Na ubiegłorocznym spotkaniu grupy studialnej HSSG (Higher Speed Study Group) podano, że docelowa szybkość Carrier Ethernetu będzie wynosić 100 Gb/s, mimo wcześniejszych rozważań i zapowiedzi, aby kolejna generacja ethernetowa pracowała z szybkością 40, 80 lub 120 Gb/s. Jednakże dopiero po podjęciu decyzji przez IEEE (100 Gb/s) będzie można przystąpić do opracowania założeń technicznych przyszłego standardu ethernetowego. Przed twórcami Ethernetu 100 Gb/s stoją poważne wyzwania, takie jak ograniczenie poboru energii pobieranej przez układy scalone wspierające ultraszybki Ethernet czy ciepła wydzielanego przez te układy. Może to oznaczać, że najpierw będą dostępne połączenia 100 Gb/s oparte na światłowodach, jako że dla takich szybkości opracowanie miedzianego Ethernetu będzie nadzwyczaj trudną sprawą. Patrząc jak powstawał standard Ethernet 10 Gb/s, można sądzić, że pierwsze rozwiązania nowej generacji Ethernetu 100 Gb/s (100GbE) pojawią się na rynku na przełomie 2009 i 2010 r. lub później.

Cechy charakterystyczne

Począwszy od 2003 r., kiedy to powstawały pierwsze koncepcje Carrier Ethernet, ta technologia stała się podstawą rozwiązań metropolitalnych. Do jej intensywnego wdrażania przyczyniło się wiele czynników, ale do istotnych należą obecnie:

• uzyskanie niższego wskaźnika inwestycyjnego CAPEX na środki trwałe. W porównaniu z innymi technologiami transportowymi, takimi jak ATM, TDM czy IP, są one zdecydowanie mniejsze;
• możliwość instalacji platform komunikacyjnych o dużej pojemności i mocy przełączania, sięgającej nie mniej niż 320 Gb/s (duplex);
• obsługa strumieni komunikacyjnych bez dodatkowej translacji protokołowej. Takie samo medium fizyczne może dostarczać aplikacje o różnych potrzebach szybkościowych (od 10 Mb/s do 10 Gb/s) w szkielecie sieci bez ograniczania granulacji, a dostosowanie przepływności do potrzeb użytkownika końcowego (minimum 6-25 Mb/s) nie wymaga wprowadzania zmian w infrastrukturze ethernetowej;
• pojawienie się zapotrzebowania użytkowników na trójusługę, która z założenia potrzebuje znacznie szerszego pasma przenoszenia. Zarówno trójusługa, jak i nadchodząca z nią usługa poczwórna wymagają nie tylko zachowania odpowiedniego poziomu QoS, ale również większej elastyczności w konfigurowaniu połączeń. Carrier Ethernet pod tym względem nie powinien sprawiać żadnych trudności;
• ponad 20-letnia eksploatacja sieci w technologii Ethernet zarówno w rozwiązaniach domowych, jak i przedsiębiorstwach (terminale CPE, huby, mosty, przełączniki i routery) oraz zdobyte w ten sposób doświadczenia dają dobre rokowania na szybkie i skuteczne wdrażanie operatorskiej platformy Carrier Ethernet na całej trasie transportu danych (end to end).

Wszystkie te cechy spowodowały, że technologia Carrier Ethernet stała się oczkiem w głowie operatorów sieci nie tylko metropolitalnych, umożliwiając im serwowanie użytkownikom usługi powszechne, takie jak: wielokanałową telewizję cyfrową BTV (Broadcast TV), wideousługi na żądanie typu VoD, szybki i szerokopasmowy dostęp do Internetu, przekaz aplikacji głosowych VoIP o biznesowej jakości oraz symetryczną infrastrukturę o wysokiej przepływności dla przedsiębiorstw.

Optyczne Metro z VPLS

W ocenie specjalistów technologia Metro Ethernetu jest najszybciej rozwijającą się technologią sieciową. Ubiegłoroczny raport Infonetics Research wyraźnie ukazuje, że technologia Metro Ethernetu będzie dalej umacniać swoją pozycję, gdyż jej instalacja jest prostsza i tańsza w porównaniu z miedzianymi rozwiązaniami szerokopasmowymi (ADSL, VDSL). Według raportu, nakłady na tź technologię w 2006 r. miały wynieść 5,9 mld USD, co stanowi dwukrotnie wyższą kwotę niż przeznaczona rok wcześniej.

Jeszcze większą dynamikę wzrostu wykazuje instalacja metropolitalnych portów ethernetowych. Ponad rok temu liczba portów Metro Ethernetu wynosiła 906 tys. i powiększyła się do 3,6 mln portów zainstalowanych w 2006 r. Odnotowany w pierwszym półroczu ubiegłego roku gwałtowny wzrost zainteresowania sieciami Metro Ethernet niewątpliwie wiąże się z rynkowym rozszerzeniem asortymentu urządzeń metropolitalnych oraz bardziej interesującą ofertą multimedialnych usług dostarczanych przez usługodawców za pomocą takich sieci.

Rozległe połączenia optyczne punkt-punkt (Ethernet optyczny) pozwalają transmitować dane z szybkością 1 Gb/s (1000BaseX) przez pojedynczy światłowód na odległość nie mniej niż 10 km. Stosunkowo tani interfejs optyczny - obsługujący warstwę fizyczną połączenia w dwóch oknach transmisyjnych włókna - zużywa dwa razy mniej światłowodu niż tradycyjny Gigabit Ethernet i przesyła dane na dwukrotnie większą odległość, korzystając z jednomodowych (okna 1300 nm i 1550 nm) włókien. Aby realizować taki interfejs optyczny, wystarczą stosunkowo niewielkie usprawnienia stosowanych już i sprawdzonych technologii ethernetowych. Ten rodzaj połączeń już znajduje zastosowanie w szybko pracujących sieciach korporacyjnych bądź metropolitalnych.

Równocześnie coraz więcej producentów urządzeń sieciowych Carrier Ethernet oferuje w nich technologię VPLS (Virtual Private LAN Service), którą obecnie uznaje się za najbardziej elastyczne rozwiązanie dostarczające wirtualne usługi VPN w warstwie drugiej (a więc niezależnie od rodzaju protokołu sieciowego). W rdzeniu sieci metropolitalnej wykorzystują one rozwiązania VPN warstwy trzeciej z wieloprotokołowym przełączaniem etykiet MPLS (Multiprotocol Label Switching). Istotny postęp we wdrażaniu metropolitalnej infrastruktury Ethernetu odnotowano w trzech dziedzinach: pasywnych sieciach optycznych EPON (Ethernet Passive Optical Network), optycznej implementacji EDWDM (Ethernet over DWDM) oraz technologii transportowej ESONET (Ethernet over SONET). Optyczny rynek Ethernetu z wykorzystaniem ethernetowych przełączników i routerów już stanowi 65% infrastruktury, a rozwiązania Ethernet over SONET powodują wzrost o kolejne 22%.

Pasywnie przez EPON

Pasywna sieć optyczna PON (Passive Optical Net-work) wykorzystuje pojedynczy światłowód zlokalizowany blisko centralnego punktu IT przedsiębiorstwa, świadcząc swe usługi wielu klientom (16-32) końcowym. Sygnał optyczny jest w trakcie transmisji selekcjonowany przez pasywne urządzenia rozdzielające umieszczone w węzłach sieci PON. W topologii PON każdy punkt końcowy może odbierać dane z punktu centralnego z pełną szybkością łącza (np. 1 Gb/s), ale przy wysyłaniu pakietów do punktu centralnego musi współdzielić pasmo przenoszenia danych z pozostałymi punktami końcowymi. Oznacza to, że w sieci składającej się z 32 punktów końcowych przepływność w stronę centrum zwykle nie przekracza 30 Mb/s. Architektura PON ma jednakże istotną zaletę, gdyż pozwala obsłużyć wielu użytkowników końcowych z zastosowaniem mniejszej liczby światłowodów. Połączenia optyczne PON są więc atrakcyjne cenowo, a jednocześnie klasyczne przełączniki Ethernetu tanieją i oferują wiele funkcji dodatkowych.

W nowszych rozwiązaniach interfejs optyczny EPON (Ethernet Passive Optical Network) opracowany dla warstwy fizycznej sieci 802.3 umożliwia transport w zasięgu 10 km, z możliwością obsługi nawet do 64 punktów końcowych skonfigurowanych w topologii punkt-wiele punktów. Standardowe interfejsy EPON mogą obsługiwać dwa tryby transmitowania danych: połączenie punkt-punkt lub topologię składającą się z wielu równorzędnych stanowisk pracy, które współdzielą jedno medium. Technologie te już pozwalają zarządzać i administrować połączeniami ostatniej mili EFM z możliwością ich zdalnego monitorowania, zdalnego testowania takich połączeń (tworzenie pętli testowych) oraz zdalnej detekcji uszkodzeń. Wchodzące na rynek rozwiązania optyczne GPON (Gigabit PON) umożliwiają operatorom efektywne świadczenie trójusługi przez dostępowe sieci światłowodowe bezpośrednio do domu użytkownika.

Propozycje EFM

Idea jednorodnego transportu przez sieć teleinformatyczną znalazła swój wyraz w propozycjach standaryzacyjnych EFM (Ethernet in the First Mile). Grupa ta jako pierwsza opracowała standard, dzięki któremu jedną z najstarszych technologii sieciowych można było wykorzystywać w dostępie do Internetu. Ostatnie prace IEEE 802.3 (dotyczące Ethernetu 10 Gb/s) zaowocowały powstaniem specyfikacji określającej, w jaki sposób ramki ethernetowe mogą być kapsułkowane w danych przesyłanych przez sieci SONET, tak aby można je było transmitować przez publiczne sieci WAN. Obecnie nie ma więc przeszkód, aby usługodawcy internetowi i firmy telekomunikacyjne mogły dostarczać klientom łącza oparte na technologii stosowanej dotąd wyłącznie w sieciach LAN. Będą one mogły konkurować z traktami oferującymi zbyt małe przepływności i rozwiązaniami opartymi na droższych technologiach, takich jak ATM czy SONET.