城域以太網跨越障礙
的窘境仍是昭然若揭：覆蓋范圍有限、標準缺乏一致性以及性能受到限制。
障礙一: 覆蓋范圍有限
雖然幾乎每家運營商都已宣布推出城域以太網服務，但實施的這些服務有不少無法讓大部分用戶享用以太網的各項優(yōu)勢。因為，雖然目前鋪設了光纖城域網，但80%～90%的企業(yè)距離光纖設施仍在半英里之外；另外，2002年以來企業(yè)縮減資本開支，這就減少了為了支持以太網服務必須部署的新型電信級交換硬件設備的費用。導致的直接結果就是，城域以太網服務只是部署在密集的電信大樓等地區(qū)；若要想部署在新的地區(qū)，還得視具體情況而定。
障礙二: 標準缺乏一致
在標準方面，雖然城域以太網論壇（MEF）制訂了明確標準，但并沒有被所有硬件廠商和運營商所采用。目前實施的硬件其標準各不相同、功能不一：有的是復雜的第二層服務互聯(lián)，有的是簡單的基于專線的點對點以太網。如果在采用不同技術的兩家運營商之間延伸以太網服務，硬件選擇的多樣性就會帶來特性差異，而相應的是產品功能上的差異會導致部署端到端服務并不能符合用戶的心意。
用一個實際例子可以很好地給予解釋：一用戶需要一個應用—傳輸超過2400字節(jié)的以太網巨型幀（jumbo-frame）。雖然硬件生產商的設備支持巨型幀，但對幀的上限作了限制，具體取決于服務是通過快速以太網接口來提供，還是通過千兆以太網接口來提供。另外，該用戶只需要100Mbps的帶寬，不愿為環(huán)路上的千兆帶寬付費。所以，為了能夠容納快速以太網環(huán)路上尺寸更大的巨型幀，只好專門部署額外硬件。
另一個例子就是廠商不支持802.3ad鏈路聚合，大家知道，如果有了802.3ad鏈路聚合，就很容易把不同提供商之間或者同一服務提供商網絡上的多家廠商的設備之間高度可靠的連接接合起來（如圖1所示）。
障礙三：性能受到限制
除了上述覆蓋范圍、標準不統(tǒng)一的問題之外，網絡性能是我們最關注的焦點。大多數(shù)以太網服務缺乏服務級別和流量優(yōu)先級劃分，所以它是一種“盡力服務”（best-effort service）。但不管怎樣，如果使用冗余骨干網流量確保流量沒有阻塞，還是能滿足高可用性的服務級別協(xié)議（SLA）的要求。不過，在一條或者多條核心網絡通路出故障而導致網絡停止運行的情況下，也會引發(fā)流量阻塞。
故此，如果沒有實施服務質量（QoS），就不能始終維持SLA。許多部署的交換式以太網還缺乏SONET的快速重路由功能，這樣一來，就不適合高度敏感的應用，譬如數(shù)據同步復制或者實時視頻業(yè)務。
跨越的技巧
令人欣慰的是，上述問題都可以得到完善的解決，并且有多個方案備選，包括：
● 利用額外光纖。擴大本地光纖的覆蓋范圍很重要，傳統(tǒng)本地交換運營商（ILEC）重新關注光纖到路邊（FTTC）計劃則可能會發(fā)揮效用，不過要取得重大進展仍有很長一段路要走。如今，有些線纜公司推出了各自版本的以太網傳輸服務，不過說到充分利用網絡功能，這些公司鋪設的光纖仍有很大潛力可挖。
● 采用基于銅線和專線的以太網。如今已涌現(xiàn)出了許多硬件公司，它們所開發(fā)的廉價交換機能夠擴大基于傳統(tǒng)銅線環(huán)路和專線的以太網的傳輸范圍。這些設備通常使用面對用戶、具有10Base-T或者快速以太網切換功能的廉價小型的用戶端設備（CPE），以及網絡上從DS-1到OC-3的多個接口。本地環(huán)路的兩端分別是CPE和大型交換機，交換機則放在中心局或者運營商的存在點（PoP）。這些CPE交換機有許多還能夠把多條速度較慢的環(huán)路聚合起來，以增加面對用戶的以太網接口的吞吐量。另外，有些傳統(tǒng)的SONET多路復用器生產商在給現(xiàn)有平臺添加以太網刀片，甚至在給已經添加了交換式以太網功能的升級平臺添加以太網刀片（如圖2所示）。
● 以太網交換機硬件成本不斷降低。電信級以太網交換機硬件成本在最近兩年大幅下降，不過要實現(xiàn)城域覆蓋，仍需要投入相當大的一筆資金。隨著這類成本不斷下降，運營商會更容易證明有必要擴大覆蓋范圍。
● 通過網橋連接其他第二層的交換式以太網服務。在以太網訪問不到某些節(jié)點的多節(jié)點網絡中，僅次于最好的解決方案也許就是以太網和幀中繼/ATM之間采用第二層網橋技術。在這種情況下，就可以利用RFC 1490和RFC 1483這兩項標準來封裝ATM或者幀中繼上的以太網數(shù)據包，然后傳回到連接其余以太網節(jié)點的第二層網橋。
● 無線以太網。許多無線設備生產商現(xiàn)在為點對點部署提供快速以太網和千兆以太網等接口；而WiMAX及其他技術也有望能夠帶來多點部署及延長傳輸距離等功能。
● 實施一致的標準和核心交換功能。運營商會密切關注城域以太網論壇（MEF）、第一英里以太網聯(lián)盟（EFMA）及其他組織所制訂的標準，還會促使硬件商也要密切關注。因為純粹的以太網交換功能（而不是有限的基于專線的點對點以太網）被進一步推向網絡邊緣，所部署設備會更真正地采用工業(yè)標準，提供更大的服務靈活性。到時，運營商就能夠跨網絡到網絡接口對服務參數(shù)進行匹配，提供性能一致的端到端服務。
● 克服性能受到限制的問題。隨著運營商部署功能更完善的基于多協(xié)議標記交換（MPLS）的以太網，目前性能受到限制的問題會得到緩解。還有，最近實施的MPLS允許用流量劃分優(yōu)先級和部署流量工程，確保在整個網絡核心內實現(xiàn)真正的QoS。另外，基于MPLS網絡技術，一旦網絡通路出現(xiàn)故障，MPLS交換機里面的快速重路由功能也可以提供接近SONET交換速度的轉換時間，這些改進將使得以太網傳輸適合于要求最苛刻的應用。
說到此，我們不難理解以太網的前景和價值最終取決于運營商和設備生產商在發(fā)展市場方面投入的工作和專注程度。因此，要解決如今面臨的挑戰(zhàn)，沒有權宜之計;不過業(yè)界領導廠商正在利用技術和創(chuàng)造力，來設計可以讓用戶發(fā)揮城域以太網潛力的解決方案。
障礙一: 覆蓋范圍有限
雖然幾乎每家運營商都已宣布推出城域以太網服務，但實施的這些服務有不少無法讓大部分用戶享用以太網的各項優(yōu)勢。因為，雖然目前鋪設了光纖城域網，但80%～90%的企業(yè)距離光纖設施仍在半英里之外；另外，2002年以來企業(yè)縮減資本開支，這就減少了為了支持以太網服務必須部署的新型電信級交換硬件設備的費用。導致的直接結果就是，城域以太網服務只是部署在密集的電信大樓等地區(qū)；若要想部署在新的地區(qū)，還得視具體情況而定。
障礙二: 標準缺乏一致
在標準方面，雖然城域以太網論壇（MEF）制訂了明確標準，但并沒有被所有硬件廠商和運營商所采用。目前實施的硬件其標準各不相同、功能不一：有的是復雜的第二層服務互聯(lián)，有的是簡單的基于專線的點對點以太網。如果在采用不同技術的兩家運營商之間延伸以太網服務，硬件選擇的多樣性就會帶來特性差異，而相應的是產品功能上的差異會導致部署端到端服務并不能符合用戶的心意。
用一個實際例子可以很好地給予解釋：一用戶需要一個應用—傳輸超過2400字節(jié)的以太網巨型幀（jumbo-frame）。雖然硬件生產商的設備支持巨型幀，但對幀的上限作了限制，具體取決于服務是通過快速以太網接口來提供，還是通過千兆以太網接口來提供。另外，該用戶只需要100Mbps的帶寬，不愿為環(huán)路上的千兆帶寬付費。所以，為了能夠容納快速以太網環(huán)路上尺寸更大的巨型幀，只好專門部署額外硬件。
另一個例子就是廠商不支持802.3ad鏈路聚合，大家知道，如果有了802.3ad鏈路聚合，就很容易把不同提供商之間或者同一服務提供商網絡上的多家廠商的設備之間高度可靠的連接接合起來（如圖1所示）。
障礙三：性能受到限制
除了上述覆蓋范圍、標準不統(tǒng)一的問題之外，網絡性能是我們最關注的焦點。大多數(shù)以太網服務缺乏服務級別和流量優(yōu)先級劃分，所以它是一種“盡力服務”（best-effort service）。但不管怎樣，如果使用冗余骨干網流量確保流量沒有阻塞，還是能滿足高可用性的服務級別協(xié)議（SLA）的要求。不過，在一條或者多條核心網絡通路出故障而導致網絡停止運行的情況下，也會引發(fā)流量阻塞。
故此，如果沒有實施服務質量（QoS），就不能始終維持SLA。許多部署的交換式以太網還缺乏SONET的快速重路由功能，這樣一來，就不適合高度敏感的應用，譬如數(shù)據同步復制或者實時視頻業(yè)務。
跨越的技巧
令人欣慰的是，上述問題都可以得到完善的解決，并且有多個方案備選，包括：
● 利用額外光纖。擴大本地光纖的覆蓋范圍很重要，傳統(tǒng)本地交換運營商（ILEC）重新關注光纖到路邊（FTTC）計劃則可能會發(fā)揮效用，不過要取得重大進展仍有很長一段路要走。如今，有些線纜公司推出了各自版本的以太網傳輸服務，不過說到充分利用網絡功能，這些公司鋪設的光纖仍有很大潛力可挖。
● 采用基于銅線和專線的以太網。如今已涌現(xiàn)出了許多硬件公司，它們所開發(fā)的廉價交換機能夠擴大基于傳統(tǒng)銅線環(huán)路和專線的以太網的傳輸范圍。這些設備通常使用面對用戶、具有10Base-T或者快速以太網切換功能的廉價小型的用戶端設備（CPE），以及網絡上從DS-1到OC-3的多個接口。本地環(huán)路的兩端分別是CPE和大型交換機，交換機則放在中心局或者運營商的存在點（PoP）。這些CPE交換機有許多還能夠把多條速度較慢的環(huán)路聚合起來，以增加面對用戶的以太網接口的吞吐量。另外，有些傳統(tǒng)的SONET多路復用器生產商在給現(xiàn)有平臺添加以太網刀片，甚至在給已經添加了交換式以太網功能的升級平臺添加以太網刀片（如圖2所示）。
● 以太網交換機硬件成本不斷降低。電信級以太網交換機硬件成本在最近兩年大幅下降，不過要實現(xiàn)城域覆蓋，仍需要投入相當大的一筆資金。隨著這類成本不斷下降，運營商會更容易證明有必要擴大覆蓋范圍。
● 通過網橋連接其他第二層的交換式以太網服務。在以太網訪問不到某些節(jié)點的多節(jié)點網絡中，僅次于最好的解決方案也許就是以太網和幀中繼/ATM之間采用第二層網橋技術。在這種情況下，就可以利用RFC 1490和RFC 1483這兩項標準來封裝ATM或者幀中繼上的以太網數(shù)據包，然后傳回到連接其余以太網節(jié)點的第二層網橋。
● 無線以太網。許多無線設備生產商現(xiàn)在為點對點部署提供快速以太網和千兆以太網等接口；而WiMAX及其他技術也有望能夠帶來多點部署及延長傳輸距離等功能。
● 實施一致的標準和核心交換功能。運營商會密切關注城域以太網論壇（MEF）、第一英里以太網聯(lián)盟（EFMA）及其他組織所制訂的標準，還會促使硬件商也要密切關注。因為純粹的以太網交換功能（而不是有限的基于專線的點對點以太網）被進一步推向網絡邊緣，所部署設備會更真正地采用工業(yè)標準，提供更大的服務靈活性。到時，運營商就能夠跨網絡到網絡接口對服務參數(shù)進行匹配，提供性能一致的端到端服務。
● 克服性能受到限制的問題。隨著運營商部署功能更完善的基于多協(xié)議標記交換（MPLS）的以太網，目前性能受到限制的問題會得到緩解。還有，最近實施的MPLS允許用流量劃分優(yōu)先級和部署流量工程，確保在整個網絡核心內實現(xiàn)真正的QoS。另外，基于MPLS網絡技術，一旦網絡通路出現(xiàn)故障，MPLS交換機里面的快速重路由功能也可以提供接近SONET交換速度的轉換時間，這些改進將使得以太網傳輸適合于要求最苛刻的應用。
說到此，我們不難理解以太網的前景和價值最終取決于運營商和設備生產商在發(fā)展市場方面投入的工作和專注程度。因此，要解決如今面臨的挑戰(zhàn)，沒有權宜之計;不過業(yè)界領導廠商正在利用技術和創(chuàng)造力，來設計可以讓用戶發(fā)揮城域以太網潛力的解決方案。
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