編者按:光以太網(wǎng)的出現(xiàn),絕不是偶然的。伴隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步,光以太網(wǎng)結(jié)合了光纖傳輸和以太網(wǎng)組網(wǎng)模式的最佳性能.其應(yīng)用的廣泛性和發(fā)展性，將會(huì)給許多設(shè)備、服務(wù)供應(yīng)商等開拓了發(fā)展空間。本文將對(duì)光以太網(wǎng)從技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展、社會(huì)需求和應(yīng)用領(lǐng)域等方面做一一介紹。
關(guān)注光以太網(wǎng)的四大理由
一、光以太網(wǎng)結(jié)合了光纖傳輸和以太網(wǎng)組網(wǎng)模式的最佳性能。
二、光以太網(wǎng)應(yīng)用的廣泛性和發(fā)展性，給許多設(shè)備、服務(wù)供應(yīng)商等開拓了發(fā)展空間。
三、光以太網(wǎng)產(chǎn)品可以借助以太網(wǎng)設(shè)備，用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包格式實(shí)現(xiàn)WAN通信業(yè)務(wù)，可以適用于任何光傳輸網(wǎng)絡(luò)——光纖直接傳輸、SDH、DWDM（密波分復(fù)用）和SONET（同步光纖網(wǎng)絡(luò)）等。
四、光以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)10Mbps、100Mbps以及1Gbps等標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)速度，而在達(dá)到10Gbps后，它將成為各種業(yè)務(wù)的增值點(diǎn)。
認(rèn)識(shí)光以太網(wǎng)技術(shù)
根據(jù)IDC的定義，光以太網(wǎng)指利用在光纖上運(yùn)行以太網(wǎng)LAN數(shù)據(jù)包接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。它的底層連接可以以任何標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)速度運(yùn)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(yùn)行。
光以太網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠應(yīng)用交換機(jī)的速率限制功能，以非標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)速度運(yùn)行。光以太網(wǎng)中使用的光纖電路可以是光纖全帶寬、一個(gè)SONET（同步光纖網(wǎng)絡(luò)）連接或者是DWDM（密集波分復(fù)用）。
迄今為止，光以太網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)。光以太網(wǎng)業(yè)務(wù)與其它寬帶接入（如DS3）相比更為經(jīng)濟(jì)高效，但到目前為止，它的使用只限于辦公大樓或樓群內(nèi)已敷設(shè)光纖的地方。使用這種新方法的戰(zhàn)略價(jià)值不僅僅限于廉價(jià)的接入，它既可用于接入網(wǎng)，也可用于服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)中的本地骨干網(wǎng)；可以只用在第二層，也可以作為實(shí)現(xiàn)第三層業(yè)務(wù)的有效途徑；可以支持IP、IPX（互聯(lián)網(wǎng)分組交換）以及其它傳統(tǒng)協(xié)議。此外，由于在本質(zhì)上它仍屬于LAN，因此可用來幫助服務(wù)供應(yīng)商管理企業(yè)LAN以及企業(yè)LAN與其它網(wǎng)之間的互聯(lián)。
目前，在使用和規(guī)劃中的光以太網(wǎng)設(shè)備是以第二層LAN交換機(jī)、第三層LAN交換機(jī)，并以SONET設(shè)備和DWDM為基礎(chǔ)。一些公司正計(jì)劃推出專為SP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的光以太網(wǎng)交換機(jī)，這種交換機(jī)具有多種特性，包括符合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)（NEBS）、提供確保服務(wù)質(zhì)量（QoS）的功能（如數(shù)據(jù)包分類和擁塞管理等）。所有未來產(chǎn)品均要求具備基本的關(guān)鍵技術(shù)和性能：高可靠性、高強(qiáng)韌性、高端口密度、服務(wù)質(zhì)量保證、VoIP以及設(shè)置功能等。
打破傳輸“瓶頸”
現(xiàn)在寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展已成為市場熱點(diǎn)，當(dāng)業(yè)界把寬頻上網(wǎng)的焦點(diǎn)集中在ADSL和CABLE之際，光以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也悄悄地走出辦公室領(lǐng)域，成為新社區(qū)大樓、家庭用戶寬頻上網(wǎng)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(diǎn)，并在節(jié)點(diǎn)上利用交換器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、管理，社區(qū)內(nèi)用戶只要通過網(wǎng)卡，即可使用寬頻上網(wǎng)。光以太網(wǎng)是指電信業(yè)者在長途城市中、都會(huì)型城市中開始建立光纖網(wǎng)絡(luò)后，再運(yùn)用以太網(wǎng)在城域型網(wǎng)路、廣域網(wǎng)路上，架構(gòu)成光纖以太網(wǎng)絡(luò)。
以太網(wǎng)絡(luò)是相當(dāng)成熟的技術(shù)，在家庭或企業(yè)用戶的設(shè)備安裝及產(chǎn)品價(jià)格上，都較ADSL和CABLE更具競爭力。以目前主推以太網(wǎng)絡(luò)到家（ETTH）的營運(yùn)商為例，以太寬頻上網(wǎng)的費(fèi)用只有ADSL和CABLE的一半，加上在頻寬分享下，每個(gè)用戶都能享用1M以上的頻寬，這是吸引用戶使用的關(guān)鍵。
鑒于目前98%的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（LAN）皆為以太網(wǎng)架構(gòu)，專家預(yù)期，光以太網(wǎng)絡(luò)將成為光纖產(chǎn)業(yè)下一輪騰飛的動(dòng)力。繼在美國等地陸續(xù)采用光纖以太網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品后，日本、韓國、中國等地也將陸續(xù)跟進(jìn)，可以說2003年將是亞太地區(qū)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。因此，有些廠商全力推出傳統(tǒng)光纖傳輸以太網(wǎng)、密集波分復(fù)用以太網(wǎng)和抗封包環(huán)（RPR）以太網(wǎng)等三款光以太網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)上傳下載不對(duì)稱的傳輸瓶頸。
多光纖以太網(wǎng)建設(shè)模組的基本原理是針對(duì)一個(gè)事實(shí)——沒有兩個(gè)客戶是一模一樣的，因此需要彈性建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，以滿足不同客戶特定的需求。光以太網(wǎng)的三個(gè)建設(shè)模組：通過彈性封包環(huán)（RPR）傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)、通過光纖傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)以及通過高密度波分多工器（DWDM）傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)，便能提供這樣的彈性。另外，有些客戶可能選擇單一的建設(shè)模組來建設(shè)光以太網(wǎng)，但絕大部分網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將會(huì)使用一個(gè)以上的建設(shè)模組或是所有的建設(shè)模組。
由于不同的客戶類型有不同的需求，一個(gè)客戶的營運(yùn)環(huán)境是由獨(dú)特的法規(guī)、經(jīng)濟(jì)和服務(wù)特色所組成，而這個(gè)環(huán)境驅(qū)動(dòng)客戶的行為和網(wǎng)絡(luò)需求。多元化的營運(yùn)環(huán)境顯示出不同光以太網(wǎng)建設(shè)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(yùn)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(wù)供應(yīng)商可以區(qū)隔為現(xiàn)有的服務(wù)供應(yīng)商、替代的服務(wù)供應(yīng)商、新進(jìn)的服務(wù)供應(yīng)商三大類。
常見的骨干技術(shù)
目前最常見的骨干技術(shù)是幀中繼（FR）、ATM、SONET以及本地以太網(wǎng)。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(wǎng)上的撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器、xDSL、ISDN以及光以太網(wǎng)。那么，哪些技術(shù)能支持最廣泛的業(yè)務(wù)并能確保靈活性和可擴(kuò)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(wǎng)的互聯(lián)。目前，大多數(shù)的企業(yè)網(wǎng)是由幀中繼永久虛電路提供的點(diǎn)到點(diǎn)連接創(chuàng)建的，格形網(wǎng)把不同地點(diǎn)的辦公室連接在一起。這種方案能提供足夠的服務(wù)質(zhì)量（QoS）并支持多協(xié)議環(huán)境。通過多種服務(wù)類別（CoS）選項(xiàng)，服務(wù)提供商能夠以不同的價(jià)格支持不同的服務(wù)水平協(xié)議（SLA）。
幀中繼的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、成本以及對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)而言，是一種相對(duì)貧乏的帶寬選擇。在格形網(wǎng)中若增加辦公室，通常需要為每一個(gè)辦公室增加一條PVC，因此，幀中繼與其他技術(shù)相比，在組網(wǎng)方面欠靈活性和可擴(kuò)展性。
在所有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，ATM能提供最多的QoS和CoS選項(xiàng)。ATM能支持固定速率（CBR）業(yè)務(wù)、視頻以及可變速率（VBR）業(yè)務(wù)。ATM的設(shè)計(jì)者希望它能成為下一代的基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，但是，由于協(xié)議開銷大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，ATM技術(shù)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(gè)大型的格形網(wǎng)。由于這種技術(shù)過于復(fù)雜，ATM并沒有如它的設(shè)計(jì)者所希望的那樣被廣泛應(yīng)用。
SONET（同步光纖網(wǎng)絡(luò)）是一種被廣泛應(yīng)用的骨干技術(shù)，經(jīng)常與ATM技術(shù)結(jié)合使用，向最終用戶提供OC-3（155Mbps）的高速傳輸業(yè)務(wù)。SONET對(duì)于最終用戶是透明的，它只在骨干網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，而在用戶的網(wǎng)絡(luò)中沒有終結(jié)點(diǎn)。SONET可以部署在一個(gè)雙向環(huán)的拓?fù)渲校哂袠O高的可行性，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，恢復(fù)時(shí)間可控制在50ms之內(nèi)。
SONET在骨干網(wǎng)中是網(wǎng)中之王，但是由于它的成本高、靈活性低，妨礙了它的進(jìn)一步發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)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(yīng)用
目前，光以太網(wǎng)設(shè)備廠商和將要使用光以太網(wǎng)的服務(wù)提供商（SP）已形成一種共識(shí)，認(rèn)為光以太網(wǎng)這種新技術(shù)將能夠支持多種業(yè)務(wù)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(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）；MAN內(nèi)的透明LAN業(yè)務(wù)，即固定速率的LAN到LAN通信；存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）業(yè)務(wù)，以太網(wǎng)鏈接將在本地服務(wù)器和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器之間代替或傳輸光纖信道連接；VPN業(yè)務(wù)（類似于規(guī)劃中基于多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS標(biāo)準(zhǔn)的VPN），該業(yè)務(wù)是基于802.1P以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；為其他SP提供的業(yè)務(wù)，用于集合和鏈接DSL及電纜調(diào)制解調(diào)器；可管理的LAN業(yè)務(wù)和可管理的Internet安全性業(yè)務(wù)。
還有其他更多的應(yīng)用可望相繼出現(xiàn)（如分組話音業(yè)務(wù)和光以太網(wǎng)話音業(yè)務(wù)），這意味著光以太網(wǎng)將用作向VoIP骨干網(wǎng)傳輸話音的接入技術(shù)。資格較深的SP目前正集中注意力于接入業(yè)務(wù)，并可望在近期獲利。
國外應(yīng)用實(shí)例一
Cogent Communication是一個(gè)由風(fēng)險(xiǎn)投資商Oak Investment Partners投資的新興運(yùn)營公司，正計(jì)劃在美國12座大城市提供一項(xiàng)稱之為“光Internet”的業(yè)務(wù)。光Internet是一種基于光以太網(wǎng)的接入業(yè)務(wù)，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(wù)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(wǎng)一旦被采用將明顯地降低成本。截止目前，它僅能在已敷設(shè)光纖的大樓中使用，在這個(gè)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(wǎng)接入業(yè)務(wù)，其中包括Allied Riser Communications、Fiber Netelecom Group、Bell Canada的Bell Nexxia部門以及Streamntelligent Networks等。Telseon計(jì)劃在美國的20座城市構(gòu)建光纖環(huán)路。在歐洲，Completel已在巴黎推出1Gbps接入業(yè)務(wù)。
迄今為止，這類業(yè)務(wù)大多基于千兆比特以太網(wǎng)，但可望采用多數(shù)光以太網(wǎng)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(wù)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(gè)用戶。當(dāng)前大多數(shù)接入業(yè)務(wù)并不打算在樓群中安裝本地交換設(shè)備。這就意味著，即使1Gbps以太網(wǎng)信息流的速率可以調(diào)整，但卻不能共享，所以，如果一個(gè)客戶占用1Mbps，那么1Gbps的其余功能將無法利用。
國外應(yīng)用實(shí)例二
美國一家運(yùn)營商Allied Riser的企業(yè)模式獨(dú)樹一幟，它在商業(yè)大樓中敷設(shè)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(nèi)安裝自己的LAN交換機(jī)和路由器。Allied Riser不提供終端到終端的光以太網(wǎng)，而是將光以太網(wǎng)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(dú)立接口在大樓與最近POP間傳輸業(yè)務(wù)，速度可從T1到1Gbps，視情況而定。這有別于使用1Gbps以太網(wǎng)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(wǎng)
目前，以太網(wǎng)可能是應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在全世界大約至少有3億多個(gè)以太網(wǎng)端口。作為一種端到端的網(wǎng)絡(luò)解決方案，以太網(wǎng)的成本是SONET的五分之一，是ATM網(wǎng)絡(luò)的十分之一，它可以支持最廣泛的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，這極大地減少了所需設(shè)備的數(shù)量。此外，由于運(yùn)營商能利用企業(yè)網(wǎng)環(huán)境中使用的系統(tǒng)，因此維護(hù)的成本也能降低。
由于SONET在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換點(diǎn)都需要安裝昂貴的設(shè)備，從IP/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換到骨干網(wǎng)的IP/ATM，或者是IP/ATM/SONET，并在對(duì)端網(wǎng)絡(luò)又轉(zhuǎn)回到IP/以太網(wǎng)的做法，不僅會(huì)增加設(shè)備的成本，并且還會(huì)明顯地增加維護(hù)管理的成本。以太網(wǎng)本身就具有很好的擴(kuò)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(duì)于大型或小型的網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)都具有很好的可擴(kuò)充性。
將以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)和城域邊緣技術(shù)會(huì)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(wǎng)（VLAN）。VLAN能使服務(wù)提供商以相對(duì)較低的成本向最終用戶提供可靠的服務(wù)。像802.1P、802.1q、802.1R、802.1S這樣新出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，使得在VLAN網(wǎng)絡(luò)中的QoS和業(yè)務(wù)量管理成為可能。VLAN的管理相對(duì)較為容易，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖儗⒉粫?huì)影響最終用戶，同時(shí)也不會(huì)改變物理基礎(chǔ)設(shè)施。
目前，由于VLAN受到4096個(gè)地址的限制，因此在大型網(wǎng)絡(luò)中VLAN的應(yīng)用將會(huì)遇到一些問題。由于網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換需要交換VLAN ID，因此這些轉(zhuǎn)換點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜。這也是運(yùn)營商無法對(duì)VLAN進(jìn)行大規(guī)模部署的原因。最近，IEEE正在對(duì)802.1q——1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，他們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的VLAN編址，以解決VLAN ID不足的問題。
以IP VPN來傳送業(yè)務(wù)是一種較為昂貴的解決方案，它需要有足夠強(qiáng)大的硬件來為到最終用戶的網(wǎng)絡(luò)連接提供全線速的加密。它的優(yōu)勢在于它依賴于用戶設(shè)備來終結(jié)連接，因此它相對(duì)于現(xiàn)有的VLAN方案具有更好的擴(kuò)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(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)可供選擇。
數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES：Data Encryption Standard）或3DES是一種直接基于算法的標(biāo)準(zhǔn)。IPsec（IPsecurity）同時(shí)包括了數(shù)據(jù)加密和通過公用密鑰加密的用戶認(rèn)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(wǎng)骨干。IEEE802.1快速生成樹或新提出的彈性分組環(huán)標(biāo)準(zhǔn)都支持這種環(huán)型結(jié)構(gòu)。備份二/三層路由器，可以提高環(huán)內(nèi)設(shè)備的可靠性，這些環(huán)內(nèi)設(shè)備支持用于服務(wù)器和防火墻負(fù)載均衡的雙四至七層交換機(jī)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(jī)托管、內(nèi)容分發(fā)、存儲(chǔ)和Web緩存在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器，此外它還能支持一個(gè)具有全線速加密的VPN IP業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。
隨著光以太網(wǎng)的出現(xiàn)，公認(rèn)的企業(yè)LAN技術(shù)也作為可靠、經(jīng)濟(jì)高效和高速的本地Internet的動(dòng)力來源浮出水面。網(wǎng)絡(luò)供貨商提供了一系列全面的運(yùn)營商級(jí)技術(shù)，這些技術(shù)將以太網(wǎng)帶入了服務(wù)商市場，實(shí)現(xiàn)了光纖LAN互聯(lián)、Internet接入和其它新的收入業(yè)務(wù)。這些技術(shù)可以將光纖聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍和可靠性，與以太網(wǎng)的簡單性和經(jīng)濟(jì)高效性結(jié)合在一起，提供了新的業(yè)務(wù)模式和收入來源。
