城域网的发展与技术选择

3 城域网解决方案之二：以太网多业务平台

以太网技术源自局域网，十分简单，应用多年，为用户熟悉，业务指配时间可以减少到几小时或几天;以太网是标准技术，互换互操作性好，具有广泛的软硬件支持，成本低;以太网是与媒体无关的承载技术，可以透明地与铜线对、电缆及各种光纤等不同传输媒体接口，避免了重新布线的成本。从结构上看，以太网是一种端到端的解决方案，在网络各个部分统一处理2层交换、流量工程和业务配置，省去了其他方案所必不可少的网络边界处的格式变换，减少了网络的复杂性;以太网的扩展性很好，容量分为10 Mb/s、100 Mb/s、1 000 Mb/s 3级，在网络边缘，通过改变流量策略参数即可迅速地按需要以64 Kb/s至1 Mb/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽，直至1 Gb/s。目前10 Gb/s以太网系统也已经问世。从管理上看，由于同样的系统可以应用在网络的各个层面上，网络管理可以大大简化。此外，由于很多用户已经熟悉了以太网，新业务可以拓展得更快。因此，将以太网扩展至城域网可以使业务提供商迅速经济地提供用户所需的高速数据传送和应用业务。

总的看，以太网多业务平台最适合IP业务量占据绝对主导的网络应用场合，也可以在IP业务量足够大的中、小城市作为独立的IP城域网应用，还可以在IP业务量很大的大、中城市作为IP城域网的汇聚和接入层应用。以太网多业务平台的核心为高端路由器。随着网络中IP业务量的日益增加，以太网多业务平台在城域网中的应用将会越来越多。

然而也不是没有问题，首先，历史上以太网用于局域网时QoS不是个问题，但当试图扩展应用到公用电信网时则需要提供随用户而异的QoS和服务等级合同(SLA)机制。目前以太网还没有机制能保证端到端的抖动和延时性能，无法提供实时业务所需要的全网范围的标准QoS指配能力，无法提供多用户共享节点和网络所必须的计费统计能力。其次，以太网原来是为局域网企事业用户内部应用设计的，缺乏安全保证机制，当扩展到城域网(MAN)和广域网(WAN)以后，在大量的终端用户由同一个基础设施提供服务时，需要开发新的安全机制。第三，以太网原来主要用于小型局域网络环境，操作、管理、维护和配置(OAM&P)能力很弱。而在公用电信网中，必须有效地运行和维护大规模的地理分散的网络，需要有很强的OAM&P能力、网络级的管理能力及商务赢利模式。第四，以太网交换机的光口是以点到点方式直接相连的，省掉了传输设备，不具备内置的故障定位和性能监视能力，使以太网中发生的故障难以诊断和修复，花费很大，特别是对复杂的大网很难诊断和修复。以太网没有内置保护功能，主要靠路由器来实施保护，需要至少大约1 s的时间才能使数据流重新定向，使以太网无法传送电信级的语音数据流。第五，以太网中光纤线路成本随网络规模的扩大和节点数的增加而迅速增长，其网络成本对于复杂的大型电信级网络是否合算是个未知数。最后，尽管以太网作为局域网应用是一项久经考验的技术，但是否能提供大型电信级公用网所必须的硬件和软件可靠性需要实践和时间的验证。只有妥善地解决了上述问题，以太网才能作为真正的多业务平台应用于大型公用电信网环境，提供电信级的业务。

4 城域网解决方案之三：弹性分组环多业务平台

为了将以太网扩展到电信级的核心网，需要解决以太网固有的一系列问题，RPR就是解决方案之一。这是一种基于以太网或SDH的分组交换机制，属于中间层增强技术，采用一种新的MAC层和共享接入方式，将IP包通过新的MAC层送入1层数据帧内或裸光纤上，无须进行包的拆分重组，提高了交换处理能力，改进了性能和灵活性。RPR既可以工作在1层的SDH和千兆以太网上，也可以直接工作在裸光纤上作为路由器的线路接口板。早期的独立RPR设备架构在以太网上，目前的趋势是架构在SDH上，成为新一代MSTP的内嵌功能，从而可以充分利用两者的优势。

RPR简化了数据包处理过程，不必像以太网那样让业务流在网络中的每一个节点进行IP包的拆分重组，实施排队、整形和处理，而可以将非落地IP包直接前转，明显提高了交换处理能力，较适合分组业务;RPR又能确保电路交换业务和专线业务的服务质量(能做到50 ms的保护倒换时间);RPR具有自动拓扑发现能力，可以自动识别任何2层拓扑变化，增强了自愈能力，支持即插即用，避免了人工配置带来的耗时费力易出错的毛病;RPR可以有效支持两纤双向环拓扑结构，可以在环的两个方向上动态地统计复用各种业务，同时还能按每个用户每种业务为基础保留带宽和服务质量，从而最大限度地利用光纤的带宽，简化网络配置和运行，加快业务部署;RPR还具有较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。

弹性分组环的最大特点是采用了一个嵌入控制层，从而可以提供很多新的功能。从成本上看，RPR成本介于SDH和千兆以太网技术之间，数据接口越多，其成本越接近千兆以太网，反之则趋近SDH。总的看，该技术最适合数据业务量占主导，而TDM业务量也需要可靠有效支持的应用场合。

鉴于RPR具有很好的汇聚特性和优化的数据接入能力，因此最适合于城域网的接入层应用，特别是以太网业务带宽需求占绝对优势的场合。

然而，RPR需要新增一个MAC层，系统成本将增加。由于RPR没有跨环标准，单个环的RPR信息无法跨环传递，独立组大网的能力较弱，无法实现相切环、相交环、环带链等复杂的网路拓扑，不能提供端到端业务，但利用与MPLS相结合的方法可以使跨环业务流配置成同一个MPLS标记交换通道，从而实现多个RPR环业务的互通。RPR使用共享接入方法，扩展性受限。