編者按:光以太網的出現(xiàn),絕不是偶然的。伴隨著以太網技術的不斷進步,光以太網結合了光纖傳輸和以太網組網模式的最佳性能.其應用的廣泛性和發(fā)展性，將會給許多設備、服務供應商等開拓了發(fā)展空間。本文將對光以太網從技術特點、發(fā)展、社會需求和應用領域等方面做一一介紹。

    關注光以太網的四大理由

    一、光以太網結合了光纖傳輸和以太網組網模式的最佳性能。

    二、光以太網應用的廣泛性和發(fā)展性，給許多設備、服務供應商等開拓了發(fā)展空間。

    三、光以太網產品可以借助以太網設備，用以太網數據包格式實現(xiàn)WAN通信業(yè)務，可以適用于任何光傳輸網絡——光纖直接傳輸、SDH、DWDM（密波分復用）和SONET（同步光纖網絡）等。

    四、光以太網可以實現(xiàn)10Mbps、100Mbps以及1Gbps等標準以太網速度，而在達到10Gbps后，它將成為各種業(yè)務的增值點。

    認識光以太網技術

    根據IDC的定義，光以太網指利用在光纖上運行以太網LAN數據包接入服務的網絡。它的底層連接可以以任何標準的以太網速度運行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但在此情況下，這些連接必須以全雙工速度運行。

    光以太網業(yè)務能夠應用交換機的速率限制功能，以非標準的以太網速度運行。光以太網中使用的光纖電路可以是光纖全帶寬、一個SONET（同步光纖網絡）連接或者是DWDM（密集波分復用）。

    迄今為止，光以太網的基本接入端口速度為10Mbps和100Mbps，而最終用戶以1Mbps或10Mbps為單位來使用網絡。光以太網業(yè)務與其它寬帶接入（如DS3）相比更為經濟高效，但到目前為止，它的使用只限于辦公大樓或樓群內已敷設光纖的地方。使用這種新方法的戰(zhàn)略價值不僅僅限于廉價的接入，它既可用于接入網，也可用于服務供應商網絡中的本地骨干網；可以只用在第二層，也可以作為實現(xiàn)第三層業(yè)務的有效途徑；可以支持IP、IPX（互聯(lián)網分組交換）以及其它傳統(tǒng)協(xié)議。此外，由于在本質上它仍屬于LAN，因此可用來幫助服務供應商管理企業(yè)LAN以及企業(yè)LAN與其它網之間的互聯(lián)。

    目前，在使用和規(guī)劃中的光以太網設備是以第二層LAN交換機、第三層LAN交換機，并以SONET設備和DWDM為基礎。一些公司正計劃推出專為SP網絡設計的光以太網交換機，這種交換機具有多種特性，包括符合網絡設備構建標準（NEBS）、提供確保服務質量（QoS）的功能（如數據包分類和擁塞管理等）。所有未來產品均要求具備基本的關鍵技術和性能：高可靠性、高強韌性、高端口密度、服務質量保證、VoIP以及設置功能等。

    打破傳輸“瓶頸”

    現(xiàn)在寬帶網絡技術的發(fā)展已成為市場熱點，當業(yè)界把寬頻上網的焦點集中在ADSL和CABLE之際，光以太網絡技術也悄悄地走出辦公室領域，成為新社區(qū)大樓、家庭用戶寬頻上網的新選擇。而所謂的“以太寬頻解決方案”，是通過光纖或銅線連接到社區(qū)節(jié)點，并在節(jié)點上利用交換器進行數據傳輸、管理，社區(qū)內用戶只要通過網卡，即可使用寬頻上網。光以太網是指電信業(yè)者在長途城市中、都會型城市中開始建立光纖網絡后，再運用以太網在城域型網路、廣域網路上，架構成光纖以太網絡。

    以太網絡是相當成熟的技術，在家庭或企業(yè)用戶的設備安裝及產品價格上，都較ADSL和CABLE更具競爭力。以目前主推以太網絡到家（ETTH）的營運商為例，以太寬頻上網的費用只有ADSL和CABLE的一半，加上在頻寬分享下，每個用戶都能享用1M以上的頻寬，這是吸引用戶使用的關鍵。

    鑒于目前98%的區(qū)域網絡（LAN）皆為以太網架構，專家預期，光以太網絡將成為光纖產業(yè)下一輪騰飛的動力。繼在美國等地陸續(xù)采用光纖以太網絡產品后，日本、韓國、中國等地也將陸續(xù)跟進，可以說2003年將是亞太地區(qū)蓬勃發(fā)展的時期。因此，有些廠商全力推出傳統(tǒng)光纖傳輸以太網、密集波分復用以太網和抗封包環(huán)（RPR）以太網等三款光以太網解決方案，協(xié)助電信業(yè)者在保障既有投資的前提下，以低建置成本創(chuàng)造最大營收，并解決網絡上傳下載不對稱的傳輸瓶頸。

    多光纖以太網建設模組的基本原理是針對一個事實——沒有兩個客戶是一模一樣的，因此需要彈性建設網絡，以滿足不同客戶特定的需求。光以太網的三個建設模組：通過彈性封包環(huán)（RPR）傳輸的以太網、通過光纖傳輸的以太網以及通過高密度波分多工器（DWDM）傳輸的以太網，便能提供這樣的彈性。另外，有些客戶可能選擇單一的建設模組來建設光以太網，但絕大部分網絡的建設將會使用一個以上的建設模組或是所有的建設模組。

    由于不同的客戶類型有不同的需求，一個客戶的營運環(huán)境是由獨特的法規(guī)、經濟和服務特色所組成，而這個環(huán)境驅動客戶的行為和網絡需求。多元化的營運環(huán)境顯示出不同光以太網建設模組的需求，客戶可以選擇適合的組合來滿足自己的需求，但有些營運環(huán)境是類似的，而且可以歸在一起作為客戶區(qū)隔。一般而言，服務供應商可以區(qū)隔為現(xiàn)有的服務供應商、替代的服務供應商、新進的服務供應商三大類。

    常見的骨干技術

    目前最常見的骨干技術是幀中繼（FR）、ATM、SONET以及本地以太網。為最終用戶提供最后一公里物理連接的寬帶解決方案有市話網上的撥號調制解調器、xDSL、ISDN以及光以太網。那么，哪些技術能支持最廣泛的業(yè)務并能確保靈活性和可擴充性，以滿足未來的需求呢？

    幀中繼被廣泛使用于企業(yè)局域網的互聯(lián)。目前，大多數的企業(yè)網是由幀中繼永久虛電路提供的點到點連接創(chuàng)建的，格形網把不同地點的辦公室連接在一起。這種方案能提供足夠的服務質量（QoS）并支持多協(xié)議環(huán)境。通過多種服務類別（CoS）選項，服務提供商能夠以不同的價格支持不同的服務水平協(xié)議（SLA）。

    幀中繼的缺點是網絡體系結構、成本以及對于大多數現(xiàn)有網絡而言，是一種相對貧乏的帶寬選擇。在格形網中若增加辦公室，通常需要為每一個辦公室增加一條PVC，因此，幀中繼與其他技術相比，在組網方面欠靈活性和可擴展性。

    在所有的網絡技術中，ATM能提供最多的QoS和CoS選項。ATM能支持固定速率（CBR）業(yè)務、視頻以及可變速率（VBR）業(yè)務。ATM的設計者希望它能成為下一代的基礎設施技術，但是，由于協(xié)議開銷大、結構復雜，ATM技術的部署成本過于昂貴。像幀中繼一樣，ATM主要是由PVC組成的一個大型的格形網。由于這種技術過于復雜，ATM并沒有如它的設計者所希望的那樣被廣泛應用。

    SONET（同步光纖網絡）是一種被廣泛應用的骨干技術，經常與ATM技術結合使用，向最終用戶提供OC-3（155Mbps）的高速傳輸業(yè)務。SONET對于最終用戶是透明的，它只在骨干網絡中運行，而在用戶的網絡中沒有終結點。SONET可以部署在一個雙向環(huán)的拓撲中，具有極高的可行性，在網絡發(fā)生故障時，恢復時間可控制在50ms之內。

    SONET在骨干網中是網中之王，但是由于它的成本高、靈活性低，妨礙了它的進一步發(fā)展。在互聯(lián)網的骨干通常使用SONET　OC——192（10Gbps）電路，OC——768（40Gbps）也正在逐步地投入使用，但是以這樣的速率承載SONET，開銷成本也是非常大的。

    支持多種應用

    目前，光以太網設備廠商和將要使用光以太網的服務提供商（SP）已形成一種共識，認為光以太網這種新技術將能夠支持多種業(yè)務類型：高帶寬Internet接入以及潛在的其它通信接入，如幀中繼和專線；MAN（基于分組的廣域數據業(yè)務）；MAN內的透明LAN業(yè)務，即固定速率的LAN到LAN通信；存儲區(qū)域網絡（SAN）業(yè)務，以太網鏈接將在本地服務器和遠程存儲器之間代替或傳輸光纖信道連接；VPN業(yè)務（類似于規(guī)劃中基于多協(xié)議標記交換MPLS標準的VPN），該業(yè)務是基于802.1P以太網標準；為其他SP提供的業(yè)務，用于集合和鏈接DSL及電纜調制解調器；可管理的LAN業(yè)務和可管理的Internet安全性業(yè)務。

    還有其他更多的應用可望相繼出現(xiàn)（如分組話音業(yè)務和光以太網話音業(yè)務），這意味著光以太網將用作向VoIP骨干網傳輸話音的接入技術。資格較深的SP目前正集中注意力于接入業(yè)務，并可望在近期獲利。

    國外應用實例一

    Cogent Communication是一個由風險投資商Oak Investment Partners投資的新興運營公司，正計劃在美國12座大城市提供一項稱之為“光Internet”的業(yè)務。光Internet是一種基于光以太網的接入業(yè)務，它每月將提供100Mbps的固定帶寬，成本為1000美元。芝加哥是Cogent最早開展業(yè)務的城市之一，它的T1接入成本大約為每月1000美元。由此，光以太網一旦被采用將明顯地降低成本。截止目前，它僅能在已敷設光纖的大樓中使用，在這個前提下，可從Metromedia Fiber Network租用光纖。

    其他一些公司也正在規(guī)劃光以太網接入業(yè)務，其中包括Allied Riser Communications、Fiber Netelecom Group、Bell Canada的Bell Nexxia部門以及Streamntelligent Networks等。Telseon計劃在美國的20座城市構建光纖環(huán)路。在歐洲，Completel已在巴黎推出1Gbps接入業(yè)務。

    迄今為止，這類業(yè)務大多基于千兆比特以太網，但可望采用多數光以太網具有的速率限制功能，從而將增加1Mbps（即以1Mbps為遞增的速率限制）。目前，1Gbps業(yè)務將全部光纖帶寬用于千兆比特信息流，并且將此信息流分配給一個用戶。當前大多數接入業(yè)務并不打算在樓群中安裝本地交換設備。這就意味著，即使1Gbps以太網信息流的速率可以調整，但卻不能共享，所以，如果一個客戶占用1Mbps，那么1Gbps的其余功能將無法利用。

    國外應用實例二

    美國一家運營商Allied Riser的企業(yè)模式獨樹一幟，它在商業(yè)大樓中敷設自己的光纖，然后在用戶中共享接入帶寬。這樣，如果可能，它將在大樓或樓群內安裝自己的LAN交換機和路由器。Allied Riser不提供終端到終端的光以太網，而是將光以太網用于本地的IP路由器。Allied Riser出售Internet接入帶寬，每用戶帶寬從512Kbps到100Mbps不等，并且利用獨立接口在大樓與最近POP間傳輸業(yè)務，速度可從T1到1Gbps，視情況而定。這有別于使用1Gbps以太網連接的Yipes以及其它公司，它們的傳輸速率范圍較小。

    變革城域網

    目前，以太網可能是應用最廣泛的網絡標準，在全世界大約至少有3億多個以太網端口。作為一種端到端的網絡解決方案，以太網的成本是SONET的五分之一，是ATM網絡的十分之一，它可以支持最廣泛的網絡設備接口，這極大地減少了所需設備的數量。此外，由于運營商能利用企業(yè)網環(huán)境中使用的系統(tǒng)，因此維護的成本也能降低。

    由于SONET在每一個網絡協(xié)議轉換點都需要安裝昂貴的設備，從IP/以太網轉換到骨干網的IP/ATM，或者是IP/ATM/SONET，并在對端網絡又轉回到IP/以太網的做法，不僅會增加設備的成本，并且還會明顯地增加維護管理的成本。以太網本身就具有很好的擴充能力，它能使用像銅線、同軸電纜和光纖這樣的多種物理媒介，無論是對于大型或小型的網絡，以太網都具有很好的可擴充性。

    將以太網作為骨干網和城域邊緣技術會面臨QoS和安全問題的挑戰(zhàn)。目前，解決這一問題主要有兩種方法：IP VPN和虛擬局域網（VLAN）。VLAN能使服務提供商以相對較低的成本向最終用戶提供可靠的服務。像802.1P、802.1q、802.1R、802.1S這樣新出現(xiàn)的標準，使得在VLAN網絡中的QoS和業(yè)務量管理成為可能。VLAN的管理相對較為容易，網絡拓撲的改變將不會影響最終用戶，同時也不會改變物理基礎設施。

    目前，由于VLAN受到4096個地址的限制，因此在大型網絡中VLAN的應用將會遇到一些問題。由于網絡之間的轉換需要交換VLAN　ID，因此這些轉換點相當復雜。這也是運營商無法對VLAN進行大規(guī)模部署的原因。最近，IEEE正在對802.1q——1998標準進行修改，他們的目標是實現(xiàn)擴展的VLAN編址，以解決VLAN　ID不足的問題。

    以IP　VPN來傳送業(yè)務是一種較為昂貴的解決方案，它需要有足夠強大的硬件來為到最終用戶的網絡連接提供全線速的加密。它的優(yōu)勢在于它依賴于用戶設備來終結連接，因此它相對于現(xiàn)有的VLAN方案具有更好的擴充性和靈活性。IP　VPN沒有編址的限制并能兼容任何基于IP的網絡業(yè)務和應用。高速加密芯片的出現(xiàn)迅速降低了這種方案的成本，而且有多種加密標準可供選擇。

    數據加密標準（DES：Data Encryption Standard）或3DES是一種直接基于算法的標準。IPsec（IPsecurity）同時包括了數據加密和通過公用密鑰加密的用戶認證。

    城域光纖環(huán)，它利用了高性能二/三層路由器來創(chuàng)建10Gbps光以太網骨干。IEEE802.1快速生成樹或新提出的彈性分組環(huán)標準都支持這種環(huán)型結構。備份二/三層路由器，可以提高環(huán)內設備的可靠性，這些環(huán)內設備支持用于服務器和防火墻負載均衡的雙四至七層交換機組，并支持備份防火墻來提供最佳性能和安全性。

    光纖環(huán)的容量能夠支持包括Web主機托管、內容分發(fā)、存儲和Web緩存在內的網絡應用服務器，此外它還能支持一個具有全線速加密的VPN　IP業(yè)務傳送平臺。

    隨著光以太網的出現(xiàn)，公認的企業(yè)LAN技術也作為可靠、經濟高效和高速的本地Internet的動力來源浮出水面。網絡供貨商提供了一系列全面的運營商級技術，這些技術將以太網帶入了服務商市場，實現(xiàn)了光纖LAN互聯(lián)、Internet接入和其它新的收入業(yè)務。這些技術可以將光纖聯(lián)網的覆蓋范圍和可靠性，與以太網的簡單性和經濟高效性結合在一起，提供了新的業(yè)務模式和收入來源。