以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應用研究論文
論文關(guān)鍵詞：電信級以太網(wǎng)；以太網(wǎng)技術(shù)要求；以太網(wǎng)技術(shù)；以太網(wǎng)技術(shù)應用
論文摘要：文章首先提出了電信級以太網(wǎng)技術(shù)的基本概念，然后介紹了電信級以太網(wǎng)的基本技術(shù)要求和幾種典型的電信級以太網(wǎng)技術(shù)，并分析了電信級以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景。
1、電信級以太網(wǎng)的基本技術(shù)要求
1.1業(yè)務(wù)標準劃分
EPL（以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)）：具有兩個(gè)UNI接口，每個(gè)UNI僅接入一個(gè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)，實(shí)現點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)透明傳送，基本特征是傳送帶寬為專(zhuān)用，在不同用戶(hù)之間不共享。
EVPL（以太網(wǎng)虛擬專(zhuān)線(xiàn)）：具有兩個(gè)或多個(gè)UNI接口，每個(gè)UNI接口接入一個(gè)或多個(gè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)，實(shí)現點(diǎn)到點(diǎn)的連接，基本特征是UNI-N接口或傳送帶寬在不同用戶(hù)之間共享。
EPLAN（以太網(wǎng)專(zhuān)用局域網(wǎng)）：具有多個(gè)UNI接口，每個(gè)UNI僅接入一個(gè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)，實(shí)現多個(gè)客戶(hù)之間的多點(diǎn)到多點(diǎn)的以太網(wǎng)連接，基本特征是傳送帶寬為專(zhuān)用，在不同用戶(hù)之間不共享。
EVPLAN（以太網(wǎng)虛擬專(zhuān)用局域網(wǎng)）：具有多個(gè)UNI接口，每個(gè)UNI可以接入多個(gè)客戶(hù)的業(yè)務(wù)，實(shí)現多個(gè)客戶(hù)之間的多點(diǎn)到多點(diǎn)的以太網(wǎng)連接，基本特征是在EPLAN基礎上增加了不同用戶(hù)共享傳送帶寬的功能。
1.2服務(wù)質(zhì)量(QoS）
服務(wù)質(zhì)量（QoS）的量化指標主要有兩個(gè)方面：一方面是由呼叫與連接建立的速度，包括端到端延遲（End-to-endDelay）和延遲變化（Jitter）；另一方面是網(wǎng)絡(luò )數據的吞吐量，吞吐量的主要指標可以表明可用的帶寬大小，吞吐量決定著(zhù)網(wǎng)絡(luò )傳輸的流量，與帶寬、出錯率、緩沖區容量和處理機的能力等因素有關(guān)。
早期的以太網(wǎng)在局域網(wǎng)內主要承載數據業(yè)務(wù)，數據業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是對時(shí)延不敏感，TCP的重傳機制又可以容忍以太網(wǎng)上少量數據包的丟失，因此不需要差異化的服務(wù)質(zhì)量保證。但對于電信級以太網(wǎng)技術(shù)，由于其需要承載綜合業(yè)務(wù)，這種不區分流量類(lèi)型的Besteffort服務(wù)難以保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量。電信級以太網(wǎng)實(shí)現QoS有IntServ（集成業(yè)務(wù)體系結構）和Diff-Serv（區分業(yè)務(wù)體系結構）兩種方法，通常使用后者，其具體實(shí)現過(guò)程包括流分類(lèi)、映射、擁塞控制和隊列調度。
1.3電信級可靠性
傳統的以太網(wǎng)使用鏈路聚合和生成樹(shù)協(xié)議進(jìn)行保護，鏈路聚合耗費大量的線(xiàn)路和端口資源，不適合城域網(wǎng)，生成樹(shù)協(xié)議/快速生成樹(shù)協(xié)議在鏈路出現故障時(shí)的恢復時(shí)間都在秒級，遠遠大于電信級要求的50ms。電信級以太網(wǎng)技術(shù)可以采取一定的手段保證業(yè)務(wù)倒換時(shí)間小于50ms，如采用MPLS或彈性分組環(huán)（RPR）等技術(shù)。
除了網(wǎng)絡(luò )級保護，節點(diǎn)設備也采用了冗余技術(shù)，如雙處理器架構的高端交換設備，提供主備倒換功能，當出現故障時(shí)可以很快倒換，倒換時(shí)間一般在毫秒級，不影響用戶(hù)業(yè)務(wù)。
1.4網(wǎng)絡(luò )安全
對于電信級以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，保證設備和網(wǎng)絡(luò )的安全性是一項十分重要的工作，需要采取一定的措施防止非法進(jìn)入其系統造成設備和網(wǎng)絡(luò )無(wú)法正常工作，以及某些惡意的消息影響業(yè)務(wù)的正常提供。
傳統以太網(wǎng)的安全問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)VLAN技術(shù)劃分虛擬網(wǎng)段得到解決。但隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年來(lái)網(wǎng)絡(luò )經(jīng)常遭受蠕蟲(chóng)等網(wǎng)絡(luò )病毒以及黑客的攻擊，全網(wǎng)癱瘓的案例時(shí)有發(fā)生，合法用戶(hù)的有效帶寬、用戶(hù)的信息安全難以得到保證。因此在建設電信級以太網(wǎng)時(shí)，必須考慮如何保證網(wǎng)絡(luò )的安全性。比較常見(jiàn)的以太網(wǎng)安全解決方案是通過(guò)ACL（訪(fǎng)問(wèn)控制列表）或者過(guò)濾數據庫來(lái)過(guò)濾非法數據；端口鏡像技術(shù)可以將任一端口的輸入輸出流量復制到指定端口輸出，幫助網(wǎng)絡(luò )管理者監控網(wǎng)絡(luò )的數據內容；一些高端的網(wǎng)絡(luò )設備具有強大的應用感知和網(wǎng)絡(luò )級自動(dòng)免疫能力，能夠一定程度地自動(dòng)感知并過(guò)濾不安全的數據流。
1.5以太網(wǎng)的管理
電信級以太網(wǎng)能夠提供完善強大的網(wǎng)管，并能提供端到端的統一網(wǎng)管能力、集群管理能力、堆疊管理以及可視化圖形管理。除了常規的配置、監控、用戶(hù)數據采樣分析等，完善的網(wǎng)絡(luò )管理還能自動(dòng)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )故障，并能及時(shí)恢復，能夠自動(dòng)發(fā)現新加入的業(yè)務(wù)節點(diǎn)，能夠配置端到端的業(yè)務(wù)；網(wǎng)管還能夠測量端到端的性能，實(shí)時(shí)掌控網(wǎng)絡(luò )的運行情況。
2、電信級以太網(wǎng)技術(shù)應用
2.1寬帶流量匯聚
低成本、高可靠的二層的以太網(wǎng)匯聚；匯聚DSLAM、FTTH和LAN等寬帶接入流量，以及軟交換中AG和3G等接入層流量；統一的以太匯聚網(wǎng)絡(luò )，減少運營(yíng)商投資成本。
在寬帶接入網(wǎng)匯聚層，可以采用電信級以太網(wǎng)設備直接提供以太網(wǎng)接口作為網(wǎng)絡(luò )邊緣的融合節點(diǎn)，優(yōu)化數據業(yè)務(wù)傳送，提高帶寬利用率，增強組網(wǎng)靈活性，提供對業(yè)務(wù)的保護；同時(shí)利用增強型以太網(wǎng)的二層交換/匯聚功能，可以節省匯聚節點(diǎn)的業(yè)務(wù)端口，有利于降低網(wǎng)絡(luò )成本。
在寬帶接入網(wǎng)接入層，可以采用增強型以太網(wǎng)設備完成對大客戶(hù)以及軟交換中AG和3G等流量的可靠接入。利用增強型以太網(wǎng)設備，配置靈活，業(yè)務(wù)接口豐富，低成本，并具有完善的L2交換和匯聚功能的特點(diǎn)，可以考慮替代部分傳送網(wǎng)絡(luò )設備，降低總體網(wǎng)絡(luò )成本。
2.2大客戶(hù)專(zhuān)網(wǎng)或接入應用
商業(yè)用戶(hù)或專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)ARPU值較高，是運營(yíng)商重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的對象�；陔娦偶壱蕴W(wǎng)設備可以開(kāi)展視頻、數據、語(yǔ)音等綜合業(yè)務(wù)，并可采用電路仿真方式提供TDM業(yè)務(wù)的`接入。
在解決大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的初期，匯聚層可利用電信級以太網(wǎng)設備組成GE環(huán)網(wǎng)，從而完成大客戶(hù)的TDM、以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的接入、承載和調度，使網(wǎng)絡(luò )支持的業(yè)務(wù)從2M電路到以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)可以平滑過(guò)渡，保證用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)的發(fā)展。如圖中所標示的，在用戶(hù)業(yè)務(wù)量不大時(shí)，可通過(guò)N×E1、155M、FE/GE等接口將業(yè)務(wù)直接上聯(lián)到城域網(wǎng)中已有的MSTP傳輸網(wǎng)上，或通過(guò)FE/GE等接口直接上聯(lián)到城域網(wǎng)的匯聚層交換機或多業(yè)務(wù)路由器。
隨著(zhù)業(yè)務(wù)的不斷增長(cháng)，后期還可通過(guò)下放千兆環(huán)網(wǎng)、上拉萬(wàn)兆環(huán)網(wǎng)等方式將多業(yè)務(wù)分組承載網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步向地市、縣和城域延伸，最終形成提供覆蓋完善的多業(yè)務(wù)分組化大客戶(hù)承載網(wǎng)。
用戶(hù)末端覆蓋和業(yè)務(wù)接入方面的實(shí)現方式多種多樣：既可在業(yè)務(wù)種類(lèi)單一時(shí)采用光纖連接方案，也可像圖中所示的在業(yè)務(wù)種類(lèi)復雜時(shí)采用N×E1、以太網(wǎng)交換機、路由器、EPON等技術(shù)作為末端接入。大客戶(hù)接入點(diǎn)的不確定性，決定多種網(wǎng)絡(luò )拓撲形式并存的現狀。
采用電信級以太網(wǎng)設備組建的網(wǎng)絡(luò )在結構、容量、管理和發(fā)展上均以滿(mǎn)足大客戶(hù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展為基準，提供豐富的業(yè)務(wù)種類(lèi)和可定制服務(wù)，并構成"業(yè)務(wù)發(fā)展-網(wǎng)絡(luò )完善-業(yè)務(wù)發(fā)展"的良性循環(huán)。
在大客戶(hù)業(yè)務(wù)管理方面：可通過(guò)基于SNMP的網(wǎng)絡(luò )級管理系統，負責專(zhuān)線(xiàn)的業(yè)務(wù)配置、管理以及內部專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的監控。
在業(yè)務(wù)營(yíng)銷(xiāo)上也是非常有利的武器，由于其能提供以太網(wǎng)透傳、以太網(wǎng)VLAN、TDM仿真等業(yè)務(wù)，而且建網(wǎng)成本較低、用戶(hù)側設備非常節省，因此對運營(yíng)商和客戶(hù)都具有非常大的吸引力。
2.3中小城市的基礎數據承載網(wǎng)
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的不斷融合和新業(yè)務(wù)（如Triple-play等）的涌現，現有城域網(wǎng)逐漸向層次化和分組化的方向進(jìn)行演進(jìn)。因此，未來(lái)的城域網(wǎng)是業(yè)務(wù)驅動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )：業(yè)務(wù)與控制分離，控制與承載分離，目標是使業(yè)務(wù)真正獨立于網(wǎng)絡(luò )，靈活有效地實(shí)現業(yè)務(wù)提供。其中，城域承載網(wǎng)作為運營(yíng)商提供業(yè)務(wù)的基礎平臺，需要具備新的特性和功能，不斷提高用戶(hù)的體驗質(zhì)量，才能滿(mǎn)足日益增加的業(yè)務(wù)需求，降低用戶(hù)離網(wǎng)率，提高ARPU值等增值收益。
在逐步演進(jìn)的過(guò)程中，在中小城市可以考慮將原有的SDH接入層仍然保留，作為A平面，另外新建電信級以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )作為B平面。新建網(wǎng)絡(luò )主要完成對原有網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)分流和新業(yè)務(wù)承載。具備靈活的拓樸提供和業(yè)務(wù)保護及控制能力，可采用FE、GE、N×GE、10G和N×10G方式平滑升級。
結束語(yǔ)
為了能夠滿(mǎn)足未來(lái)幾年NGN和3G網(wǎng)絡(luò )的大規模應用，國內各大運營(yíng)商都在不斷改造原有城域網(wǎng)絡(luò )或重新組建新的城域網(wǎng)絡(luò )，力求做到為新業(yè)務(wù)提供有充分質(zhì)量保證和帶寬保證的網(wǎng)絡(luò )平臺。由于新業(yè)務(wù)對數據網(wǎng)絡(luò )的QoS和SLA要求日益增長(cháng)，新的數據承載網(wǎng)絡(luò )需要能夠實(shí)現電信級保護、服務(wù)質(zhì)量保證和TDM（時(shí)分復用）能力支持等新的功能，在這種情況下，電信級以太網(wǎng)技術(shù)應運而生，并已成為下一代城域網(wǎng)發(fā)展的方向。然而，還應看到，目前電信級以太網(wǎng)技術(shù)所提出的QoS、可靠性等并不能完全解決以太網(wǎng)所有的問(wèn)題，為了真正實(shí)現具備電信特征的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，仍然需要在技術(shù)標準化、成熟度方面多做努力，還有很長(cháng)的路要走。
【以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應用研究論文】相關(guān)文章：
以太網(wǎng)供電技術(shù)發(fā)展及其運用芻議論文08-08
快樂(lè )體育教學(xué)發(fā)展及應用研究論文06-22
建筑工程檢測技術(shù)的發(fā)展和應用的論文02-17