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在城域网中的发展与应用(一)(1)
D1.城域网 通常，我们把城域光网定义为跨距从几十公里到上百公里的光传输网，一般服务于大的、业务量集中的城市地区。城域光网桥接于长途网和接入网之间，把接入网中企业网、校园网的各种业务连接到运营商的骨干网。近几年来，随着长途传输骨干网的大规模建设、用户接入及局域网的宽带化技术的普及，网络的瓶颈逐渐转移到了城域网，原先以承载话音为主的城域传输网络，已无法适应城域数据业务的快速增长，城域网络环境也发生了很大变化。 1.1用户对供应速度的要求 速度不仅仅指带宽，而且也指提供服务的速度，而且两者都日趋重要。用户所需要的是大容量带宽和及时地提供服务。因此，剩下的问题是谁能够提供和什么时候能够提供这些业务。 在局域网中带宽持续增长，已经由10/100Base-T发展到了G比特级以太网，很快又发展到10G以太网，同时在长途骨干网中，也从传统的SONET业务发展到了支持T比特传输速率的大容量DWDM系统。但是由于城域网（MAN）的容量有限，用户仍然在为通过城域网将地理上分散的局域网连接起来。 随着互联网/数据业务、高速缓存业务、应用业务提供商（ASP）的引入、存储区域网络(SAN)和其他业务的增加，城域网的业务将持续爆炸式地增长。 在带宽爆炸式增长的情况下，基于单波长环形结构的传统SONET网络很快就过时了。SONET非常适合于传输TDM业务，但它的帧结构和工作方式对于M比特和G比特数据业务的传输而言，已经证明是没有效率的。再者，城域SONET结构的设计初衷是将本地业务量送到长途骨干网，并向长途交叉连接器馈送环间业务量。第二代DWDM城域网开始解决特定环网上的容量需求，并采用静态光分插复用器（OADM）提供基于波长的点对点业务。但是，新涌现的网络要求采用大端口（例如，1000×1000或以上）全光交叉连接器（OXC）来完成环间交换。这充其量只是一个耗资巨大的临时性解决方案。 使网络自身具有分布式交换能力，并且能够支持环形或者逻辑格形体系结构将极大地减少对OXC的需求，并且可以使网络对不断变化的业务模式进行优化。光纤不再是专门为干线传输提供服务，交换式主集线器所需的端口数也将大大减少。 1.2城域网的新面貌 仔细观察一下当前的城域网业务市场，不难发现本地业务提供商的收入来源正在发生巨大的转变，从传统的本地交换运营商（ILEC）的端局到电信运营综合楼和网络接入点（NAP）。一个典型的电信运营综合楼在同一幢建筑物内能容纳多个业务提供商、互联网业务提供商（ISP）、有线电视网前端以及其它许多潜在的用户。从目前大搞网络接入点（这些接入点将服务于众多的运营商和互联网业务提供商）不难看出这个趋势。 1.3技术、体系结构的选择 过去，只有SONET技术能满足业务提供商的要求。现在，DWDM技术也能提供许多与SONET相同的功能（保护倒换、业务恢复及承载话音和数据等），并具有较强的网络扩展能力。而且，DWDM城域网还能透明地承载更大范围的业务——SONET/SDH、ATM、IP、GbE（吉比特以太网）。大多数DWDM城域网采用了所谓的光域上的UPSR（单向通道倒换环）保护倒换技术。该倒换机理类似于SONET UPSR技术，能提供同等级别的网络生存能力。DWDM技术也能支持电路插板的备份，与线形和环状拓扑结构一样。DWDM城域网还能进一步演进，为运营商提供一个格形光网络。 对于开放系统互连模型（OSI/RM）中第3层（网络层）的IP路由网络而言，格形网并不是一个什么新东西，但是在物理层（第1层）上实现该拓扑则相当新颖。格形光网络为用户提供多种业务等级协议（SLA）供选择。另外，业务提供商还能根据电路级别来提供相应保护和制定不同的收费标准。 有的用户愿意选择具有全网质量保证的服务，而其它用户可能宁愿选择低成本、采用尽力而为机制的服务。尽力而为机制，意思是指如果网络还有可用带宽，当主要路由失效时还能重新选择路由，其最长的倒换时间通常在几百毫秒之内。然而，如果没有可用带宽，用户将无法得到服务。这有点类似于ATM网络的业务等级（CoS）制，即对不同等级的业务指定不同的优先权。基本上，格形光网络允许一个电路交换网络仿效一个分组或信元交换网络的一些优点。在格形光网络上传送IP业务能进一步优化带宽。
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