Ethernet w mieście

Wdrażanie metropolitalnych sieci optycznych spowodowało istotne zmiany w pozyskiwaniu informacji poprzez: wdrażanie technik przesyłania cyfrowego obrazu interaktywnego, zwiększanie szybkości przepływu informacji w stacjonarnych sieciach szkieletowych oraz przenoszenie szybkości strumieni informacyjnych bezpośrednio do domostw za pośrednictwem technologii optycznych FTTx. W sieciach szkieletowych - w wyniku integrowania różnych aplikacji multimedialnych - potrzebne są obecnie gigabitowe przepustowości, możliwe do uzyskania wyłącznie za pomocą rozwiązań optycznych.

Aby sprostać nowym potrzebom, komunikacja w metropolii wymaga dwukierunkowych pierścieni optycznych z Ethernetem o wysokiej przepływności oraz instalacji przyłączonych do nich traktów klasy FTTB (Fiber To The Building). Oprócz szybkiego dostępu do odległych baz danych, mają one udostępniać miejskim użytkownikom zaawansowane tzw. potrójne usługi (triple play): dostęp do szybkiego internetu i telewizji IPTV, a także komunikacji głosowej VoIP. Aplikacje te wymagają sygnału transmitowanego w czasie rzeczywistym na odległościach sięgających kilkudziesięciu kilometrów w obrębie miasta. Kompleksowe projektowanie systemu dla metropolii musi więc uwzględniać wiele czynników środowiskowych, a wśród nich: gęstość zaludnienia, bieżącą lokalizację urzędów i przedsiębiorstw w rejonie, kryteria ich przewidywanego rozwoju oraz oczekiwane potrzeby mieszkańców - a wszystko to z uwzględnieniem istniejącej infrastruktury telekomunikacyjnej.

Do tego dochodzi obsługa innych technologii szerokopasmowych, takich jak SAN (Storage Area Networks), NAS (Network Attached Storage), HPC (High-Performance Computing) czy kratowe sieci komputerowe, którym muszą towarzyszyć media zdolne przesyłać dane z szybkością co najmniej kilkunastu gigabitów na sekundę. To tylko niektóre przyczyny, z powodu których Ethernet 10 Gb/s stanie się wkrótce niewystarczającym medium transportowym i potrzebna będzie przepływność 40 Gb/s lub 100 Gb/s. Wcale nie jest to odległa przyszłość, lecz konieczność, która już pojawia się w routerach i przełącznikach, w następnej kolejności w serwerach, a wkrótce w stacjach roboczych i terminalach. I to szybciej niż się nam wydaje dzisiaj.

Wirtualnie przez WAN

W warstwie transportowej nadal używa się rozmaitych technologii, takich jak ISDN, xDSL, modemy CATV, systemy PDH, SDH, ATM czy Frame Relay, a także modemy satelitarne z kanałami cyfrowymi TV (HD i FHD) oraz transportu ethernetowego. Transmisja głosu jest ponadto udostępniana w wielu urządzeniach dostępu szerokopasmowego za pośrednictwem interfejsów telefonicznych w abonenckich urządzeniach cyfrowych i bramach sieciowych dla tych aplikacji (VoIP, VoDSL, VoFR, VoATM).

W szerokopasmowej sieci WAN zaczynają wyróżniać się tylko dwie warstwy: medium optyczne na poziomie fizycznym oraz instalowana bezpośrednio na nim warstwa z protokołem IP. Takie podejście eliminuje pośredniczące urządzenia elektroniczne oraz wprowadza jednolitą płaszczyznę sterowania zarówno dla medium optycznego, jak i warstwy IP - tradycyjnie opartej na przełączaniu etykietowanym MPLS (Multiprotocol Label Switching) bądź falowym MPlS. Ponadto pozwala tworzyć najbardziej efektywny i całkowicie optyczny transport informacji na duże odległości - bez podwójnej konwersji sygnałów. Technologia MPLS upraszcza też kompleksowe sterowanie siecią oraz ułatwia realizację zadań wykonywanych w czasie rzeczywistym.

W technologii ethernetowej powszechnie instaluje się obecnie mechanizmy wirtualizacyjne VLAN (Virtual LAN), dzięki czemu zdalni użytkownicy mogą pracować jak w sieci lokalnej: szybko, bezpiecznie i z dobrymi parametrami transmisji. Stosowane w metropoliach rozwiązania wirtualne zezwalają na tworzenie sesji wideokonferencyjnych oraz korzystanie z wideotelefonii. Mechanizmy te usprawniają administrowanie sprzętem informatycznym, który komunikuje się w sieci WAN tak, jakby był segmentem LAN, co znacznie upraszcza infrastrukturę i obniża koszty eksploatacji szerokopasmowej sieci.