光以太网技能是现在两大干流通讯技能的交融和开展：光网络和以太网的交融。它会集了以太网和光网络的长处，如以太网运用遍及、价格低廉、组网灵敏、办理简略，光网络牢靠性高、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，将成为未来交融话音、数据和视频的单一网络结构。光以太网技能是构建宽带城域光网络的干流技能之一。
1、光以太网的提出
现在，企业和运营商都期望下降本钱、添加收入：(1)对企业来说，电子商务环境给企业带来了满意客户需求和添加收入的时机。企业能够经过网络实时的联络客户、合作伙伴以及供货商。可是，尽管企业对网络的需求在不断的添加，可是对网络的出资却没有同步添加。企业期望花更少的钱取得更多的服务，以最大极限的节省企业的本钱;(2)关于运营商来说，现在网络建造首要考虑的是如安在支撑已有事务的一起取得最大的赢利。城域网的接入带宽瓶颈、速率不匹配以及多协议的转化等问题使得运营商难以供给企业用户所要求的接入速率。
光以太网概念的提出处理了上述问题，一起也给宽带城域网的建造带来了革命性的改变。现在的城域网是根据SDH体系结构的。SDH开端是为面向低速、电路交流的语音事务而规划的，可确保杰出的QoS功用，供给50ms的电路保护倒换时刻;缺点是SDH设备价格贵重，用于数据事务时不行灵敏、功率低下。而光以太网是根据现在运用十分遍及、技能老练的以太网技能，并对网管和流量工程等方面的功用进行了加强，以便满意城域网对数据速率和传输间隔的要求。当运营商构建光城域以太网后，就能够直接在主干层供给以太网端口，完结与局域网的无缝衔接。
2、光以太网的优势
以太网技能是1970年由Xerox公司提出的，开端经过同轴电缆让用户同享10Mbit/s带宽。后来，以太网很快开展到经过无屏蔽双绞线传递，并选用交流机给用户供给10Mbit/s的专线衔接。今日，交流式以太网可将100Mbit/s的专线带宽传送到桌面，很快还会完结千兆(Gbit/s)到用户。因快速、廉价、简略运用，这种“即插即用”的技能已成为90%以上的企业局域网(LAN)的规范技能。
不管是专网仍是公网，都能够运用光以太网。它能够装备为点对点、网状或许环形拓扑结构，能够运用于局域网、城域网以及广域网。运用光以太网技能带来的长处有：
(1)解除了带宽瓶颈光以太网以其自身具有的格局和速度传输端到端的LAN事务，不用进行协议转化，也无须下降速率，然后打破了存在于局域网和广域网间的带宽瓶颈。
(2)牢靠性高光以太网技能将在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长处结合起来，能够供给5个9级其他可用性。EthernetoverRPR(EoRPR)能够在灾难性毛病产生时确保50ms的保护倒换时刻。
(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，并与其它用户事务数据流阻隔。
(4)扩充性好因为流量和带宽现已添加了，以太网技能规范也开展到更高的速率，可是它还保持着与现有网络结构的兼容性。
(5)端口价格低廉因为现在以太网已在企业和园区网中广泛运用，其硬件本钱十分低，技能十分老练，然后大大下降了运营商的网络建造本钱。如千兆以太网端口的价格只要ATM和SDH端口的1/4，而行将推出的10Gbit/s以太网端口的价格约为SDH端口的1/7。
(6)网络的功率高传统的电信网络选用杂乱的多层架构(如IPoverATM、IPoverSONET和IPoverDWDM等)，这种架构的缺点是：一方面，ATM和SDH设备价格十分贵重，添加了运营商的本钱;另一方面，当数据在局域网和广域网之间传输时，需求经过路由器进行杂乱的协议转化，因而会添加网络开支、下降传输功率，而且还带来了推迟和颤动。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求进行协议转化，因而能够大大进步传输功率。
(7)互操作性强光以太网是已界说好的共用技能，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)带宽办理光以太网能够在数据包的等级上完结带宽办理，而不用指定某个特定端口。运营商能够依照不同的事务分配不同的带宽，从1到 1000Mbit/s可调(以1Mbit/s为增量单位)。企业能够用单个10/100/1000Mbit/s以太网端口替代多个E1或E3速率的WAN 衔接。
(9)新事务时机光以太网能够供给两类重要的事务：运营商直接供给给最终用户的事务和运营商供给给其它运营商的事务。
3、光以太网在城域网中的运用
(1)城域网面对的问题
现在，用户能够挑选的接入手法根本上是根据铜线的各种接入办法，速率介于kbit/s和Mbit/s之间，它现已无法满意用户日益添加的需求。在个人用户方面，用户已不只是满意于对Internet的慢速阅读，VOD、网络电视等有较高带宽需求的运用，也招引着用户和内容供给商。
另一方面，超越95%的用户运用以太网衔接其内部网络，而现在的接入网迫运用户有必要购买贵重的路由器才干衔接电信接入网。协议的转化也带来了很多额定的开支。运营商挑选ATM和SDH/SONET传输IP事务首要考虑到网络可扩展性、牢靠性以及技能的老练性。这些办法固然有其很多长处，但在将第2层数据映射到第1层的带宽的办理上有显着缺点。从传输视点看，他们根据“专线”的办法，需预先确定传输所需的带宽，数据进入主干网遵从传统TDM网络的规则，其颗粒度可能是E1、E3、STM-1或STM-4，乃至更高。这些办法导致了光传输带宽的糟蹋。
(2)城域光以太网计划
光以太网技能将以太网的优越性扩展到了城域网，供给端到端的以太网衔接而无需多协议的转化。光以太网能够处理城域网所面对的上述问题，为运营商构建新一代的宽带城域网络，以满意商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，其间包含：裸光纤以太网(EthernetOverFiber)、弹性分组环以太网(EthernetOverRPR)和DWDM以太网(EthernetOverDWDM)。不管布置哪种类型的传输网络，都可运用以太网的简略性和经济性来供给高效的事务。
EOF
EoF(Ethernetoverfiber)是常见、快捷的光以太网形式，它可支撑10Mbps～10Gbps的速率，支撑点到点和网状网的衔接办法。EOF是一种极具本钱效益和高功用的光以太网处理计划，传输间隔可达70公里。
EORPR
RPR(弹性分组环)是适用于多事务分组传送的新式光纤环网传输技能，具有双环结构、带宽动态分配、计算复用、支撑事务等级和公正接入等特性，是当时光网络上传输数据包的一种优化技能。现在IEEE802.17作业组正在对RPR进行规范化。该规范的提出源于宽带城域网高功率、低本钱传送多事务分组流的需求。规范制定的根本思路是归纳传统电信网SDH和计算机以太网的长处，规划一种具有和SDH适当的牢靠性(弹性)、面向分组而不是面向电路、带宽运用率更高的光纤传输技能。
传统的以太网选用的是“尽力而为”的传送机制，能够很好地习惯数据事务的突发性传输要求，具有杰出的扩展性;缺点是无QOS确保，保护倒换才能差。SDH设备具有小于50ms的保护倒换时刻，具有杰出的QOS功用，可是SDH选用的是面向语音的。TDM传输办法，传送数据事务时功率不高。EORPR归纳了千兆以太网的经济性、SDH具有对延时和颤动的严厉保证、牢靠的时钟和50ms环保护和康复等长处。RPR网络是由分组交流节点组成的环型结构，相邻节点经过一对光纤衔接。节点间的链路是根据光纤的，并可选用WDM来扩容。
EORPR计划处理了传统SDH环带宽资源糟蹋的问题。因为在EORPR中，SDH环上两个方向的带宽资源都被充沛运用了。一起，SDH运用空间重用和计算复用技能，进一步进步了带宽运用率。RPR环可扩展到几千公里，能供给灵敏、多事务的光以太网运用。
EODWDM
EODWDM以DWDM为传输载体，经过波长复用进步单束光纤的传输才能。EODWDM选用以太网帧格局，能够经过端到端、环状或网状衔接。EODWDM在高带宽、高功率的情沉下特别有用，如信息存储的处理计划，数据中心互连。现在商用的DWDM体系能支撑多达32 个波长(每个波长适当于一条OC48或OC192信道)、网络容量进步到320Gbit/s。这种体系能作业于惯例光纤或非零色散位移光纤上，适用于城域网和广域网。
EODWDM具有以下长处：
充沛运用了光纤的带宽资源，极大地进步了传输速率。
DWDM体系与以太网或SONET、SDH网有很好的互联才能，装备简略、便利、对已有的网络结构不会做太大的调整、支撑未来的宽带事务网及网络晋级、并具有可推广性、高度生存性等特色。
与信号速率无关，可便利地引进宽带、数据等新事务、并可兼容不同体系、不同厂家的设备。
(3)城域光以太网的运用现状
光以太网首要在北美得到运用。在近几年，北美呈现了一批城域以太网运营商(MEC)，如Yipes、Cogent、Telseon等。以Yipes为例，现在在美国约20个大城市供给公共以太网接入事务，其网络中很多运用G比特以太网交流机，经过光纤到大楼为用户供给Internet接入和通明局域网互连(TLS)事务，其首要客户是ISP、根据WEB的企业等商业用户和校园。
国内宽带IP城域网建造从1999年开端。与北美不同的是，国内的以太网接入事务首要瞄准的是住所用户，因为我国的城市居民大多会集在各类小区中。部分省市的有线电视台为向其用户供给Internet接入，挑选以太网建造城市宽带网，选用以太网/HFC混合的办法，在某些小区供给以太网到用户，在别的一些小区供给以太网到小区，CableModem到用户的办法供给服务。2000年以来，各地电信公司纷繁开端建造宽带城域网，首要选用以太网到用户为主，ADSL为辅。
城域光以太网在美国和日本得到了很好的运用，首要原因在于城域光以太网能够以较小的本钱取得较大的带宽。在国外，城域光以太网服务已被公认为干流开展趋势。现在及规划中的光以太网设备以第2层LAN交流机、第3层LAN交流机，SONET设备以及DWDM为根底。如北电经过三种办法来构建光纤以太网，包含第2/3层LAN交流机——Passport8600;OPTera分/插复用器，它是一种能够经过北电的RPR计划和OPTera数据包边缘体系(OPTeraPacketEdgeSystem)协作的SONET光纤设备;还有便是在其DWDM产品上直接供给以太网衔接。
图1 光以太网运用计划
4、光以太网技能用于电信网需求处理的问题
光以太网技能是构建光城域网的干流技能之一，具有很好的扩展性，能够十分便利地扩展用户的数量，一起它的计算复用功用进步了网络中继带宽的运用率，遭到各方面的注重和注重。可是怎么构建可运营、可办理、电信级的光以太网是运营IP事务所有必要处理的问题。可运营、可办理、电信级的要求首要表现以下方面：
(1)完善的用户办理用户办理是全部事务的根底，在网络建造初期，为了习惯商场需求，快速推出用户接入事务，各运营商一般选用包月制的办法。简略的包月资费办法确有简略快速的长处，但从久远来看，这种过于单一的资费方针，不只会使运营商丢失很多的客户、糟蹋很多的网络资源，一起也使得宽带网的运营缺少高效、灵敏扩展的办理手法，使得运营商在未来的商场竞争中处于晦气位置。因而，建造宽带网络运营支撑渠道成为当时宽带运营商火急的需求。
(2)较高的网络牢靠性首要包含以下几方面：链路/途径的保护和毛病康复、拥塞操控、路由挑选和流量操控。已有的以太网技能在这几方面存在缺点。如在MAN的组网中，常常会呈现环路，尽管生成树(SpanningTree)可用来消除环路，但这样不只带宽不能有用运用，且当链路产生毛病时，生成树的重构又需多达十几秒的时刻。与传统的SDH比较，这无法承受。为处理以上问题，IEEE成立了802.17作业组，专门致力于环结构以太网技能弹性分组环(RPR)的研讨，以期在网络牢靠性方面有较大进步。
(3)健全安全机制，首要包含二层严厉阻隔、三层受控拜访、主机保护、网络安全等。
(4)丰厚的事务供给才能，要求能供给高速以太网上网、多播/播送、VoIP、宽带上网卡、VPN、VPDN、带宽租借批发等事务类型。
(5)灵敏多样的计费支撑，既能支撑远端RADIUS认证计费，又能支撑本地话单守时备份的计费。
(6)杰出的运营保护才能。
5、光以太网的建造
光以太网首要在北美得到运用。在近几年，北美呈现了一批城域以太网运营商(MEC)，如Yipes，Cogent，Telseon等。以Yipes为例，他现在在美国约20个大城市供给公共以太网接入事务，他的网络中很多运用千兆以太网交流机，经过光纤到大楼为用户供给Internet接入和通明局域网互连(TLS)事务，首要客户是ISP、律师事务所、根据Web的企业等商业用户和校园。
与北美不同，我国的以太网接入事务首要瞄准了住所用户。北美的私家住所十分涣散，选用光纤到路旁边的办法，每对光纤掩盖的用户数量十分小，因而，在北美运用ADSL和CableModem更为经济。我国的状况彻底不同，城市的居民会集居住在各类小区内，小区内的住所数量在300到2000户之间。运营商选用光纤到小区的办法十分经济实用。据测算，以太网接入用户的本钱(不计光纤和双绞线)约在30到60美元之间，大大低于ADSL和CableModem。
在国内，宽带IP城域网的建造从1999年开端。部分省市的有线电视台为向其有线电视用户供给Internet接入服务，挑选以太网技能建造城市宽带网，选用以太网/HFC混合的办法，在某些小区供给以太网到用户，在另一些小区选用以太网到小区，CableModem到用户的办法供给服务。2000年以来，各地电信公司纷繁开端建造宽带城域网，以以太网到用户为主，ADSL为辅。
宽带城域网的建造根本能够分为3个阶段。第一阶段首要方针是抢占商场，运营商充沛认识到商场便是公司的生命线，所以包含我国电信、联通、网通、有线电视公司等都把快速接入商业楼宇和住所小区为第一要物。在这一阶段，咱们纷繁选用现有的各种以太网交流机快速搭起网络的架构，供给的首要事务是包月制的Internet接入服务。
第二阶段，运营商从公共运营网络的视点从头审视自己已建成的宽带城域网，而且从各种视点进行优化，进步网络的牢靠性、可办理性，并考虑选用新的技能。以太网在城域网中的运用，相同对业界和设备厂商也提出了应战。因为现在以太网产品首要运用在企业网环境下，在设备牢靠性、网络牢靠性等方面存在缺点。别的，开展根据以太网的组网技能、用户办理、带宽办理、计费体系成为首要任务。所以，第二阶段的首要任务是将宽带城域网优化成为一个真实含义的公共电信网。
第一阶段网络建造完结之后，运营商的的注重焦点将转向事务，第三阶段的首要任务是在已有网络的根底上，怎么开宣布更多招引用户的事务，带来更多的事务收入，使其在网络上的出资价值最大化。现在来看，宽带城域网的首要事务是Internet接入，咱们能够在几个方面拓宽事务面。
6、结束语
光网络正从广域网和城域网向本地网浸透，一起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交融，会集了两者的长处，如以太网的运用遍及、价格低廉、组网灵敏以及办理简略，和光网络的牢靠性高和容量大等。城域光以太网大大节省了网络建造的本钱，消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈，必将成为未来交融话音、数据和视频的下一代IP城域网建造的优异处理计划。
发布者：小宇
