|
供應商、企業(yè)以及服務(wù)提供商認為100G系統最終會(huì )在市場(chǎng)上得到真正實(shí)施。推動(dòng)其實(shí)施的主要力量是用戶(hù)持續不斷的寬帶需求。 各種標準組織正在制定傳送網(wǎng)和以太網(wǎng)以及光接口100G標準。對于希望在標準發(fā)布之前，先期設計100G系統的開(kāi)發(fā)人員而言，FPGA由于自身的靈活性而發(fā)揮了非常重要的作用。Altera的StratixIVGTFPGA在40-nm技術(shù)節點(diǎn)提供集成11.3-Gbps收發(fā)器，解決了100G傳送網(wǎng)和100G以太網(wǎng)遇到的問(wèn)題。這些FPGA是設計100G系統的理想平臺，提供高性?xún)r(jià)比并且有助于產(chǎn)品迅速面市的解決方案。 引言 目前的網(wǎng)絡(luò )載荷不斷增大，供應商很難實(shí)施并管理他們的高級系統。為適應對帶寬不斷增長(cháng)的需求，光傳送網(wǎng)(OTN)成為下一代骨干網(wǎng)絡(luò )。光纖迅速替代了銅線(xiàn)和其他介質(zhì)，成為最快、最可靠的傳輸介質(zhì)。 網(wǎng)絡(luò )最重要的兩方面是速度和可靠性。網(wǎng)絡(luò )必須一直保持暢通，必須很快。然而，網(wǎng)絡(luò )載荷一直在急速增長(cháng)。數據是網(wǎng)絡(luò )承載的一小部分業(yè)務(wù)。語(yǔ)音和多媒體現在是網(wǎng)絡(luò )承載的主要業(yè)務(wù)。 如圖1所示，從2007年到2012年，IP總流量將增加6倍，幾乎每?jì)赡昃头丁?012年之前，流量每年增長(cháng)522exabytes(1018，即zettabyte的一半)。這種指數增長(cháng)的主要推動(dòng)力量是高清晰視頻和高速寬帶消費類(lèi)應用。 
圖1 總流量帶寬增長(cháng) 滿(mǎn)足寬帶需求最終用戶(hù)不希望他們的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)出現任何中斷。他們希望視頻會(huì )議有流暢的畫(huà)面和聲音，就像電視和電話(huà)一樣。OTN是唯一能夠支持100G以太網(wǎng)(GbE)LANPHY的骨干網(wǎng)傳送層技術(shù)，是下一代以太網(wǎng)標準，也是滿(mǎn)足速度和可靠性要求的唯一標準。在出現新技術(shù)之前，OTN將一直是主流標準，因為它速度最快，效率最高。OTN支持非常高的傳輸速度，而且還能夠靈活的擴容，以滿(mǎn)足未來(lái)的需求。 任何形式的電子通信都包括數據包或者分組數據流、用戶(hù)要發(fā)送的信息、傳輸介質(zhì)，以及承載數據包所使用的傳送方式等。傳送速度越快，數據包到達越快。但是，問(wèn)題出現在發(fā)送端和接收端，數據包到達太快，以至于來(lái)不及轉發(fā)出去。因此，為提高效率，通信企業(yè)采用了OTN。 100GOTN(OTU4)簡(jiǎn)介 根據定義，由光傳送設備承載的100G傳送數據包能夠迅速完成任何類(lèi)型100G數據的傳輸，其封裝格式是OTN或者以太網(wǎng)�？偭髁糠植荚诔怯�、局域以及長(cháng)途密集波分復用(DWDM)網(wǎng)絡(luò )上。目前ITU組織研究的重點(diǎn)是利用現有100G以太網(wǎng)規范，IEEE802.3ba，在現有40G和10G基礎設備上實(shí)現100GOTN。這能夠滿(mǎn)足越來(lái)越高的帶寬需求，降低系統復雜度，減少了用于管理的波長(cháng)，提高了頻譜總效率，最終降低了成本。根據定義，目前實(shí)現的100G以太網(wǎng)覆蓋距離比100G傳送網(wǎng)要短一些，一般為40km。100G以太網(wǎng)和100G傳送網(wǎng)有相似的目標，即，尋找以低成本實(shí)現高性能快速鏈接的方法。 OTN含有的網(wǎng)絡(luò )功能和協(xié)議要求能夠滿(mǎn)足這些需求，以系統方式在光介質(zhì)上傳輸信息。本文重點(diǎn)介紹通過(guò)光纖承載傳送網(wǎng)和以太網(wǎng)載荷。建立同步數字體系(SDH)等OTN機制也在這一定義范圍之內，但是我們主要關(guān)注LAN到WAN的應用，特別是40GbE和100GbE應用(802.3ba)。出于這一標準化以及工作規劃的目的，所有OTN新功能以及相關(guān)技術(shù)都被認為是電信標準局(ITU-T標準)的工作范疇。 根據G.872建議要求，OTN包括由光纖鏈路連接的光網(wǎng)絡(luò )單元(圖2所示)，能夠提供光通道承載客戶(hù)信號的傳送、復用、路由、管理、控制和生存等功能。
圖2 OTN層和網(wǎng)絡(luò )組成 OTN一個(gè)獨特的特性是它支持任何數字信號的傳輸，與具體客戶(hù)業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)(即，客戶(hù)業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)性)。根據G.805建議對通用功能模型的描述，OTN邊界位于光通道/客戶(hù)側適配層之間，包括具體服務(wù)處理，不包括具體客戶(hù)處理，如圖3所示。
圖3 客戶(hù)側匯集的各種協(xié)議使得OTN成為高性?xún)r(jià)比通用基本結構 在光通道上實(shí)現這一靈活的客戶(hù)應用系統時(shí)，FPGA扮演了重要角色。從OTN實(shí)施的角度看，它匯集各種獨立端口的數據，提供所需要的帶寬。表1所示為當前OTN標準所支持的數據速率。OTU4將增加100G的線(xiàn)路速率。
表1 OTN數據速率 傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)幀目前，以太網(wǎng)是專(zhuān)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的主要LAN技術(shù)，公共傳送網(wǎng)也支持新出現的多協(xié)議/多業(yè)務(wù)以太網(wǎng)。從IEEE802的一系列標準來(lái)看，ITU-T和其他組織還在討論公共以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和幀傳送標準及其實(shí)施協(xié)議。以太網(wǎng)的主要構成是業(yè)務(wù)層、網(wǎng)絡(luò )層和物理層。 業(yè)務(wù)層 公共以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層(對于業(yè)務(wù)供應商)包括不同的業(yè)務(wù)市場(chǎng)，拓撲選擇以及持有模型等。所采用的持有模型以及使用的拓撲類(lèi)型定義了公共以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。 根據所支持的三類(lèi)業(yè)務(wù)，對拓撲選擇進(jìn)行了分類(lèi)，即線(xiàn)路業(yè)務(wù)、LAN業(yè)務(wù)和接入業(yè)務(wù)。線(xiàn)路業(yè)務(wù)本質(zhì)上是點(diǎn)對點(diǎn)的，包括以太網(wǎng)專(zhuān)用和虛擬線(xiàn)路等業(yè)務(wù)。LAN業(yè)務(wù)本質(zhì)上是多點(diǎn)對多點(diǎn)，包括虛擬LAN業(yè)務(wù)。接入業(yè)務(wù)本質(zhì)上是分散式結構，支持一個(gè)ISP/ASP為多個(gè)客戶(hù)提供服務(wù)。(從公共網(wǎng)絡(luò )角度看，由于其相似性，線(xiàn)路和接入業(yè)務(wù)本來(lái)就是一樣的)。 |
