有線城域分組光傳輸系統(tǒng)分析

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

　　今天，所有細分孤立層級都建有有線城域網(wǎng)絡與核心網(wǎng)絡。一般情況下，由光傳輸組管理DWDM與ROADM技術，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(tǒng)，有時對某個層級的投資無法與另一層級相匹配，或不能根據(jù)網(wǎng)絡應用的需求分配帶寬，或需要花費更多時間擴展及升級網(wǎng)絡。

　　瞻博網(wǎng)絡提議將光學層與分組層合并為統(tǒng)一實體，創(chuàng)造出流動的纖維狀傳輸層，可進行編程以適應企業(yè)對有線網(wǎng)絡的要求。利用集成式100(未來將提高至400及1000) Gb/s發(fā)射應答器技術、先進的硅交換技術以及軟件定義網(wǎng)絡，筆者們構(gòu)建的網(wǎng)絡可以通過一部網(wǎng)絡、以融合方式運行有線網(wǎng)絡運營商提供的所有服務(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)連接技術的基礎，IP網(wǎng)絡擁有近乎無限的靈活性與可拓展性;事實上，IP的“任意數(shù)據(jù)”式(any-to-any)統(tǒng)計多路連接模式正是其最具吸引力的特點之一。不過，IP自身也具有不可預測性。IP的逐跳尋址(hop-by-hop)特點意味著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)絡具有線性和可預測性，擁有已知實體，提供穩(wěn)定平臺用于構(gòu)建現(xiàn)代網(wǎng)絡。

　　為使用分組-光學技術構(gòu)建靈活的傳輸結(jié)構(gòu)，筆者們需要汲取二者的精華--IP的“任意數(shù)據(jù)”與統(tǒng)計多路復用器優(yōu)勢，以及光學傳輸?shù)目深A測性與可管理性。MPLS提供必要的工具以構(gòu)建此類系統(tǒng)。將MPLS與MPLS Traffic Engineering提供的服務框架運用于最新光學、硅芯片與SDN技術，筆者們可以為現(xiàn)代有線網(wǎng)絡創(chuàng)造出完全不同的傳輸網(wǎng)絡。

　　MPLS提供經(jīng)過驗證、基于標準的成熟框架，用于實施分組網(wǎng)絡中以政策為驅(qū)動的服務。MPLS不僅服務于電話公司或出售電路的企業(yè)。事實上,它提供抽象層與結(jié)構(gòu)，用于在各類網(wǎng)絡基礎設施中實施基于分組的可靠服務。MPLS Traffic Engineering與被稱為“路徑計算引擎”(Path Computation Engine)的外部控制器相結(jié)合，能夠在網(wǎng)絡元素之間構(gòu)建大小不一的全互聯(lián)路徑(稱之為LSP’s，或標記交換路徑/Label Switched Paths)--采用網(wǎng)絡運營商制定的政策，受到網(wǎng)絡基礎設施實際情況的實時影響。

　　現(xiàn)代網(wǎng)絡通常面臨帶寬困境--光學傳輸?shù)狞c對點特性導致部分帶寬得不到利用。不過，MPLS和分組光學架構(gòu)解決這種困境，提高了網(wǎng)絡效率，改進了應用流量。純粹的IP網(wǎng)絡通常無法創(chuàng)造虛擬個人網(wǎng)絡(VPN)等增值服務，也無法確保對延遲敏感的應用采用具體路徑或先進的OAM(管理)服務。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(shù)據(jù)或民用互聯(lián)網(wǎng)服務。事實上，通過此架構(gòu)提供的所有服務都會因分組的統(tǒng)計多路優(yōu)勢與MPLS TE的政策創(chuàng)建框架而受益。

　　瞻博網(wǎng)絡相信，分組是有線網(wǎng)絡的未來。筆者們的愿景是實現(xiàn)用于先進電纜應用與服務的全分組端對端式多服務交付系統(tǒng)。這一愿景也擴展到網(wǎng)絡的接入層。瞻博網(wǎng)絡正在與Gainspeed合作研發(fā)電纜現(xiàn)代化項目，這也是實現(xiàn)用于商用及民用服務的全IP、全DOCSIS多吉比特級接入基礎設施的“最后一英里”。實現(xiàn)這個目標后，全分組接入網(wǎng)絡及全分組核心與城域網(wǎng)絡相結(jié)合，將為有線運營商創(chuàng)造出先進、靈活而高效的網(wǎng)絡系統(tǒng)。