光以太网技术在IP城域网中的应用
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宽带IP城域骨干网主要技术及应用关键词:IP城域骨干网;MPLS;应用一、前言随着用户对带宽的需求不断提高,电信运营商纷纷启动了宽带IP城域网的建设。
宽带IP城域网一般由高速骨干网、宽带接入网和业务应用平台组成。
其中,宽带接入网主要是使用户通过各种方式(ADSL,LAN,LMDS,APON以及传统的DDN,FR等)接入到宽带IP城域骨干网,而业务应用平台则除了提供原有传统业务外,更重要的是提供多媒体业务、各种托管业务和VPN业务。
文章对宽带IP城域骨干网主要技术及应用进行了论述,以供同仁参考。
二、目前宽带IP城域骨干网主要技术分析(1)基于SDH多业务传送节点(MSTP)基于SDH多业务传送节点(MSTP)是目前广泛应用的产品。
为了适应城域网多业务的需求,SDH从单纯支持2Mbit/s、155Mbit/s等话音业务接口向包括以太网和ATM等多业务接口演进,将多种不同业务通过VC或VC级联方式映射入SDH时隙进行处理。
MSTP的出发点是将2层或3层的功能作为SDH附加功能来支持完成的,其对2层或ATM层处理都是与SDH处理相分离的,但都可以映射到SDH的VC时隙进行重组成交叉到群路接口。
从功能上看,MSTP除了具有SDH功能外,还具有2层MAC层功能和ATM功能。
MSTP比较适合于已经敷设大量SDH网的运营公司,它可以方便有效地支持分组数据业务,实现从电路交换网到分组网的过渡,适合支持混合型业务量特别是以TDM业务量为主的混合型业务量,同时可以保证网络管理的统一性。
(2)基于弹性分组环(RPR)技术正在由IEEE 802.17工作组制定的RPR技术,吸收了吉比特以太网的经济性、SDH系统50ms环保护特性。
RPR采用类似以太网的帧格式,结合MPLS标记,基于MAC高速交换,简化IP前传。
RPR技术可以支持更细致的带宽颗粒,网络成本较低,可以承载具有突发件的IP业务,同时支持传统语音传送,有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。
IP城域网及其承载业务简介作者:袁竟乘来源:《数字技术与应用》2011年第10期摘要:本文主要介绍了IP城域网的架构、主流技术及其承载的各种业务,并进一步分析了在现有IP城域网网络架构中其承载的各种业务的实现。
关键词:IP城域网 MPLS VPN PON中图分类号:TN929.5 文献标识码: A 文章编号:1007-9416(2011)10-0048-041、引言城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,简称MAN。
城域网的主要传输媒介是光缆,一般其主干传输速率在10Gb/s以上。
MAN作为一个城市的骨干网,通过它可以将位于同一城市内不同地点的主机、数据库以及LAN等互相联接起来。
MAN不仅用于计算机通信,同时可用于传输话音、图像等信息,是一种可综合利用的通信网。
城域网是基于尽力而为以及带宽共享等原则进行设计的,存在着多种技术分支(ATM、IP 等),同时其网络带宽不足,无法满足一些对带宽以及时间有特殊要求业务。
近几年在城域网大量使用新的技术以及大容量设备,如MPLS、万兆位以太网等,并选定了IP城域网作为网络的承载技术,极大的满足了各种业务发展需要。
2、IP城域网架构IP城域网一般采用核心层(大型网络会采用核心+汇接二层结构)、业务控制层和汇聚层三层组网结构,其网络架构扁平化,二层交换网络和三层路由网络相分离,具体如图1。
核心层通过核心路由器实现与省级骨干网的连接,完成高速的数据转发,并充当IP城域网出口设备。
核心层主流设备采用40G/10G线速大容量路由器,提供高速的核心交换功能和快速的路由功能,核心层的传输技术主要有光纤直连、DWDM等。
业务接入控制层是二层网络与三层IP网络的转换点,同时负责业务的控制、用户的管理、计费信息采集等功能,是业务提供的关键层。
业务控制层主流设备采用10G/1G线速大容量业务路由器(SR)和宽带接入服务器(BRAS),终结和管理用户的PPPOE / IPOE会话,业务接入控制层的传输技术主要有光纤直连、城域波分等。
doi:10.3969/j.issn.1000-1247.2019.03.020基于PeOTN通道的IP城域网中继静态3CP部署刘倩中国联合网络通信有限公司河南省分公司m为避免意外故障引起网络中断,城域网OLT和BRAS均部署静态LACP聚合实现链路保护。
然而,OLT上联BRAS 由裸光纤承载迁移至与PeOTN共同承载的过程中,发现由波分承载的中继两端正常配置静态LACP后,业务就会中断。
经多次业务测试发现,PeOTN设备以太网端□封装类型默认为802.1Q,没有实现透明传输,将其修改为NULL后,静态3CP正常建立且业务恢复正常。
\BRAS OLT静态LACP PeOTN□引言随着互联网及流媒体业务的广泛应用,宽带用户数及所需带宽都大幅增长,「是接入设备的匕行链路有时会因带宽不够而导致网络拥塞,从而对用户体验造成不E影响,此外,用户对网络的稳定性也提岀越来越高的要求.如果接入设备的上行方向缺乏链路保护机制,•旦出现总外故障则会引起网络中断,严匝影响客户满意度。
针对11行链路可能岀现的这些问题,我们可以在接入和汇聚设备上部署以太网链路聚合特性,这样无需升级单板或更换设备就能扩大链路的有效带宽,避免网络拥塞.还能保护链路,提升服务竞争力。
包IP城域网中继承载现状以某市城域网为例,目前使用的汇聚层设备ERAS均为华为的ME6(),接入层设备OLT有华为、中兴等厂商前期在传输通道符合要求的情况下,已完成QLT上联双万兆改造,使用双万兆上联到BRAS的不同业务板卡上,并做端口聚合,保证链路带宽的安全性及冗余性GLT双万兆直连中BRAS承载时,BRAS和OLT间的链路如图1所示BRAS和OLT设备间通过裸光纤承载,两条链路在BRAS及CLT侧均做以太网链路聚合,聚合方式为手工聚合。
手工聚合是一种最基本的链路聚合方式,在该模式下,Eth-Trunk接口的建立、成员接口的加入完全由手工來配置,没有链路聚合控制协议的参与,链路上缺乏端到端的检测机制,当传输存在较长距离的裸光纤承载时,光纤故障例如隐蔽性强的光纤单通故障很难被排杳岀来,将导致业务受损:目城域网OLT双BRAS上联改造3.1OLT双BRAS上联改造原因分析GLT作为宽带、IPTV、语音等业务的主要接入设备.其上行链路接入同一i^BRAS设备,一方rtllBRAS设备孑『在承载用户M;大.单点故障的风险,另一方面也不便于BRAS设备的业务卅调整。
PeOTN 承载大客户业务技术分析作者:刘杰来源:《中国新通信》 2018年第1期【摘要】在不断推广和应用光传送网技术(MSTP/OTN)与分组传送网(IPRAN) 的同时,各个主流的运营商为了使网络运营更加便捷,减小网络运营的综合成本,降低所需要的传送设施种类,更加重视融合IPRAN 和MSTP/OTN。
本文主要分析PeOTN(分组增强型光传送网)在承载大客户业务方面的技术,并提出PeOTN 在电信运营商的网络中进一步演进的一些建议。
【关键词】 PeOTN 技术大客户业务技术分析引言:如今,IPRAN 和MSTP/OTN 技术各自发展的不足已经凸显,无法承载电信运营商不断提升的大客户业务。
为此,急需要将分组增强型光传送网(PeOTN)技术引入到运营中来。
一、PeOTN 承载大客户业务的技术内涵PeOTN 也叫做分组增强型光传送网技术,主要是在城域网中应用,包括两个方面的含义:一是可以狭义理解为指OTN 与PTN 在有效融合后产生的技术,主要对ODUflex 技术有所涉及;二是广义理解为指的是改造OTN,从而让OTN网络能够对业务层面分组化加以适应。
PeOTN 技术的主要特点是:(1)引入映射方式GMP,其具有任意、固定的比特率;(2)为了适应100GbE、10GbE 和1GbE 透明传输,引入了新容器,如ODU4、ODU2e 和ODU0 等;(3)为了传送其他不定恒定比特率的业务,将ODUflex 技术引入进来;(4)对单级的复用架构做出定义,从而实现电层上的ODU 灵活调度[1]。
二、PeOTN 承载大客户业务的具体技术PeOTN 技术能够承载多种大客户专线,在大客户业务中的具体应用技术主要是以下几个方面。
2.1 波长透传或OTN 技术的应用波长透传或OTN 技术主要应用在大型的IDC 机房、省内与省际的大宽带,用于传送相关业务。
其主要优势是波长能够直达,时延较低,能够通过物理隔离确保安全,在调度大颗粒时也能够高效直达。
2008年第3期多业务传输平台(MSTP)是一种城域传输网技术,将同步数字体系(SDH)传输技术、以太网、ATM、POS等多种技术进行有机融合,以SDH技术为基础,将多种业务进行汇聚并进行有效适配,实现多业务的综合接入和传送,实现SDH从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台。
为了满足客户层对以太网业务性能的要求,经历了频繁更新换代的MSTP将多协议标签交换(MPLS)和弹性分组环(RPR)融入其中,有效提高了以太网的业务性能和组网能力,以SDH为基础的MSTP技术在城域网应用领域扮演着十分重要的角色。
1MSTP技术特点针对城域网提出的MSTP是基于SDH的多业务传输平台,以MSTP设备进行组网带来了许多不同于以往的新特点。
1)具有严格的延时和抖动保障机制采用MSTP设备进行组网,实现以太网多业务等级,保障带宽的业务具有严格的延时和抖动保障机制。
2)实现端到端的流量控制可在保证业务质量的基础上根据用户的最初约定来公平地提供带宽接入,实现端到端的流量控制。
3)提供更小颗粒带宽业务租用除支持传统VC12/VC3/VC4业务基本颗粒外,还提供更灵活的带宽颗粒,实现100Kbits/s的带宽颗粒,运营商可以为用户提供更小颗粒带宽的业务租用。
4)提高带宽利用率可在不需要SDH层面保护的情况下实现以太网分组环小于50ms的业务保护,提高带宽利用率。
5)支持多点方式MSTP专线支持点到点、点到多点及多点到多点的方式。
6)基于SDH网络的多业务传送MSTP基于SDH网络的多业务传送,其中二层协议可以采用ATM、Ethernet或直接由SDH来承载数据。
2MSTP在城域网中的应用目前,全球对网络带宽的要求以超过“摩尔定律”300%的速度飙升。
城域网上的数据业务流量已超过了传统的语音业务,如何高效、低成本地构建能支撑大量数据业务的宽带城域网已成为众多运营商和设备制造商共同追逐的焦点之一。
现在的电信网络遵循开放系统互联(OSI)的7层机制,SDH和波分复用(WDM)划归物理层;ATM、帧中继(FR)、以太网、RPR被划归到数据链路层,即第二层,所以人们经常说的以太网交换是二层交换;MPLS比较特殊,被划归到第二层与第三层之间,属于一种隧道(Tunnel)技术,但总体上,属于第二层的成分比较多;第三层就是IP层,再往上的层次跟物理层的传送网关系不大,这里无需赘述。
OTN技术发展及其在城域网应用探讨摘要:网络在给人们带来便利的同时,网络运营商业务需求也在逐渐地增大,传统的城域网建设所面临的问题也接踵而至。
比如,由于设备功能的局限性,已经跟不上现今信息网络的发展等,OTN技术的出现正好解决了这些问题。
本文现就城域网中OTN技术的应用展开探讨。
关键词:OTN技术;特征;城域网;应用1 OTN技术概述随着各运营商在全业务推进力度的加大和网络发展的转型,各类GE以上大颗粒业务在城域网内的调度要求越来越高,在这一背景下,城域传送网内如何应用光网络技术进行组网和应用正在成为网络发展的重要课题,OTN正是光网络技术发展的重要方向。
OTN技术通过ITU-T对新一代光输送体系及数字传输体系进行标准化,对在传统WDM网络中存在的无波长、子波长业务调度水平较低的问题进行了有效解决,并实现了传统电域和光域,即数字传输方式和模拟传输方式的突破,成为了电域和光域共同认可的统一标准。
在OTN技术中,其基本处理对象多是波长业务,实现传输网向多波长光信号网的转化,兼备了光信号和电信号处理优势,通过OTN技术,可以实现传输宽带业务容量的提升,强化业务信号的生存性能和传输性能,光分插复用器的构建和引用,OTN和ODUK的多维性和交叉性能够更好地体现出来,实现光传输网组网能力的提升。
通过向前纠错技术的应用,能够对光层传输距离进行有效增加,并且由于在OTN技术中采用的光信号层传输和电信号层传输的方式进行传输,能够实现数据传输业务在信号安全方面能力的提升。
2 OTN技术的主要特征①网络可管理性较强。
在OTN技术中,全面呈现了光层与电层两个不同级别的开销字节,与传统SDH开销相同,经过逐级复用与监控,进而对网络性能做出深入分析,找到出现故障的具体原因。
OTN技术不仅在较大幅度上提高了波分复用网络的可管理能力,还让OTN网络的OAM&P能力获得了有效提升。
②运行能力较为可靠。
在OTN技术组网中,大量运用的环网保护技术能够逐步转变为Mesh组网,并且不会对原本业务产生任何不利影响。
基于以太网技术的宽带接入网第一部份宽带接入网概述宽带网,一个新鲜而又炙热的概念,关于宽带网的明白得,是相关于传统的窄带的电信网而言的。
随着网络产业的进展,网络需求的日趋增加,原有网络的带宽已不能适应需要,最典型的例证确实是上网速度的缓慢。
在这种背景下,运用新的技术对现有网络进行改造,或建设新的更高层次的网络,全面提高网络的带宽和传输速度,就成了现实的迫切要求,于是在这种情形下就产生了宽带网。
接入网宽带化的进程,既是接入技术进步的进程,也是宽带业务应用明朗化的进程。
IP业务迅猛进展和网络融合的需要,使以下技术方式成为近期宽带接入网进展的要紧选择:1.不对称数字用户线(ADSL)ADSL系统是一种基于线的宽带接入技术,具有很高的灵活性和较高的经济性,可能进展成为接入网近期的要紧宽带接入方案2.混合光纤同轴电缆(HFC)HFC(包括CableModem)技术利用光纤和同轴电缆的特点,以单个网络提供各类类型的模拟和数字业务,使其对、数据、有线电视业务的综合进展极具吸引力。
以太网接入技术,具有性能价钱比好、可扩展性强、易于安装开通和靠得住性高等特点,可选容量为10Mb/s、100Mb/s、1Gb/s等多种品级,可按需要升级。
以太网接入方式与当前宽带业务的需求和IP网络的进展,其接入技术的应用前景看好。
4.本地多点分派业务(LMDS)要紧的宽带固定无线接入技术有:多路多点分派业务(MMDS)、直播卫星系统(DBS),和本地多点分派业务(LMDS)。
LMDS是近来慢慢成为热点的宽带无线接入技术,因为LMDS不需采纳有线接入那样的市政管道资源,因此建设周期短、提供业务速度快,而目传送容量专门大(可达/s),成为新兴的运行企业建设宽带接入网的一种独特方案。
5.无源光网络(APON)以A TM为基础的无源光网络(APON)通过利用ATM的集中和统计复用功能,实现多业务、多比特率业务的支持能力,是具有宽带传送能力及比较久远的接入网解决方案。
光以太网技术在IP城域网中的应用
摘要:本文介绍了光以太网技术的提出和其在构建宽带城域网中具有的诸多优势,并对城域光以太网的几种建设方案进行了阐述。
关键词:光以太网宽带城域网光网络
一、前言
光以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展:光网络和以太网的融合。
它集中了以太网和光网络的优点,如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单,光网络可靠性高、容量大。
光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。
光以太网技术是构建宽带城域光网络的主流技术之一。
二、光以太网的提出
现在的城域网是基于SDH体系结构的。
SDH最初是为面向低速、电路交换的语音业务而设计的,可保证良好的QoS性能,提供50ms的电路保护倒换时间;缺点是SDH设备价格昂贵,用于数据业务时不够灵活、效率低下。
而光以太网是基于目前应用非常普遍、技术成熟的以太网技术,并对网管和流量工程等方面的功能进行了加强,以便满足城域网对数据速率和传输距离的要求。
当运营商构建光城域以太网后,就可以直接在骨干层提供以太网端口,实现与局域网的无缝连接。
三、光以太网的优势
以太网技术是1970年由Xerox公司提出的,最初通过同轴电缆让用户共享10Mbit/s带宽。
后来,以太网很快发展到通过无屏蔽双绞线传递,并采用交换机给用户提供10Mbit/s 的专线连接。
今天,交换式以太网可将100Mbit/s的专线带宽传送到桌面,很快还会实现千兆(Gbit/s)到用户。
因快速、廉价、容易使用,这种“即插即用”的技术已成为90%以上的企业局域网(LAN)的标准技术。
无论是专网还是公网,都可以应用光以太网。
它可以配置为点对点、网状或者环形拓扑结构,可以应用于局域网、城域网以及广域网。
应用光以太网技术带来的优点有:
(1)解除了带宽瓶颈光以太网以其本身具有的格式和速度传输端到端的LAN业务,不必进行协议转换,也无须降低速率,从而打破了存在于局域网和广域网间的带宽瓶颈。
(2)可靠性高光以太网技术将在LAN中已证明过的以太网的健壮性和在MAN、WAN 中众所周知的光纤传输的优点结合起来,可以提供5个9级别的可用性。
EthernetoverRPR(EoRPR)可以在灾难性故障发生时保证50ms的保护倒换时间。
(3)安全性好一旦进入光纤以太网网络,终端用户的以太网数据帧就被封装起来以保护所传的数据,并与其它用户业务数据流隔离。
(4)扩充性好由于流量和带宽已经增加了,以太网技术标准也进展到更高的速率,然而它还保持着与现有网络结构的兼容性。
(5)端口价格低廉由于目前以太网已在企业和园区网中广泛使用,其硬件成本非常低,技术非常成熟,从而大大降低了运营商的网络建设成本。
如千兆以太网端口的价格只有ATM和SDH端口的1/4,而即将推出的10Gbit/s以太网端口的价格约为SDH端口的1/7。
(6)网络的效率高传统的电信网络采用复杂的多层架构(如IPoverATM、IPoverSONET 和IPoverDWDM等),这种架构的缺点是:一方面,ATM和SDH设备价格非常昂贵,增加了运营商的成本;另一方面,当数据在局域网和广域网之间传输时,需要通过路由器进行复杂的协议转换,因此会增加网络开销、降低传输效率,并且还带来了延迟和抖动。
光以太网是端到端的以太网,数据在局域网和广域网之间传输时不需要进行协议转换,因此可以大大提高传输效率。
(7)互操作性强光以太网是已定义好的公用技术,它使多厂家的设备在LAN、MAN和WAN中具有互操作性,有利于端到端的兼容。
(8)带宽管理光以太网可以在数据包的级别上实现带宽管理,而不必指定某个特定端口。
运营商可以按照不同的业务分配不同的带宽,从1到 1000Mbit/s可调(以1Mbit/s为增量单位)。
企业可以用单个10/100/1000Mbit/s以太网端口取代多个E1或E3速率的WAN 连接。
(9)新业务机会光以太网可以提供两类重要的业务:运营商直接提供给最终用户的业务和运营商提供给其它运营商的业务。
以往用户可以选择的接入手段基本上是基于铜线的各种接入方式,速率介于1Mbit/s 和4Mbit/s之间,它已经无法满足用户日益增长的需求。
在个人用户方面,用户已不仅仅满足于对Internet的慢速浏览,VOD、网络电视等有较高带宽需求的应用,也吸引着用户和内容提供商。
另一方面,超过95%的用户使用以太网连接其内部网络,而目前的接入网迫使用户必须购买昂贵的路由器才能连接电信接入网。
协议的转换也带来了大量额外的开销。
运营商选择ATM和SDH/SONET传输IP业务主要考虑到网络可扩展性、可靠性以及技术的成熟性。
这些方式固然有其众多优点,但在将第2层数据映射到第1层的带宽的管理上有明显缺点。
从传输角度看,他们基于“专线”的方式,需预先确定传输所需的带宽,数据进入骨干网遵循传统TDM网络的规律,其颗粒度可能是E1、E3、STM-1或STM-4,甚至更高。
这些方式导致了光传输带宽的浪费。
四、城域光以太网方案
光以太网技术将以太网的优越性扩展到了城域网,提供端到端的以太网连接而无需多协议的转换。
光以太网能够解决城域网所面临的上述问题,为运营商构建新一代的宽带城域网络,以满足市场对带宽的巨大需求。
光以太网能用不同类型的以太网传输,其中包括:裸光纤以太网(EthernetOverFiber)、弹性分组环以太网(EthernetOverRPR)和DWDM以太网(EthernetOverDWDM)。
无论部署哪种类型的传输网络,都可利用以太网的简单性和经济性来提供高效的业务。
⑴EOF
EoF(Ethernetoverfiber)是常见、便捷的光以太网模式,它可支持10Mbps~10Gbps的速率,支持点到点和网状网的连接方式。
EOF是一种极具成本效益和高性能的光以太网解决方案,传输距离可达70公里。
⑵EORPR
RPR(弹性分组环)是适用于多业务分组传送的新型光纤环网传输技术,具有双环结构、带宽动态分配、统计复用、支持业务级别和公平接入等特性,是当前光网络上传输数据包的一种优化技术。
目前IEEE802.17工作组正在对RPR进行标准化。
该标准的提出源于宽带城域网高效率、低成本传送多业务分组流的需要。
标准制订的基本思路是综合传统电信网SDH和计算机以太网的优点,设计一种具有和SDH相当的可靠性(弹性)、面向分组而不是面向电路、带宽利用率更高的光纤传输技术。
传统的以太网采用的是“尽力而为”的传送机制,能够很好地适应数据业务的突发性传输要求,具有良好的扩展性;缺点是无QOS保证,保护倒换能力差。
SDH设备具有小于50ms的保护倒换时间,具有良好的QOS性能,但是SDH采用的是面向语音的。
TDM传输方式,传送数据业务时效率不高。
EORPR综合了千兆以太网的经济性、SDH具有对延时和抖动的严格保障、可靠的时钟和50ms环保护和恢复等优点。
RPR网络是由分组交换节点组成的环型结构,相邻节点通过一对光纤连接。
节点间的链路是基于光纤的,并可采用WDM来扩容。
EORPR方案解决了传统SDH环带宽资源浪费的问题。
因为在EORPR中,SDH环上两个方向的带宽资源都被充分利用了。
同时,SDH利用空间重用和统计复用技术,进一步提高了带宽利用率。
RPR环可扩展到几千公里,能提供灵活、多业务的光以太网应用。
⑶EODWDM
EODWDM以DWDM为传输载体,通过波长复用提高单束光纤的传输能力。
EODWDM采用以太网帧格式,可以通过端到端、环状或网状连接。
EODWDM在高带宽、高效率的情沉下特别有效,如信息存储的解决方案,数据中心互连。
目前商用的DWDM系统网络容量提高到320Gbit/s,这种系统能工作于常规光纤或非零色散位移光纤上,适用于城域网和广域网。
EODWDM具有以下优点:
充分利用了光纤的带宽资源,极大地提高了传输速率。
DWDM系统与以太网或SONET、SDH网有很好的互联能力,配置简单、方便、对已有的网络结构不会做太大的调整、支持未来的宽带业务网及网络升级、并具有可推广性、高度生存性等特点。
与信号速率无关,可方便地引入宽带、数据等新业务、并可兼容不同体制、不同厂家的设备。
五、结束语
光网络正从广域网和城域网向本地网渗透,同时以太网也正从局域网向城域网和广域网延伸。
光以太网是光网络和以太网的融合,集中了两者的优点,如以太网的应用普遍、价格低廉、组网灵活以及管理简单,和光网络的可靠性高和容量大等。
城域光以太网大大节约了网络建设的成本,消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,必将成为未来融合话音、数据和视频的下一代IP城域网建设的优秀解决方案。
参考文献:
1、徐荣龚倩电信级以太网人民邮电出版社 2009年1月
2、敖志刚万兆位以太网及其实用技术电子工业出版社 2007年7月。