《電子技術(shù)應(yīng)用》
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塑料光纖在系統(tǒng)局域網(wǎng)中的應(yīng)用(1)
比特網(wǎng)
摘要: 介紹了上海信網(wǎng)以太專線業(yè)務(wù)成功案例和重慶網(wǎng)通以太專線業(yè)務(wù)成功案例,展示出電信級以太網(wǎng)CE(Carrier Ethernet)正逐步成為業(yè)界最為突出的關(guān)鍵熱點。
Abstract:
Key words :

  1  以太專線市場需求旺盛

  從局域網(wǎng)組網(wǎng)協(xié)議發(fā)展到今天,以太網(wǎng)技術(shù)以其價格低廉、配置簡單、組網(wǎng)靈活被大眾熟悉和接受。有數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)今,97%以上的終端用戶通過以太網(wǎng)接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù),實現(xiàn)各種形式的聯(lián)網(wǎng)。隨著社會信息化程度的增加,企業(yè)互聯(lián)的帶寬需求不斷在增加,而為了實現(xiàn)高帶寬,使用傳統(tǒng)技術(shù)的組網(wǎng)成本也在不斷再增加。

  以一個有10個分支和一個總部組網(wǎng)需求的客戶為例,如果采用傳統(tǒng)的TDM接口進行組網(wǎng),總部路由器需要配置信道化的155M端口,而每個分支的路由器需要配置2M端口進行互聯(lián)。每個分支到總部的帶寬為2M,今后如果提速的話,分支路由器需要購買第2個或者第3個2M的端口,通過多鏈路捆綁實現(xiàn)高帶寬的需求。隨著分支的提速或是需要互聯(lián)分支的數(shù)目不斷在增加,總部可能需要購買第2個或是第3個155M的信道化端口,且每次提速都會涉及到不論是運營商還是客戶側(cè)的物理端口的調(diào)整。

  相比之下,如果采用一個簡單的快速以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接,無論是分支還是總部的路由器都可以通過高速的以太接口進行互聯(lián),比如分支采用FE,總部采用GE,每個分支到總部都可以實現(xiàn)從0~10M,甚至100M的連接,且速度調(diào)整簡單易行,無需增加附加的物理鏈路,在網(wǎng)管上敲擊鍵盤便可增加帶寬。而從組網(wǎng)成本比較來看,使用以太組網(wǎng)用戶設(shè)備投資的成本相對于傳統(tǒng)的TDM方式有67%的節(jié)省,而帶寬卻有10倍以上的增加和靈活調(diào)整空間。最終客戶沒有理由拒絕以太組網(wǎng)帶來的強大經(jīng)濟性優(yōu)勢和今后網(wǎng)絡(luò)演進的靈活性。

  一個第三方的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,到2012年,全球范圍內(nèi)企業(yè)以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)的市場需求將由2007年的不到100億美元增長到高達310億美元,以中國市場占全球市場的8%~10%來估計,國內(nèi)以太網(wǎng)專線市場規(guī)模會從2007年的60億人民幣增長到2012年的230億人民幣。

  由于上海信網(wǎng)較早就認識到了以太專線業(yè)務(wù)的迅猛需求,早在2004年就開始摸索、包裝和開展以太專線業(yè)務(wù)。在2005年,選擇北電的CE解決方案,配合原有的專線網(wǎng)絡(luò),大規(guī)模地提供以太專線業(yè)務(wù)。在短短3~4年的時間內(nèi),以太網(wǎng)專線已經(jīng)占據(jù)了它的全部專線電路數(shù)目和收入的很重要的部分,目前以太專線的部署每月仍以數(shù)百條的數(shù)目在進行遞增。上海信網(wǎng)很好地完成和實現(xiàn)了傳統(tǒng)低速專線用戶到以太專線的帶寬升級和需求轉(zhuǎn)變,抓住了以太專線市場的大好商機。

  而讓重慶網(wǎng)通決心投資建設(shè)CE網(wǎng)絡(luò),結(jié)合現(xiàn)有專線網(wǎng)絡(luò)開展以太專線業(yè)務(wù)的另一主要原因是投資低,產(chǎn)出高,投資成本回收周期短。對于該網(wǎng)絡(luò)的幾百條以太專線業(yè)務(wù)來講,專線一年的收入,就可以收回其5個城區(qū)的CE網(wǎng)絡(luò)投資,也就意味著從第1年底開始,以太專線CE網(wǎng)絡(luò)就可以開始為重慶網(wǎng)通盈利。

  2  電信級以太網(wǎng)擔當重任

  當前,電信級以太網(wǎng)CE(Carrier Ethernet)正逐步成為業(yè)界最為突出的關(guān)鍵熱點之一,其中電信運營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和成本控制這一主流趨勢是CE技術(shù)與方案最大的驅(qū)動力與最終的評判原則。運營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的壓力主要在于對各種所謂“殺手級”業(yè)務(wù)的電信級承載與提供,主要包括針對企業(yè)客戶的以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)、針對住宅用戶的三重播放業(yè)務(wù)以及無線回程。

  其中,針對企業(yè)客戶的以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)需求一貫是運營商“含金量”最高也最為重視的業(yè)務(wù)類別。同時,企業(yè)用戶的需求也十分明確地向高帶寬、多業(yè)務(wù)、靈活擴展和低IT成本轉(zhuǎn)移,為運營商傳統(tǒng)的專線提供方案(基于MSTP,ATM等)帶來巨大挑戰(zhàn)。

  市場需求帶給運營商傳統(tǒng)專線業(yè)務(wù)提供模式與網(wǎng)絡(luò)空前的巨大壓力,北電以其在運營商ATM專線市場領(lǐng)域的客戶經(jīng)驗對這點體會良多。因此,運營商以太網(wǎng)CE方案代表著業(yè)界最為認可的城域兩大主流技術(shù)流派(MPLS/VPLS和PBB/PBT)之一的PBB/PBT。

  以PBB/PBT為代表的CE技術(shù)與方案的關(guān)鍵特色主要包括:

  (1)為大客戶提供與SDH和ATM一樣的安全性

  ●銀行保險等金融大客戶對專線的安全性要求非常高。

  ●目前的以太網(wǎng)專線大部分采用普通以太網(wǎng)交換機或MSTP來提供,而這些都是通過以太網(wǎng)廣播橋接的技術(shù)來建立通信,是一個無連接的網(wǎng)絡(luò),專線沒有安全性,采用很簡單的手段就可獲取對方信息,這也是很多金融用戶不愿采用以太網(wǎng)的一個很重要的原因。

  ●CE的以太專線解決方案可采用PBT(以太網(wǎng)骨干傳輸)技術(shù)提供以太網(wǎng)專線,PBT不是采用廣播橋接技術(shù),而是采用面向連接的技術(shù)建立連接,其鏈路的建立方法與ATM PVC的建立方法類似,是一個有連接的網(wǎng)絡(luò),其安全性與SDH和ATM PVC一樣。

  (2)靈活開展以太專線業(yè)務(wù)

  ●802.1ah/PBB方式實現(xiàn)以太專線拓撲靈活,除了靈活實現(xiàn)點到點,點到多點和多點到多點的任意專線拓撲之外,理論上還可以實現(xiàn)千萬級別數(shù)量的專線,大大突破傳統(tǒng)以太交換機的4096局限性,滿足今后發(fā)展。

  ●PBB的MacinMac方式的VPN方式保證了客戶間的安全隔離,而且不同客戶之間VLANID可以重復使用,方便客戶業(yè)務(wù)部署。

 ?。?)為大客戶提供端到端的QoS保證
 
  CE專線解決方案可采用PBT技術(shù)提供以太網(wǎng)專線,PBT是一個有連接專線,支持CAC(連接接納控制),可以提供端到端的QoS保證。

  (4)為大客戶提供故障快速檢測和定位手段

  ●普通以太網(wǎng)交換機和MSTP不支持OAM功能,當專線鏈路出現(xiàn)故障時,除非直接連接用戶路由器的光纖中斷造成路由器端口指示燈滅外,其它故障均沒有判斷手段。用戶不申告,電信運營商無法及時知道網(wǎng)絡(luò)故障。

  ●CE支持IEEE802.1ag定義的OAM功能,可為用戶故障定位提供便捷的手段。

  ●當專線任一處中斷,將會有CCM消息通知兩端設(shè)備和網(wǎng)管,另外用戶可用環(huán)回Loopback和路由跟蹤Link Trace命令很方便找到故障點,并能發(fā)現(xiàn)以太網(wǎng)包所經(jīng)的路由,以及沿途的時延和誤碼情況。

 ?。?)為大客戶提供快速故障保護機制

  ●普通的以太網(wǎng)交換機在光纖中斷時恢復時間非常長,會對客戶的業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。

  ●CE方案在接入環(huán)和核心層面的PBT上均可以實現(xiàn)50ms的倒換,即任一點中斷,可以在50ms內(nèi)恢復,從而在故障倒換過程中不對客戶業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。

  ●電信級以太網(wǎng)交換機的遠端接入模塊ESU可放置在用戶機房,所以電路全程可控,障盲點不復存在。

 ?。?)投資成本收回塊,為運營商開源節(jié)流
  
  CE解決方案采用大容量小居所的概念,無論投資成本還是運維成本都在頭端MERS8600設(shè)備之上,全部的ESU接入模塊相當于頭端設(shè)備的遠端模塊,投資成本低,“零”運維成本。隨著網(wǎng)絡(luò)部署范圍擴大,用戶數(shù)目增加,運營商客戶需要擴容的只是價格低廉的ESU設(shè)備,投資曲線下降迅速。完全可以實現(xiàn)當年投資,當年盈利。

  3  上海信網(wǎng)以太專線業(yè)務(wù)成功案例
 
  上海信網(wǎng)擁有國內(nèi)領(lǐng)先、覆蓋全面的城域多業(yè)務(wù)專線網(wǎng)絡(luò)資源,基于這套網(wǎng)絡(luò)資源,上海信網(wǎng)的大客戶專線業(yè)務(wù)開展的十分成功,在2001-2005年間出現(xiàn)了強大的增長勢頭。

  從2004年開始,上海信網(wǎng)通過與客戶的充分溝通,發(fā)現(xiàn)部分大客戶對于城域以太專線業(yè)務(wù)興趣十分濃厚,上海信網(wǎng)通過傳統(tǒng)方式(如IPOA設(shè)備,MUX設(shè)備等)開始向用戶提供城域ELINE/ELAN業(yè)務(wù),但在業(yè)務(wù)提供過程中出現(xiàn)許多問題,影響業(yè)務(wù)的進一步鋪開,主要包括:
 
  (1)IPOA設(shè)備,MUX設(shè)備上聯(lián)都是155M,帶寬瓶頸。

  (2)缺乏可靠性保護。

  (3)擴展性問題。

  從2005年底開始,北電CE解決方案走入上海信網(wǎng)視野并收到極大地關(guān)注,通過嚴格的實驗室驗證,北電CE解決方案很快被上海信網(wǎng)選中,成為以太專線業(yè)務(wù)的主力軍。

  上海信網(wǎng)在其多業(yè)務(wù)網(wǎng)中部署北電CE解決方案,并且隨著以太網(wǎng)專線的爆炸性增長,同時伴隨北電CE解決方案的關(guān)鍵運營級優(yōu)勢,上海信網(wǎng)在短短的幾年時間內(nèi)進行了5次網(wǎng)絡(luò)擴容。該網(wǎng)絡(luò)中北電解決方案的設(shè)備采用的是核心設(shè)備(MERS8600),匯聚設(shè)備(MERS8600)和接入設(shè)備(ESU1800/1850)。

  北電解決方案在這一項目中對上海信網(wǎng)的吸引力有其獨到的運營級優(yōu)勢:

  (1)“大容量、少局所”理念,業(yè)務(wù)配置主要集中在頭端設(shè)備MERS8600上,非常便于運營商快速高效地擴展城域以太專線業(yè)務(wù)。

 ?。?)端到端可靠性保護。

  (3)端到端L2以太專線業(yè)務(wù),支持ELINE,ELAN和ETREE。

 ?。?)基于PBB/PBT的CE技術(shù),徹底解決了傳統(tǒng)以太網(wǎng)擴展性與安全性問題,并且提供運營級保護與流量工程,真正實現(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)擴展到城域。

  (5)以太環(huán)網(wǎng)支持運營商級的保護倒換<50ms。同時,以最佳的成本優(yōu)勢支持超強的端口扇出和地域覆蓋能力。

 ?。?)完善的QoS機制保障Triple Play與企業(yè)專線應(yīng)用。

 ?。?)基于802.1ag/ITU Y.1731,支持完善、一體化的OAM工具。

  在市場應(yīng)用當中,有些高端客戶特別是銀行、金融需要同城異地容災(zāi)備份功能,因而要求專線提供網(wǎng)絡(luò)需要提供點對多點或多點對多點業(yè)務(wù)方式來滿足用戶冗災(zāi)需求。上海信網(wǎng)通過CE解決方案的E-tree(點到多點)拓撲的專線很好地滿足了冗余備份的可靠性需求,并且在上海多個金融級別的高端客戶中開展了此項業(yè)務(wù)。具體實現(xiàn)方式如下:

  方式一:雙核心路由設(shè)備+E-Tree專線(冷備)

  如圖1所示,客戶的每個分支路由器分別通過一個點對多點(兩點)的VPN與兩臺核心路由器連接,兩臺核心路由器之間沒有互聯(lián)鏈路。在這種連接方式下,正常情況下分支路由器只和核心路由器1通信,核心路由器2處于不工作狀態(tài),在核心路由器1出現(xiàn)故障時就快速起用核心路由器2,從而實現(xiàn)兩臺核心路由器的冗余備份。而對于每個分支路由器,不需要第二條專線連接,就可以在一條連接上實現(xiàn)從主用核心路由器到備用核心路由器的倒換。

  圖1  雙核心路由設(shè)備+E-Tree專線(冷備)

  方式二:雙核心路由設(shè)備+VRRP(熱備)

  如圖2所示,每個分支路由器采用不同的多點到多點VPN的方式與客戶中心局的核心路由器互聯(lián);在用戶中心局側(cè)設(shè)置兩臺核心路由器,分別連接到運營商的兩臺CE核心設(shè)備,并且兩臺核心路由器之間具有鏈路連接,兩個核心路由器之間運行VRRP協(xié)議;一臺路由器處于主用狀態(tài),另外一臺處于備用狀態(tài),在主用路由器出現(xiàn)故障的情況時,備用路由器就會自動接管與分支路由器通信工作,從而實現(xiàn)核心設(shè)備的冗余備份。而對于每個分支路由器,不需要第二條專線連接,就可以在一條連接上實現(xiàn)從主用核心路由器到備用核心路由器的倒換。

  圖2  雙核心路由設(shè)備+VRRP(熱備)

  4  重慶網(wǎng)通以太專線業(yè)務(wù)網(wǎng)成功案例

  重慶網(wǎng)通的原有專線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于重慶市的大中型企業(yè)用戶。隨著近幾年客戶的業(yè)務(wù)需求不斷變化,面對著新老客戶的需求,同時面對其他運營商的競爭,重慶網(wǎng)通急需性價比高的解決方案解決傳統(tǒng)專線網(wǎng)絡(luò)面臨的問題。因此,電信級以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)有專線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是已有客戶和新興客戶高帶寬組網(wǎng)需求的必然選擇。

  2007年,重慶網(wǎng)通在5個城區(qū)部署了MERS8600,通過以太環(huán)網(wǎng)的ESU1800將以太專線業(yè)務(wù)開展部署在5個城區(qū)。通過以下強大的業(yè)務(wù)和經(jīng)濟優(yōu)勢,為重慶網(wǎng)通的專線業(yè)務(wù)快速開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
 
 ?。?)客戶升級平滑穩(wěn)定。實現(xiàn)ATM,幀中繼,以太網(wǎng)混合異質(zhì)互通。

 ?。?)滿足用戶帶寬提速需求。提供FE/GE端口異質(zhì)。

 ?。?)綜合成本低。CE具有“大容量、廣覆蓋”能力,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低。

 ?。?)降低單用戶接入成本。

  4.1  專線銷售新概念——電路端到端無盲點
 
  2008年初,重慶網(wǎng)通爭取到了重慶某銀行的以太網(wǎng)專線電路,而獲得這一關(guān)鍵客戶項目勝利的關(guān)鍵技術(shù)因素之一是該銀行用戶對于網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性要求比較高,提出了專線電路端到端無盲點的需求。也就是要求運營商在監(jiān)控專線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部一段段專線電路的同時,也要同時監(jiān)控運營商設(shè)備和客戶CPE之間最后一公里的電路,這對于運營商來講是個難題,因為客戶設(shè)備不在運營商管理范圍之內(nèi)。

  由于CE解決方案的接入設(shè)備ESU的靈活和低成本特性,網(wǎng)通將全部的接入設(shè)備ESU部署到銀行客戶的機房內(nèi)。通過以太OAM機制,運營商可以隨時了解每條電路的連通情況,并且在出現(xiàn)故障的第一時間收到告警信息的反饋,進而快速定位故障,進行隔離。采用這種方式的優(yōu)勢為:
 
 ?。?)可以實現(xiàn)全程電路監(jiān)控。銀行用戶端的ESU1800設(shè)備作為一個二層交換機,可以直接連接用戶業(yè)務(wù),同時該設(shè)備也可以由電信中心網(wǎng)管系統(tǒng)MEM來統(tǒng)一管理,從而可以實現(xiàn)全程網(wǎng)管,加強網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及用戶業(yè)務(wù)的管理能力。

 ?。?)可以節(jié)省光纖資源。在用戶比較分散的區(qū)域,如果全部部署接入環(huán)不但造成光纖資源的浪費,也會增加相應(yīng)的投資成本。因而GE直接連接方式可以節(jié)省光纖資源,降低投資成本。

  (3)可以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。用戶端ESU1800設(shè)備與環(huán)路設(shè)備可以采用GE接口直接互聯(lián),從而可以節(jié)省光電轉(zhuǎn)換器投資,減少網(wǎng)絡(luò)故障點,進一步提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

  4.2  銀行客戶新福音:ATM取款機的低成本高速接入
 
  在重慶市部分銀行客戶的自主銀行已經(jīng)享用到了CE設(shè)備帶來的高帶寬、低成本的接入方便。傳統(tǒng)銀行客戶的ATM取款機多采用ADLS方式接入,但是隨著自助銀行業(yè)務(wù)的豐富和逐漸引入銷售等廣告功能,傳統(tǒng)ADSL方式的低帶寬明顯不能滿足業(yè)務(wù)的需求。另外,每個ATM節(jié)點除了需要將取款機接入之外,還需要攝像頭等監(jiān)視器的接入,且其與取款機需要連入不同的VPN,帶寬需求更大。CE解決方案通過接入ESU設(shè)備,可以很好地解決取款機和監(jiān)控器在一個節(jié)點的同時接入,且通過不同的VPN將兩類業(yè)務(wù)隔離,回傳到銀行核心的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。對于每個節(jié)點不需要額外的交換機將取款機和攝像頭的流量進行匯聚,打上VLAN標簽加以區(qū)分,直接通過CE接入設(shè)備ESU的不同端口,即可實現(xiàn)取款機和攝像頭的接入,且根據(jù)它們接入的端口,實現(xiàn)VPN的隔離和不同級別的QoS保證,回傳到核心不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。這樣既保證了安全性,又節(jié)省了用戶側(cè)每節(jié)點的匯聚交換機設(shè)備的投入和管理。

  另外,CE技術(shù)在重慶網(wǎng)通也演繹了當年投資當年盈利的優(yōu)異投資回報率。以該網(wǎng)絡(luò)近400條專線的業(yè)務(wù)規(guī)模來計算,不到1年的時間,5個城區(qū)CE的投資就已全部收回,更加堅定了運營商用戶對于以太專線業(yè)務(wù)和CE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的決心。

  5  結(jié)束語

  運營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和技術(shù)轉(zhuǎn)型的大幕已經(jīng)緩緩拉開,在這個轉(zhuǎn)型和成本為王的時代,作為助力運營商成功轉(zhuǎn)型的電信級以太網(wǎng)技術(shù)也即將開始其精彩紛呈的登臺表演。北電以PBB/PBT為核心的電信級以太網(wǎng)技術(shù),完美實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的高安全性和高可擴展性,以及其顯著的經(jīng)濟性,必將在城域網(wǎng)中稱王。

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