàn)在每年翻一番，這顯然是由支持點(diǎn)播視頻、社交網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)應(yīng)用程序和游戲的新服務(wù)推動(dòng)的。在全球服務(wù)提供商和設(shè)備制造商的支持下，運(yùn)營商以太網(wǎng)技術(shù)正在成為加速利潤的成熟平臺(tái)。此外，盡管運(yùn)營商以太網(wǎng)一開始是提供對(duì) Internet 的最后一英里訪問，但它越來越多地在供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)中使用。

擴(kuò)展當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)今的大多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施都基于傳統(tǒng)的同步光網(wǎng)絡(luò) （SONET）。這些網(wǎng)絡(luò)是專門為電信設(shè)計(jì)的，具有服務(wù)提供商所要求的彈性、高可用性和可管理性的所有特征。然而，在構(gòu)建這些網(wǎng)絡(luò)時(shí)沒有考慮的是，它們必須以更高的速度運(yùn)行，并且需要提供當(dāng)時(shí)未知的許多其他類型的私人和公共服務(wù)。

在客戶端，以太網(wǎng)設(shè)備可以輸出 100 Mbps。在這種速度下，從 CAPEX 和 OPEX 的角度來看，SONET 網(wǎng)絡(luò)很難以經(jīng)濟(jì)的方式跟上。傳統(tǒng)的 DS1/T1 線路以 1.544 Mbps 運(yùn)行；準(zhǔn)同步數(shù)字體系等效 E1 以 2.04 Mbps 的速度運(yùn)行。為了匹配這些速度，需要運(yùn)行多個(gè) T1 或 E1，這增加了配置、保護(hù)和管理的復(fù)雜性。圖 1 說明了 SONET 成本相對(duì)于以太網(wǎng)的增加。

圖 1：對(duì)于高于 10 Mbps 的速度，SONET-SDH 的成本是以太網(wǎng)的 6 倍。（圖片由城域以太網(wǎng)論壇提供。）

虛擬專用 LAN 和租用線路等以太網(wǎng)服務(wù)使全球企業(yè)能夠在較大的地理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行連接，已經(jīng)變得流行起來。在傳統(tǒng) SONET 接口上提供這項(xiàng)服務(wù)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，并且會(huì)在競爭激烈的市場中推高成本。隨著企業(yè)全球化以擴(kuò)大覆蓋范圍并降低成本，以太網(wǎng)服務(wù)在企業(yè)中越來越受歡迎。許多企業(yè)現(xiàn)在都在使用虛擬專線服務(wù)（VPLS）。

隨著對(duì)帶寬需求的增加，供應(yīng)商被迫升級(jí)他們的網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)提供商面臨的最大挑戰(zhàn)之一是增加每用戶的平均收入并以更低的每比特成本提供服務(wù)。這就是以太網(wǎng)成為傳統(tǒng) SONET 技術(shù)的可行替代方案的地方。以太網(wǎng)是一個(gè)眾所周知的無處不在的實(shí)體，規(guī)模經(jīng)濟(jì)使其成為一種非常可行的替代品。

在過去的五年中，各種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始努力將以太網(wǎng)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化為運(yùn)營商級(jí)技術(shù)。運(yùn)營商級(jí)以太網(wǎng)的開發(fā)旨在為以太網(wǎng)提供最初為企業(yè)開發(fā)的以太網(wǎng)中缺少的運(yùn)營商級(jí)功能。參與這項(xiàng)工作的四個(gè)重要組織是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 （IETF）、城域以太網(wǎng)論壇 （MEF）、電信標(biāo)準(zhǔn)化部門 （ITU-T） 和 IEEE 802.1 工作組。

旨在為以太網(wǎng)提供運(yùn)營商級(jí)特性的技術(shù)包括：

· 提供商橋接（IEEE 802.1ah）

· 多鏈路透明互聯(lián)（TRILL）

· 最短路徑橋接（IEEE 802.1aq）

· ITU-T保護(hù)倒換（ITU-T G 8031、G 8032）

· 連續(xù)性故障管理（CFM、IEEE 802.1ag）

· 提供商骨干橋接（IEEE 802.1ad）

· 第一英里以太網(wǎng)（EFM、IEEE 802.3ah）

從運(yùn)營商以太網(wǎng)的角度來看，城域網(wǎng)和接入網(wǎng)提供了幾種專線服務(wù)：

· E-line： MEF定義的服務(wù)，相當(dāng)于IETF Virtual Private Wire Service （VPWS），或ITU-T Ethernet Private Line/Ethernet Virtual Private Line （EPL/EVPL）

· E-LAN： MEF定義的服務(wù)，相當(dāng)于IETF VPLS或ITU-T；用戶網(wǎng)絡(luò)接口 （UNI） 設(shè)備啟用服務(wù)，也稱為分界設(shè)備（參見圖 2）

· E-TREE：一種特殊的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)案例

通過具有運(yùn)營商級(jí)屬性，以太網(wǎng)現(xiàn)在可以端到端地用于在物理上獨(dú)立的位置為客戶提供服務(wù)。多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）幾年前首次在分組網(wǎng)絡(luò)核心中引入，從那時(shí)起，通過提供專線服務(wù)而得到普及。

圖 2：用戶網(wǎng)絡(luò)接口 （UNI） 支持 E-LAN，這是一種由城域以太網(wǎng)論壇定義的專線服務(wù)。

接入網(wǎng)絡(luò)所需的服務(wù)

在視頻點(diǎn)播、IPTV、社交網(wǎng)絡(luò)和其他需要大量容量的應(yīng)用的推動(dòng)下，對(duì)高帶寬連接的需求導(dǎo)致了 DSL、千兆無源光網(wǎng)絡(luò) （GPON） 和其他基于以太網(wǎng)的服務(wù)的引入寬帶連接，以及支持這一點(diǎn)的接入基礎(chǔ)設(shè)施正在迅速轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)。同樣，3G 智能手機(jī)正在轉(zhuǎn)向長期演進(jìn) （LTE），這意味著 4G 將推動(dòng)對(duì)無線回程網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備的類似需求。在本地以太網(wǎng)中擁有完整的運(yùn)營商級(jí)以太網(wǎng)功能將能夠交付端到端以太網(wǎng)解決方案。

引入基于以太網(wǎng)的客戶端設(shè)備需要匹配的以太網(wǎng)接入設(shè)備 （EAD） 連接到接入聚合網(wǎng)絡(luò)。因此，從 T1/E1 鏈路向具有消費(fèi)電子功能的純以太網(wǎng)的遷移已經(jīng)在進(jìn)行。已開發(fā) EFM 以將以太網(wǎng)的功能擴(kuò)展到接入。

圖 3 左側(cè)顯示的鏈路是以太網(wǎng) 10/100 連接，它們已聚合到連接到 EAD 的 GbE 鏈路中。通常，聚合設(shè)備和 EAD 之間的鏈路由使用 CFM 監(jiān)控的冗余鏈路保護(hù)。如果一個(gè)鏈路丟失，則檢測到故障并切換到健康鏈路。這些標(biāo)準(zhǔn)與提供商網(wǎng)橋和提供商骨干網(wǎng)橋一起，提供了必要的框架，以實(shí)現(xiàn)從接入節(jié)點(diǎn)或 UNI 通過 WAN 到終端節(jié)點(diǎn)的連接和路徑。

圖 3：聚合成 GbE 鏈路的鏈路連接到以太網(wǎng)接入設(shè)備 （EAD）。

由于構(gòu)建可擴(kuò)展的運(yùn)營商以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)涉及大量基于標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，希望降低風(fēng)險(xiǎn)和加快上市時(shí)間的設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)考慮采用全面的現(xiàn)成軟件平臺(tái)。為了加速引入運(yùn)營商以太網(wǎng)功能，IP Infusion 推出了 ZebOS 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，這是一套全面的 IPv4 和 IPv6 第 2 層/第 3 層 MPLS 和城域以太網(wǎng)協(xié)議，支持以太網(wǎng)和 IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)之間的完全互通。

ZebOS 為跨越企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和提供商網(wǎng)絡(luò)的許多不同類型的網(wǎng)絡(luò)元素提供支持。除了模塊化、可擴(kuò)展和可移植到各種單核和多核硬件和軟件平臺(tái)之外，運(yùn)營商級(jí)軟件架構(gòu)還提供彈性、高可用性和高性能。

端到端以太網(wǎng)提供了許多優(yōu)勢，使網(wǎng)絡(luò)更具可擴(kuò)展性，以更低的每比特成本提供運(yùn)營商級(jí)的高性能。它的易用性和部署在 CAPEX 和 OPEX 方面提供了巨大的回報(bào)。我們相信，將運(yùn)營商級(jí)以太網(wǎng)遷移到接入網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)這一承諾，全球部署該技術(shù)的主要運(yùn)營商已經(jīng)看到了好處。

審核編輯：郭婷