邊緣的嵌入式設備正在推動接入網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡帶寬需求每年翻一番，而基于以太網(wǎng)技術的開放標準的優(yōu)勢正迅速成為實現(xiàn)這一目標的途徑。對接入網(wǎng)絡中正在進行的活動的討論揭示了關鍵問題。

由于多種因素，以太網(wǎng)已成為企業(yè)、家庭和嵌入式應用程序中的主導網(wǎng)絡技術，包括其符合開放標準、可擴展帶寬、供應商之間的強大互操作性以及低擁有成本。新興的運營商以太網(wǎng)標準使端到端網(wǎng)絡能夠提供快速可擴展的帶寬、可靠的服務質(zhì)量以及與運營商級網(wǎng)絡相關的高可用性，同時顯著降低運營商的 CAPEX 和 OPEX。

隨著寬帶連接在全球范圍內(nèi)的普及，在寬帶連接中提供豐富的服務非常重要。這些服務的基礎是下一代網(wǎng)絡傳輸，不僅可以支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 連接，還可以支持以太網(wǎng)和傳統(tǒng)連接，例如異步傳輸模式、幀中繼、時分復用等。

網(wǎng)絡帶寬現(xiàn)在每年翻一番，這顯然是由支持點播視頻、社交網(wǎng)絡、移動應用程序和游戲的新服務推動的。在全球服務提供商和設備制造商的支持下，運營商以太網(wǎng)技術正在成為加速利潤的成熟平臺。此外，盡管運營商以太網(wǎng)一開始是提供對 Internet 的最后一英里訪問，但它越來越多地在供應商網(wǎng)絡中使用。

擴展當前網(wǎng)絡

當今的大多數(shù)基礎設施都基于傳統(tǒng)的同步光網(wǎng)絡 （SONET）。這些網(wǎng)絡是專門為電信設計的，具有服務提供商所要求的彈性、高可用性和可管理性的所有特征。然而，在構(gòu)建這些網(wǎng)絡時沒有考慮的是，它們必須以更高的速度運行，并且需要提供當時未知的許多其他類型的私人和公共服務。

在客戶端，以太網(wǎng)設備可以輸出 100 Mbps。在這種速度下，從 CAPEX 和 OPEX 的角度來看，SONET 網(wǎng)絡很難以經(jīng)濟的方式跟上。傳統(tǒng)的 DS1/T1 線路以 1.544 Mbps 運行；準同步數(shù)字體系等效 E1 以 2.04 Mbps 的速度運行。為了匹配這些速度，需要運行多個 T1 或 E1，這增加了配置、保護和管理的復雜性。圖 1 說明了 SONET 成本相對于以太網(wǎng)的增加。

圖 1：對于高于 10 Mbps 的速度，SONET-SDH 的成本是以太網(wǎng)的 6 倍。（圖片由城域以太網(wǎng)論壇提供。）

虛擬專用 LAN 和租用線路等以太網(wǎng)服務使全球企業(yè)能夠在較大的地理區(qū)域內(nèi)進行連接，已經(jīng)變得流行起來。在傳統(tǒng) SONET 接口上提供這項服務是一項挑戰(zhàn)，并且會在競爭激烈的市場中推高成本。隨著企業(yè)全球化以擴大覆蓋范圍并降低成本，以太網(wǎng)服務在企業(yè)中越來越受歡迎。許多企業(yè)現(xiàn)在都在使用虛擬專線服務（VPLS）。

隨著對帶寬需求的增加，供應商被迫升級他們的網(wǎng)絡。服務提供商面臨的最大挑戰(zhàn)之一是增加每用戶的平均收入并以更低的每比特成本提供服務。這就是以太網(wǎng)成為傳統(tǒng) SONET 技術的可行替代方案的地方。以太網(wǎng)是一個眾所周知的無處不在的實體，規(guī)模經(jīng)濟使其成為一種非?？尚械奶娲?。

在過去的五年中，各種標準機構(gòu)已經(jīng)開始努力將以太網(wǎng)開發(fā)和標準化為運營商級技術。運營商級以太網(wǎng)的開發(fā)旨在為以太網(wǎng)提供最初為企業(yè)開發(fā)的以太網(wǎng)中缺少的運營商級功能。參與這項工作的四個重要組織是互聯(lián)網(wǎng)工程任務組 （IETF）、城域以太網(wǎng)論壇 （MEF）、電信標準化部門 （ITU-T） 和 IEEE 802.1 工作組。

旨在為以太網(wǎng)提供運營商級特性的技術包括：

· 提供商橋接（IEEE 802.1ah）

· 多鏈路透明互聯(lián)（TRILL）

· 最短路徑橋接（IEEE 802.1aq）

· ITU-T保護倒換（ITU-T G 8031、G 8032）

· 連續(xù)性故障管理（CFM、IEEE 802.1ag）

· 提供商骨干橋接（IEEE 802.1ad）

· 第一英里以太網(wǎng)（EFM、IEEE 802.3ah）

從運營商以太網(wǎng)的角度來看，城域網(wǎng)和接入網(wǎng)提供了幾種專線服務：

· E-line： MEF定義的服務，相當于IETF Virtual Private Wire Service （VPWS），或ITU-T Ethernet Private Line/Ethernet Virtual Private Line （EPL/EVPL）

· E-LAN： MEF定義的服務，相當于IETF VPLS或ITU-T；用戶網(wǎng)絡接口 （UNI） 設備啟用服務，也稱為分界設備（參見圖 2）

· E-TREE：一種特殊的點對多點案例

通過具有運營商級屬性，以太網(wǎng)現(xiàn)在可以端到端地用于在物理上獨立的位置為客戶提供服務。多協(xié)議標簽交換（MPLS）幾年前首次在分組網(wǎng)絡核心中引入，從那時起，通過提供專線服務而得到普及。

圖 2：用戶網(wǎng)絡接口 （UNI） 支持 E-LAN，這是一種由城域以太網(wǎng)論壇定義的專線服務。

接入網(wǎng)絡所需的服務

在視頻點播、IPTV、社交網(wǎng)絡和其他需要大量容量的應用的推動下，對高帶寬連接的需求導致了 DSL、千兆無源光網(wǎng)絡 （GPON） 和其他基于以太網(wǎng)的服務的引入寬帶連接，以及支持這一點的接入基礎設施正在迅速轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)。同樣，3G 智能手機正在轉(zhuǎn)向長期演進 （LTE），這意味著 4G 將推動對無線回程網(wǎng)絡的接入設備的類似需求。在本地以太網(wǎng)中擁有完整的運營商級以太網(wǎng)功能將能夠交付端到端以太網(wǎng)解決方案。

引入基于以太網(wǎng)的客戶端設備需要匹配的以太網(wǎng)接入設備 （EAD） 連接到接入聚合網(wǎng)絡。因此，從 T1/E1 鏈路向具有消費電子功能的純以太網(wǎng)的遷移已經(jīng)在進行。已開發(fā) EFM 以將以太網(wǎng)的功能擴展到接入。

圖 3 左側(cè)顯示的鏈路是以太網(wǎng) 10/100 連接，它們已聚合到連接到 EAD 的 GbE 鏈路中。通常，聚合設備和 EAD 之間的鏈路由使用 CFM 監(jiān)控的冗余鏈路保護。如果一個鏈路丟失，則檢測到故障并切換到健康鏈路。這些標準與提供商網(wǎng)橋和提供商骨干網(wǎng)橋一起，提供了必要的框架，以實現(xiàn)從接入節(jié)點或 UNI 通過 WAN 到終端節(jié)點的連接和路徑。

圖 3：聚合成 GbE 鏈路的鏈路連接到以太網(wǎng)接入設備 （EAD）。

由于構(gòu)建可擴展的運營商以太網(wǎng)網(wǎng)絡涉及大量基于標準的通信協(xié)議，希望降低風險和加快上市時間的設備供應商應考慮采用全面的現(xiàn)成軟件平臺。為了加速引入運營商以太網(wǎng)功能，IP Infusion 推出了 ZebOS 網(wǎng)絡平臺，這是一套全面的 IPv4 和 IPv6 第 2 層/第 3 層 MPLS 和城域以太網(wǎng)協(xié)議，支持以太網(wǎng)和 IP/MPLS 網(wǎng)絡之間的完全互通。

ZebOS 為跨越企業(yè)網(wǎng)絡和提供商網(wǎng)絡的許多不同類型的網(wǎng)絡元素提供支持。除了模塊化、可擴展和可移植到各種單核和多核硬件和軟件平臺之外，運營商級軟件架構(gòu)還提供彈性、高可用性和高性能。

端到端以太網(wǎng)提供了許多優(yōu)勢，使網(wǎng)絡更具可擴展性，以更低的每比特成本提供運營商級的高性能。它的易用性和部署在 CAPEX 和 OPEX 方面提供了巨大的回報。我們相信，將運營商級以太網(wǎng)遷移到接入網(wǎng)絡可以實現(xiàn)這一承諾，全球部署該技術的主要運營商已經(jīng)看到了好處。

審核編輯：郭婷