城域网,革命还是演进?

时间:2022-07-09 09:41:05

目前,IPTV等多种业务的开展对网络提出了很大的挑战,网络融合的趋势已十分明显,全球运营商都在向统一网络、多业务平台演进。

城域网的技术选择

传统城域网正面临着7种瓶颈:一、全网的带宽瓶颈;二、高初始成本、高运行成本以及费事耗力的高业务提供成本;三、二层扩展性受限于VLAN的数量限制(4096);四、不必要的三层环节;五、企业用户正从简单连接要求转向个性化的业务剪裁适应特定应用;六、质量不适合VoIP、IPTV等新业务的大规模发展;七、分离的网络发展模式仍在继续。

采用新型技术对城域网进行改造是目前运营商进行网络转型的重中之重。从技术上讲,目前有两种思路,一种是IEEE/ITU提出的,采用改进以太网技术;另外一种是ITU和IETF提出的,强化SDH或延伸MPLS (下一代MSTP、VPLS)扩展至网络边缘并支持数据业务。前者的优势在于用户网络普遍采用IP技术,开展数据业务非常方便,缺点是对语音的支持不足,而且能否达到电信级网络高可靠性、可管理、可控制的要求让人担心。后者的优势是充分利用了现有的城域网设备,但改造的成本较高,扩展性不强。

MSTP与VPLS

VPLS是在点到点MPLS基础上进一步发展而成的多点互联的二层VPN技术。VPLS基于MPLS,独立于具体物理拓扑,可以利用MPLS流量工程实现资源配置的最佳化。VPLS还支持2/3/4层可扩展的ACL能力和每用户的ACL控制,提供了较安全的控制和策略,并具有良好的二层汇聚能力,支持的用户数量突破了传统以太网的4096个VLAN ID的限制。但是,VPLS虽然提供了电信级网络的功能、性能和业务,因为使用复杂的三层协议建立信令,导致设备成本较高,运行较复杂,特别对数千个节点的城域网支持能力不足。

城域以太网多业务平台

城域以太网多业务平台采用的以太网技术是标准技术,互换互操作性好,具有广泛的软硬件支持,交换机端

口成本低,仅为基于SDH的MSTP的30%。具体的部署方式则是在IP业务量足够大的中小城市作独立IP城域网用,在IP业务量很大的大中城市作IP城域网汇聚和接入层应用,核心则为高端路由器。

但是城域以太网多业务平台的缺点也很明显,随着IP业务量日益增加,以太网多业务平台的应用会越来越多,但电信级功能性能亟待解决。

电信级以太网

电信级以太网主要包括RPR、ERP、Mac in Mac、PBT等技术。ERP在现有以太网硬件基础上,结合QinQ和增强QoS能力,提供很低成本的电信级以太网。ERP可与传统以太网和MPLS的保护机制实现互操作,但QoS和扩展性是其最大的劣势。

Mac in Mac技术中采用用户以太帧再封装运营商以太帧头的技术,两个Mac地址,核心网只根据运营商Mac地址转发流量。由于具有清晰的运营网和用户间界限,因此安全性较高。运营网与用户隔离,规避了用户网中的广播风暴和转发环路问题。另外规划比较简单,无需担心VLAN和MAC地址冲突。二层封装,无需复杂信令,交换机只需学习自己的MAC地址,减少了存贮和处理要求,因此大大降低了成本。

PBT是在MAC in MAC基础上,关掉了MAC学习功能,因此可以看作是后者的增强型。它的扩展性好,关掉MAC学习,消除了导致MAC泛洪和限制网络规模的广播功能。采用VID+MAC(60比特)作为全球唯一地址,隧道数目高达2的60次方。转发信息不再靠泛洪和学习,由网管/控制面直接提供,提供确知通道,还能支持各种基于MPLS的业务,业务灵活性很好。但是其N平方问题需要手动,明显增加管理难度,自动隧道建立能力也值得商榷。

RPR采用一种新的MAC层和共享接入方式,工作在第2层,既可以架构在层1的SDH、GE上,又可以作为路由器线卡。同时无需对非落地IP包进行拆分重组,可直接前转,简化了处理,提高了交换处理能力,可以在二层上实现50ms的保护倒换时间,有自动拓扑发现能力,可自动识别二层拓扑变化,增强了自愈能力,支持即插即用。RPR支持两纤双向环,能按每个用户每种业务为基础保留带宽和服务质量,RPR带宽利用率比SDH高很多倍。同时,RPR在环上支持大约250个节点,远远超过SDH环。但是RPR新增了一个MAC层,使系统成本增加。

X.87的多业务环(MSR)的基本思路是在RPR的MAC层上再架构一客户子层,称XP链路子层,解决了RPR如下问题:同节点上多支路业务的传送和封装、支路业务的保护、组播、服务质量监测以及多种网络拓扑结构的支持问题等;实现了运营网和用户间的地址和拓扑分离;在链路层实现了数据和业务的底层统一封装,是一种融合网络的底层解决方案。缺点是支持厂家少,规模小,性价比差。

中国电信集团总工程师韦乐平建议,对主导运营商,近期选择基于SDH的MSTP是稳妥的,既利用了现有SDH设施,又兼顾了数据业务需要,对于大客户的接入更有其特殊优势。弹性分组环多业务平台最适合网络接入层应用。电信级以太网多业务平台在未来IP/以太网业务绝对主导的形势下将成为主要解决方案,在近期需要大规模支持IPTV等新业务的城域网也是一种有前瞻性的技术选择。当业务量到达相当规模后,CWDM多业务平台和DWDM多业务平台将分别在城域网接入层面和城域网核心和汇聚层面扮演主要角色。

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