有線(xiàn)城域分組光傳輸系統分析

　　ICCSZ訊 最近，在科羅拉多州丹佛市舉行的SCTE通訊技術(shù)博覽會(huì )(SCTE CableTec Expo)上，筆者有機會(huì )介紹了瞻博網(wǎng)絡(luò )對于以電纜為導向的分組光核心(packet optical core)及城域傳輸系統的愿景及其架構。在大約150位電纜工業(yè)工程師、設計師與運營(yíng)商面前，筆者談到了以分組作為網(wǎng)絡(luò )傳輸系統基本技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )，這種網(wǎng)絡(luò )擁有可觀(guān)規模以及出色的效率、靈活性與可編程性。筆者把這種系統稱(chēng)為有線(xiàn)城域分組光傳輸系統(Cable Metro Packet Optical Transport System)。這種架構與瞻博網(wǎng)絡(luò )更廣大的電纜愿景相契合，后者是一種全分組、端對端多服務(wù)交付平臺，用于先進(jìn)的電纜服務(wù)與應用。

　　今天，所有細分孤立層級都建有有線(xiàn)城域網(wǎng)絡(luò )與核心網(wǎng)絡(luò )。一般情況下，由光傳輸組管理DWDM與ROADM技術(shù)，由IP或IP/MPLS組管理分組路由與交換。這種分工形成了未經(jīng)優(yōu)化的系統，有時(shí)對某個(gè)層級的投資無(wú)法與另一層級相匹配，或不能根據網(wǎng)絡(luò )應用的需求分配帶寬，或需要花費更多時(shí)間擴展及升級網(wǎng)絡(luò )。

　　瞻博網(wǎng)絡(luò )提議將光學(xué)層與分組層合并為統一實(shí)體，創(chuàng )造出流動(dòng)的纖維狀傳輸層，可進(jìn)行編程以適應企業(yè)對有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的要求。利用集成式100(未來(lái)將提高至400及1000) Gb/s發(fā)射應答器技術(shù)、先進(jìn)的硅交換技術(shù)以及軟件定義網(wǎng)絡(luò )，筆者們構建的網(wǎng)絡(luò )可以通過(guò)一部網(wǎng)絡(luò )、以融合方式運行有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供的所有服務(wù)(包括民用與商用)，并采用通用的管理、分析與流量設置流程。

　　作為互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的基礎，IP網(wǎng)絡(luò )擁有近乎無(wú)限的靈活性與可拓展性;事實(shí)上，IP的“任意數據”式(any-to-any)統計多路連接模式正是其最具吸引力的特點(diǎn)之一。不過(guò)，IP自身也具有不可預測性。IP的逐跳尋址(hop-by-hop)特點(diǎn)意味著(zhù)路徑選擇與保護具有一定的不確定性。IP環(huán)境下的流量設置通常極為粗糙，且以IGP度量值或基于政策的手工路由配置為基礎。與此相反，傳輸網(wǎng)絡(luò )具有線(xiàn)性和可預測性，擁有已知實(shí)體，提供穩定平臺用于構建現代網(wǎng)絡(luò )。

　　為使用分組-光學(xué)技術(shù)構建靈活的傳輸結構，筆者們需要汲取二者的精華--IP的“任意數據”與統計多路復用器優(yōu)勢，以及光學(xué)傳輸的可預測性與可管理性。MPLS提供必要的工具以構建此類(lèi)系統。將MPLS與MPLS Traffic Engineering提供的服務(wù)框架運用于最新光學(xué)、硅芯片與SDN技術(shù)，筆者們可以為現代有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )造出完全不同的傳輸網(wǎng)絡(luò )。

　　MPLS提供經(jīng)過(guò)驗證、基于標準的成熟框架，用于實(shí)施分組網(wǎng)絡(luò )中以政策為驅動(dòng)的服務(wù)。MPLS不僅服務(wù)于電話(huà)公司或出售電路的企業(yè)。事實(shí)上,它提供抽象層與結構，用于在各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )基礎設施中實(shí)施基于分組的可靠服務(wù)。MPLS Traffic Engineering與被稱(chēng)為“路徑計算引擎”(Path Computation Engine)的外部控制器相結合，能夠在網(wǎng)絡(luò )元素之間構建大小不一的全互聯(lián)路徑(稱(chēng)之為L(cháng)SP’s，或標記交換路徑/Label Switched Paths)--采用網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商制定的政策，受到網(wǎng)絡(luò )基礎設施實(shí)際情況的實(shí)時(shí)影響。

　　現代網(wǎng)絡(luò )通常面臨帶寬困境--光學(xué)傳輸的點(diǎn)對點(diǎn)特性導致部分帶寬得不到利用。不過(guò)，MPLS和分組光學(xué)架構解決這種困境，提高了網(wǎng)絡(luò )效率，改進(jìn)了應用流量。純粹的IP網(wǎng)絡(luò )通常無(wú)法創(chuàng )造虛擬個(gè)人網(wǎng)絡(luò )(VPN)等增值服務(wù)，也無(wú)法確保對延遲敏感的應用采用具體路徑或先進(jìn)的OAM(管理)服務(wù)。而MPLS的本性決定了它能夠做到這一切。MPLS也可運行所有基于IPv4與IPv6的高速數據或民用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。事實(shí)上，通過(guò)此架構提供的所有服務(wù)都會(huì )因分組的統計多路優(yōu)勢與MPLS TE的政策創(chuàng )建框架而受益。

　　瞻博網(wǎng)絡(luò )相信，分組是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)。筆者們的愿景是實(shí)現用于先進(jìn)電纜應用與服務(wù)的全分組端對端式多服務(wù)交付系統。這一愿景也擴展到網(wǎng)絡(luò )的接入層。瞻博網(wǎng)絡(luò )正在與Gainspeed合作研發(fā)電纜現代化項目，這也是實(shí)現用于商用及民用服務(wù)的全IP、全DOCSIS多吉比特級接入基礎設施的“最后一英里”。實(shí)現這個(gè)目標后，全分組接入網(wǎng)絡(luò )及全分組核心與城域網(wǎng)絡(luò )相結合，將為有線(xiàn)運營(yíng)商創(chuàng )造出先進(jìn)、靈活而高效的網(wǎng)絡(luò )系統。