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(shù)博覽會(huì)(SCTE CableTec Expo)上，筆者有機(jī)會(huì)介紹了瞻博網(wǎng)絡(luò)對(duì)于以電纜為導(dǎo)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(shè)計(jì)師與運(yùn)營(yíng)商面前，筆者談到了以分組作為網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)基本技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)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(luò)更廣大的電纜愿景相契合，后者是一種全分組、端對(duì)端多服務(wù)交付平臺(tái)，用于先進(jìn)的電纜服務(wù)與應(yīng)用。

　　今天，所有細(xì)分孤立層級(jí)都建有有線城域網(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(tǒng)，有時(shí)對(duì)某個(gè)層級(jí)的投資無法與另一層級(jí)相匹配，或不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求分配帶寬，或需要花費(fèi)更多時(shí)間擴(kuò)展及升級(jí)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(tǒng)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(yīng)企業(yè)對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的要求。利用集成式100(未來將提高至400及1000) Gb/s發(fā)射應(yīng)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(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)可以通過一部網(wǎng)絡(luò)、以融合方式運(yùn)行有線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(shè)置流程。

　　作為互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的基礎(chǔ)，IP網(wǎng)絡(luò)擁有近乎無限的靈活性與可拓展性;事實(shí)上，IP的“任意數(shù)據(jù)”式(any-to-any)統(tǒng)計(jì)多路連接模式正是其最具吸引力的特點(diǎn)之一。不過，IP自身也具有不可預(yù)測(cè)性。IP的逐跳尋址(hop-by-hop)特點(diǎn)意味著路徑選擇與保護(hù)具有一定的不確定性。IP環(huán)境下的流量設(shè)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(chǔ)。與此相反，傳輸網(wǎng)絡(luò)具有線性和可預(yù)測(cè)性，擁有已知實(shí)體，提供穩(wěn)定平臺(tái)用于構(gòu)建現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)。

　　為使用分組-光學(xué)技術(shù)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(jì)多路復(fù)用器優(yōu)勢(shì)，以及光學(xué)傳輸?shù)目深A(yù)測(cè)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(wù)框架運(yùn)用于最新光學(xué)、硅芯片與SDN技術(shù)，筆者們可以為現(xiàn)代有線網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造出完全不同的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

　　MPLS提供經(jīng)過驗(yàn)證、基于標(biāo)準(zhǔn)的成熟框架，用于實(shí)施分組網(wǎng)絡(luò)中以政策為驅(qū)動(dòng)的服務(wù)。MPLS不僅服務(wù)于電話公司或出售電路的企業(yè)。事實(shí)上,它提供抽象層與結(jié)構(gòu)，用于在各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中實(shí)施基于分組的可靠服務(wù)。MPLS Traffic Engineering與被稱為“路徑計(jì)算引擎”(Path Computation Engine)的外部控制器相結(jié)合，能夠在網(wǎng)絡(luò)元素之間構(gòu)建大小不一的全互聯(lián)路徑(稱之為L(zhǎng)SP’s，或標(biāo)記交換路徑/Label Switched Paths)--采用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商制定的政策，受到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)際情況的實(shí)時(shí)影響。

　　現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通常面臨帶寬困境--光學(xué)傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)特性導(dǎo)致部分帶寬得不到利用。不過，MPLS和分組光學(xué)架構(gòu)解決這種困境，提高了網(wǎng)絡(luò)效率，改進(jìn)了應(yīng)用流量。純粹的IP網(wǎng)絡(luò)通常無法創(chuàng)造虛擬個(gè)人網(wǎng)絡(luò)(VPN)等增值服務(wù)，也無法確保對(duì)延遲敏感的應(yīng)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(yùn)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(wù)。事實(shí)上，通過此架構(gòu)提供的所有服務(wù)都會(huì)因分組的統(tǒng)計(jì)多路優(yōu)勢(shì)與MPLS TE的政策創(chuàng)建框架而受益。

　　瞻博網(wǎng)絡(luò)相信，分組是有線網(wǎng)絡(luò)的未來。筆者們的愿景是實(shí)現(xiàn)用于先進(jìn)電纜應(yīng)用與服務(wù)的全分組端對(duì)端式多服務(wù)交付系統(tǒng)。這一愿景也擴(kuò)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(xiàn)代化項(xiàng)目，這也是實(shí)現(xiàn)用于商用及民用服務(wù)的全I(xiàn)P、全DOCSIS多吉比特級(jí)接入基礎(chǔ)設(shè)施的“最后一英里”。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)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(jié)合，將為有線運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造出先進(jìn)、靈活而高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。