Ethernet dla operatorów
- Adam Urbanek,
- 05.02.2007
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).
Optyczne Metro z VPLS
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
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.