邊緣的嵌入式設備正在推動接入網絡中的網絡帶寬需求每年翻一番，而基于以太網技術的開放標準的優(yōu)勢正迅速成為實現這一目標的途徑。對接入網絡中正在進行的活動的討論揭示了關鍵問題。

由于多種因素，以太網已成為企業(yè)、家庭和嵌入式應用程序中的主導網絡技術，包括其符合開放標準、可擴展帶寬、供應商之間的強大互操作性以及低擁有成本。新興的運營商以太網標準使端到端網絡能夠提供快速可擴展的帶寬、可靠的服務質量以及與運營商級網絡相關的高可用性，同時顯著降低運營商的 CAPEX 和 OPEX。

隨著寬帶連接在全球范圍內的普及，在寬帶連接中提供豐富的服務非常重要。這些服務的基礎是下一代網絡傳輸，不僅可以支持互聯網協議 （IP） 連接，還可以支持以太網和傳統連接，例如異步傳輸模式、幀中繼、時分復用等。

網絡帶寬現在每年翻一番，這顯然是由支持點播視頻、社交網絡、移動應用程序和游戲的新服務推動的。在全球服務提供商和設備制造商的支持下，運營商以太網技術正在成為加速利潤的成熟平臺。此外，盡管運營商以太網一開始是提供對 Internet 的最后一英里訪問，但它越來越多地在供應商網絡中使用。

擴展當前網絡

當今的大多數基礎設施都基于傳統的同步光網絡 （SONET）。這些網絡是專門為電信設計的，具有服務提供商所要求的彈性、高可用性和可管理性的所有特征。然而，在構建這些網絡時沒有考慮的是，它們必須以更高的速度運行，并且需要提供當時未知的許多其他類型的私人和公共服務。

在客戶端，以太網設備可以輸出 100 Mbps。在這種速度下，從 CAPEX 和 OPEX 的角度來看，SONET 網絡很難以經濟的方式跟上。傳統的 DS1/T1 線路以 1.544 Mbps 運行；準同步數字體系等效 E1 以 2.04 Mbps 的速度運行。為了匹配這些速度，需要運行多個 T1 或 E1，這增加了配置、保護和管理的復雜性。圖 1 說明了 SONET 成本相對于以太網的增加。

圖 1：對于高于 10 Mbps 的速度，SONET-SDH 的成本是以太網的 6 倍。（圖片由城域以太網論壇提供。）

虛擬專用 LAN 和租用線路等以太網服務使全球企業(yè)能夠在較大的地理區(qū)域內進行連接，已經變得流行起來。在傳統 SONET 接口上提供這項服務是一項挑戰(zhàn)，并且會在競爭激烈的市場中推高成本。隨著企業(yè)全球化以擴大覆蓋范圍并降低成本，以太網服務在企業(yè)中越來越受歡迎。許多企業(yè)現在都在使用虛擬專線服務（VPLS）。

隨著對帶寬需求的增加，供應商被迫升級他們的網絡。服務提供商面臨的最大挑戰(zhàn)之一是增加每用戶的平均收入并以更低的每比特成本提供服務。這就是以太網成為傳統 SONET 技術的可行替代方案的地方。以太網是一個眾所周知的無處不在的實體，規(guī)模經濟使其成為一種非常可行的替代品。

在過去的五年中，各種標準機構已經開始努力將以太網開發(fā)和標準化為運營商級技術。運營商級以太網的開發(fā)旨在為以太網提供最初為企業(yè)開發(fā)的以太網中缺少的運營商級功能。參與這項工作的四個重要組織是互聯網工程任務組 （IETF）、城域以太網論壇 （MEF）、電信標準化部門 （ITU-T） 和 IEEE 802.1 工作組。

旨在為以太網提供運營商級特性的技術包括：

· 提供商橋接（IEEE 802.1ah）

· 多鏈路透明互聯（TRILL）

· 最短路徑橋接（IEEE 802.1aq）

· ITU-T保護倒換（ITU-T G 8031、G 8032）

· 連續(xù)性故障管理（CFM、IEEE 802.1ag）

· 提供商骨干橋接（IEEE 802.1ad）

· 第一英里以太網（EFM、IEEE 802.3ah）

從運營商以太網的角度來看，城域網和接入網提供了幾種專線服務：

· E-line： MEF定義的服務，相當于IETF Virtual Private Wire Service （VPWS），或ITU-T Ethernet Private Line/Ethernet Virtual Private Line （EPL/EVPL）

· E-LAN： MEF定義的服務，相當于IETF VPLS或ITU-T；用戶網絡接口 （UNI） 設備啟用服務，也稱為分界設備（參見圖 2）

· E-TREE：一種特殊的點對多點案例

通過具有運營商級屬性，以太網現在可以端到端地用于在物理上獨立的位置為客戶提供服務。多協議標簽交換（MPLS）幾年前首次在分組網絡核心中引入，從那時起，通過提供專線服務而得到普及。

圖 2：用戶網絡接口 （UNI） 支持 E-LAN，這是一種由城域以太網論壇定義的專線服務。

接入網絡所需的服務

在視頻點播、IPTV、社交網絡和其他需要大量容量的應用的推動下，對高帶寬連接的需求導致了 DSL、千兆無源光網絡 （GPON） 和其他基于以太網的服務的引入寬帶連接，以及支持這一點的接入基礎設施正在迅速轉向以太網。同樣，3G 智能手機正在轉向長期演進 （LTE），這意味著 4G 將推動對無線回程網絡的接入設備的類似需求。在本地以太網中擁有完整的運營商級以太網功能將能夠交付端到端以太網解決方案。

引入基于以太網的客戶端設備需要匹配的以太網接入設備 （EAD） 連接到接入聚合網絡。因此，從 T1/E1 鏈路向具有消費電子功能的純以太網的遷移已經在進行。已開發(fā) EFM 以將以太網的功能擴展到接入。

圖 3 左側顯示的鏈路是以太網 10/100 連接，它們已聚合到連接到 EAD 的 GbE 鏈路中。通常，聚合設備和 EAD 之間的鏈路由使用 CFM 監(jiān)控的冗余鏈路保護。如果一個鏈路丟失，則檢測到故障并切換到健康鏈路。這些標準與提供商網橋和提供商骨干網橋一起，提供了必要的框架，以實現從接入節(jié)點或 UNI 通過 WAN 到終端節(jié)點的連接和路徑。

圖 3：聚合成 GbE 鏈路的鏈路連接到以太網接入設備 （EAD）。

由于構建可擴展的運營商以太網網絡涉及大量基于標準的通信協議，希望降低風險和加快上市時間的設備供應商應考慮采用全面的現成軟件平臺。為了加速引入運營商以太網功能，IP Infusion 推出了 ZebOS 網絡平臺，這是一套全面的 IPv4 和 IPv6 第 2 層/第 3 層 MPLS 和城域以太網協議，支持以太網和 IP/MPLS 網絡之間的完全互通。

ZebOS 為跨越企業(yè)網絡和提供商網絡的許多不同類型的網絡元素提供支持。除了模塊化、可擴展和可移植到各種單核和多核硬件和軟件平臺之外，運營商級軟件架構還提供彈性、高可用性和高性能。

端到端以太網提供了許多優(yōu)勢，使網絡更具可擴展性，以更低的每比特成本提供運營商級的高性能。它的易用性和部署在 CAPEX 和 OPEX 方面提供了巨大的回報。我們相信，將運營商級以太網遷移到接入網絡可以實現這一承諾，全球部署該技術的主要運營商已經看到了好處。

審核編輯：郭婷