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實時多路廣播、虛擬專用網(wǎng)(VPNs)、電子商務、流式視頻和無線連接等應用都正在日益普及，導致了流量模式的不斷變化，并以每年三位數(shù)的速度增長。隨著網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，下一次技術融合浪潮的重點將明顯是在大容量基礎設施上靈活、簡單、迅速地提供服務，以支持上述這些應用。
目前，服務供應商可以利用面向連接的數(shù)據(jù)技術，如ATM和幀中繼，在傳輸這些應用中提供服務級別區(qū)分和流量工程服務。但是，為了在IP協(xié)議內(nèi)部直接為這些應用提供內(nèi)置支持，需要在“盡力而為”的傳輸之上采用協(xié)議。
有關光纖網(wǎng)絡的新技術層出不窮。人們正在開發(fā)各種協(xié)議，如支持服務質(zhì)量的IP差別化服務協(xié)議(DiffServ)和流量工程使用的多協(xié)議標記交換協(xié)議(MPLS)。在不久的將來，更加智能的光域?qū)榫W(wǎng)絡邊緣的直接流量提供一個由多業(yè)務交換機/路由器直接實現(xiàn)的基礎設施，以支持第二層服務(如ATM、幀中繼和點到點協(xié)議)和第三層服務(IP)。
集成光纖核心和邊緣網(wǎng)元以提供增強型服務，對下一代網(wǎng)絡的發(fā)展非常關鍵。通過利用各種新技術，如數(shù)據(jù)設備和光纖設備之間的動態(tài)光信令和多協(xié)議Lambda交換(MPLS)，可以實現(xiàn)這一目標。智能技術將實現(xiàn)光纖交連，并能夠在光纖核心保持核心或邊緣多業(yè)務交換機或IP路由器定義的必要QoS。此外，進一步改善網(wǎng)絡運行性能的技術開始浮出水面。最新的網(wǎng)管系統(tǒng)開始涵蓋數(shù)據(jù)和光纖設備，大大簡化了配置操作過程。
隨著這種網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型過程的推進，多業(yè)務交換機/路由器在提供支持這些應用的服務中成為關鍵網(wǎng)元。多業(yè)務交換機/路由器自動與智能光纖核心交互，實現(xiàn)了更高帶寬的傳輸能力。通過為客戶端自動提供高帶寬連接，光纖核心本身成為一個收入來源。
智能光纖網(wǎng)絡
除每比特成本較低外，光纖網(wǎng)絡提供了幾乎無上限的帶寬擴充能力，可以支持日益提高的流量需求。它還為當前網(wǎng)絡環(huán)境中的多種數(shù)據(jù)協(xié)議提供了透明性。通過把網(wǎng)絡過渡到當前新興的、更加智能的光纖核心，在不同流量類型中采用多個重疊網(wǎng)絡的運營商可以明顯受益。
早期的光纖網(wǎng)絡最早是作為基于DWDM系統(tǒng)的固定點到點網(wǎng)絡興起的。部署這些網(wǎng)絡的目的是提高交換局間運營商和骨干運營商運營的長途路由的容量。后來，隨著要求提高，基于DWDM的光纖網(wǎng)絡發(fā)展成地區(qū)網(wǎng)絡。目前，服務供應商希望使光纖網(wǎng)絡更加接近最終用戶，其目的不僅是提高容量，而且是采用面向未來的網(wǎng)絡結構。與長途和地區(qū)網(wǎng)絡一樣，城域光纖網(wǎng)絡將獨立于協(xié)議和比特率，提高擴充能力和快速服務開通能力。隨著波長數(shù)目的提高，運營商將在開通和管理波長連接中花費大量的時間和精力。盡管新推出的光纖互連系統(tǒng)將極大地降低這一工作量，但這些設備是遠遠不夠的。當前不可預測的流量模式要求在核心提供只有純光纖交換機才能提供的網(wǎng)絡擴充能力。
隨著光纖交換機和軟件控制解決方案的出現(xiàn)，當前的光纖設施將發(fā)展成為智能網(wǎng)絡。這些網(wǎng)絡將允許運營商自動開通服務，并更加高效地管理流量。智能光纖網(wǎng)絡還將提供經(jīng)濟的恢復機制，在運營商的策略控制下支持具有不同QoS要求的服務。
分布式智能、傳輸策略控制與Lambda路由和信令機制相結合，將允許運營商構建象數(shù)據(jù)網(wǎng)絡一樣運行靈活的光纖網(wǎng)絡。它還將允許運營商獲得比傳統(tǒng)SONET網(wǎng)絡更高效、管理精度更高的流量(如10Gbps)。正在發(fā)展的光纖智能支持大量的關鍵網(wǎng)絡功能，如服務開通、恢復和性能監(jiān)視。運營商可以實現(xiàn)各種新應用，包括波長服務、光纖層網(wǎng)絡互連、光纖虛擬專用網(wǎng)(OVPNs)以及生成額外收入的帶寬貿(mào)易和經(jīng)銷服務。這些新服務是新型智能光纖層的主要推動因素。
光纖層網(wǎng)絡互連允許在廣域網(wǎng)中，在大型核心交換機/路由器之間實現(xiàn)大容量互連。 MPLS通過基于分組/信元的網(wǎng)絡中的動態(tài)互連提供流量工程，MPλS在很大程度上與此類似，它將在光纖層實現(xiàn)動態(tài)連接。這種方法要求在光纖網(wǎng)絡內(nèi)部提供信令和路由智能，以根據(jù)需求和流量迅速建立和拆除Lambda連接。例如，光域服務互連(ODSI)、光纖網(wǎng)絡互連論壇(OIF)和Internet工程任務小組目前正在制定動態(tài)光纖信令標準，支持這一標準的交換機/路由器將能夠在光纖網(wǎng)絡上傳送信號，從而在擁塞過程中增加帶寬(即更多的波長)。
VPN這一術語指的是一種邏輯網(wǎng)絡，而不是物理網(wǎng)絡。VPN的含義是以類似專用網(wǎng)的方式運行，但沒有租賃專線的高昂成本。OVPN在多個被管理的波長上作為一個網(wǎng)絡運行，該網(wǎng)絡可以進行動態(tài)配置，以支持多個應用。與VPN的其它形式不同，OVPN在采用多個波長的光纖鏈路上提供了幾乎無上限的帶寬。最終客戶可以使用一個完全獨立于協(xié)議和比特率的VPN。根據(jù)可用的資源，智能光纖網(wǎng)絡可以在幾分鐘內(nèi)開通一個OVPN，相比之下，要在物理上建立一個基于SONET的光纖服務連接，則需要幾個月的時間。
隨著電信和公用設施行業(yè)的管制解除，帶寬貿(mào)易和經(jīng)銷服務成為可能。在這種情況下，服務供應商可以把多余的容量銷售給其它運營商，并探索新的市場機會。帶寬貿(mào)易和經(jīng)銷可能是一個利潤非常大的市場機會。通過在帶寬貿(mào)易群集點上把銷售方和購買方連接起來，智能光纖網(wǎng)絡可以實現(xiàn)帶寬貿(mào)易。在這種應用中，智能光纖交換機成為主力設備，在帶寬消費者和供應商之間動態(tài)建立短期和長期連接。它不僅要求使用智能光纖網(wǎng)絡管理光通道連接，而且智能光纖網(wǎng)絡還將與多業(yè)務交換機/路由器配合使用，保證QoS，滿足銷售方和購買方之間達成的服務水平協(xié)議(SLAs)。
多業(yè)務網(wǎng)絡
這些最新發(fā)展，包括更高的帶寬傳輸技術和智能技術，已經(jīng)成為當前網(wǎng)絡光纖核心的新興趨勢。幸運的是，對服務供應商來說，多業(yè)務交換和路由也在不斷發(fā)展，實現(xiàn)可以安全、可靠、以各種QoS級別處理多種流量類型的網(wǎng)絡。隨著實時多路廣播和VPN等新型服務的發(fā)展，以及對差別化服務和更加快速、更加低廉的接入鏈路需求的提高，多業(yè)務網(wǎng)絡需要滿足QoS、網(wǎng)絡安全、可靠性和可用性等要求，并適應不斷發(fā)展的流量管理協(xié)議（如MPLS標準）。通過使用多業(yè)務交換機/路由器為IP、ATM和MPLS提供支持，服務供應商可以簡化網(wǎng)絡，提供QoS，在更高帶寬的智能光纖核心上實現(xiàn)富有經(jīng)濟效益的新型服務。
為在這些富有經(jīng)濟效益的新型服務中支持SLA，供應商必須保證客戶流量能夠根據(jù)協(xié)議約定的水平流經(jīng)網(wǎng)絡。在部署差別化服務協(xié)議時，需要使用支持QoS的傳輸技術，提供超過盡力而為的IP服務的預測能力和控制水平。對服務供應商來說，QoS意味著新的收入潛力，可以為客戶提供分層的服務。為實現(xiàn)這一目標，必須使用硬件和傳輸鏈路實現(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)和實時QoS控制功能，允許以STM-64/OC-192(10Gbps)及更高速率的多業(yè)務網(wǎng)絡
上傳送流量。另外，安全性和基于策略的控制功能也對SLA至關重要，以提供用戶首選的差別化服務。隨著越來越多的企業(yè)把流量從專用網(wǎng)轉(zhuǎn)向公共網(wǎng)，VPN等安全措施將繼續(xù)發(fā)展。如果沒有QoS和安全性，就不能適用服務水平協(xié)議(SLA)，差別化服務也不會成為有效的創(chuàng)收方式。
多業(yè)務網(wǎng)絡的主要優(yōu)點之一是流量管理，這些網(wǎng)絡目前采用的是ATM技術。為了在采用IP主干的多業(yè)務網(wǎng)絡上支持同一套IP服務，要求類似的流量管理功能，以通過資源預留和負載均衡有效地利用網(wǎng)絡資源。在MPLS中，可以通過把隧道或標記交換路徑(LSP)映射到當前的物理路徑上，獲得這種利用率。通過MPLS流量工程，這些物理路徑在相應規(guī)模的流量中使用顯式路由和累計流量。映射考慮了網(wǎng)絡中的流量狀況和資源可用性�？梢詾橐粋�LSP分配資源和優(yōu)先級，以支持QoS，大大降低了電信流量擁塞的概率。光纖網(wǎng)絡內(nèi)部的 MPLS允許在需要時建立一條新的物理路徑，來緩解擁塞程度。
借助MPLS，可以建立端接在網(wǎng)絡各個部分的多層隧道，簡化了核心網(wǎng)元的處理要求。 MPLS只需對現(xiàn)有的路由協(xié)議OSPF、IS-IS進行很小的改動，就可以實現(xiàn)類似ATM的快
速標記交換功能，加快IP分組轉(zhuǎn)發(fā)速度。通過實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換機和光纖交換機之間MPLS控制層面互連互通標準化，將在光纖網(wǎng)絡上，在核心多業(yè)務交換機/路由器之間建立MPLS隧道，從而簡化服務供應商的物理網(wǎng)絡，并能夠在今天就可以構建未來的網(wǎng)絡。通過利用MPLS，核心多業(yè)務交換機/路由器設備可以提供一種備選方案，在光纖核心上為IP服務提供QoS�！ �
通過支持MPLS等新技術，并結合使用ATM交換和IP路由技術，核心多業(yè)務交換機/路由器允許服務供應商利用“服務不可知的”網(wǎng)絡，靈活地部署最適合最終用戶服務要求的技術。通過使用ATM服務(如ATM恒定比特率服務要求)，或使用IP/MPLS技術來提供盡力而為IP之上的IP，可以實現(xiàn)這些服務。
把多層結合起來
多業(yè)務交換機/路由器提供的IP服務流量工程和QoS功能，與智能光域的最新技術相結合，給網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃和數(shù)據(jù)與光纖綜合網(wǎng)絡的整體發(fā)展帶來了重大影響。這些多業(yè)務光纖網(wǎng)絡必須不斷發(fā)展，以應付服務供應商面臨的挑戰(zhàn)。
目前，網(wǎng)絡是使用多種設備組建的，每種設備支持一種特定的網(wǎng)絡功能。服務供應商為IP路由、第二層交換等都提供了專用設備。此外，當信號在多個數(shù)據(jù)和光纖單元之間傳送時，電子信號被轉(zhuǎn)化成光，然后再轉(zhuǎn)換回來。流量通常流經(jīng)SONET交連、SONET分插復用器(ADMs)和DWDM設備。通常要求ADM，以把DWDM設備連接到傳統(tǒng)交換機和路由器速度較慢的接口上。此外，所有層(包括路由層、交換層、SONET層和光纖層)都單獨管理，這些都影響整體運作成本。
未來的多元融合多業(yè)務光纖網(wǎng)絡要求把這種多層模型合并成一個更加簡單的模型，這種模型包括多業(yè)務交換/路由、智能光纖網(wǎng)絡和端到端服務開通功能。
把多業(yè)務功能與光纖功能更好地集成起來還處于初期階段，例如在城域網(wǎng)中，多業(yè)務交換/路由產(chǎn)品可望支持IP/MPLS、ATM、時分多路復用(TDM)、SONET和DWDM。帶有STM-64/OC-192功能的新型多業(yè)務交換機/路由器正在興起，提供了與DWDM設備的直
接連接能力，確保光纖互操作能力，消除了與多層設備需求有關的管理復雜度。直接
DWDM連接簡化了操作，降低了功率要求，由于消除了光纖轉(zhuǎn)換器設備，因此可以大大降低設備成本。這些設備可能還會集成TDM和SONET/SDH功能。
業(yè)內(nèi)還正在開發(fā)標準，將允許多業(yè)務層和光纖層一起運行。例如，動態(tài)光纖信令標準正在不斷發(fā)展，允許用戶設備(如多業(yè)務交換機/路由器)從光纖網(wǎng)絡中動態(tài)請求帶寬。這允許按需建立和取消傳輸設施提供的連接。在與光纖層中的新型智能服務結合使用時，如光纖層互連互通，這些技術將明顯有助于從邊緣到核心實現(xiàn)一個更加無縫的網(wǎng)絡。
除多業(yè)務層和光纖層之間更高的互操作能力外，網(wǎng)絡管理也是服務供應商關心的主要問題。帶寬要求的爆炸性增長，與迅速滿足新的連接請求的壓力相結合，將在服務開通方面給傳輸網(wǎng)絡管理帶來很大壓力，從而導致了必須滿足的新型網(wǎng)絡管理要求。由于需要更加快速地提供服務，因此要求簡化網(wǎng)絡管理，以加快服務交付過程。
其結果，是需要自我管理的網(wǎng)元，及把網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡規(guī)劃和服務管理經(jīng)濟地捆綁起來。由于網(wǎng)絡演變及迅速發(fā)展的光纖和多業(yè)務交換功能，光纖層和網(wǎng)絡層管理系統(tǒng)集成被提到最主要的日程上來。這些新功能導致了一個有著重大發(fā)展的電信管理網(wǎng)絡(TMN)結構，由于新的功能分配，其管理系統(tǒng)數(shù)量要少得多，當然TMN的功能仍然有效。
競爭加劇和新型服務供應商正在把自我規(guī)劃和交換式寬帶連接推向單獨的網(wǎng)絡設備。為了提高競爭能力，TMN結構一直在多個方面不斷發(fā)展。首先，連接管理由網(wǎng)元以分布方式完成，把網(wǎng)絡管理功能深入到網(wǎng)元上。這種方法為提供類似交換機的快速連接建立和快速恢復帶來了機會。它還降低了采用新設備涉及的接口數(shù)目，在自身中綁入了網(wǎng)元連接管理功能。它簡化了不同系統(tǒng)之間的傳送和時滯，如服務器和客戶機系統(tǒng)。因此，部署的周期變得更短，特別是新產(chǎn)品推出周期。網(wǎng)元接口變得更加簡單，用戶只需開通端到端服務，而且可以從中央工作站上完成。這種方法要求設備具有拓撲知識，迫使網(wǎng)絡的自動恢復功能深入到網(wǎng)元上。自我學習網(wǎng)絡降低了對人員的需求，進而減少了人為錯誤的風險。
服務管理也被推到與每個網(wǎng)元直接相關的管理系統(tǒng)，并與其捆綁起來。這種方法允許網(wǎng)絡供應商以遠遠更快的速度開通富有經(jīng)濟效益的服務。另外服務供應商將能夠提供交換式傳輸連接，并可望從帶寬貿(mào)易和經(jīng)銷服務中獲得新的收入。由于網(wǎng)元接口更加簡單，因此服務管理功能變得更加通用，并可以把重點放在服務方面。這種方法支持集中式通用服務中心，在多種技術中按需提供了一種綜合視圖。
此外，單元管理功能明顯簡化。它主要成為性能監(jiān)視歷史、告警管理和存貨/軟件管理的存儲功能。這種功能的通用還可以繼續(xù)提高，從而獨立于數(shù)據(jù)特點。
最后，與網(wǎng)元直接相關的管理聯(lián)合體為網(wǎng)絡供應商提供了全面的網(wǎng)絡和網(wǎng)元視圖，同時為使用傳輸VPN的最終客戶提供了網(wǎng)絡視圖的子集。此外，它提供了一個接口集中點，允許管理系統(tǒng)使用單一的、更加簡單的接口點，而不必提供與每臺設備相連的接口。這種管理聯(lián)合體可以復制，以提高可靠性。
新型網(wǎng)絡功能
服務供應商正面臨著一個極好的時機，可以利用整個網(wǎng)絡中的快速變化。光纖交換機不僅提高了核心網(wǎng)絡的容量，多業(yè)務交換機/路由器設施還允許服務供應商提供富有經(jīng)濟效益的新型服務。
此外，網(wǎng)絡管理和智能設備中的新功能緩解了網(wǎng)絡管理的壓力，允許運營商更加快速地開通服務。智能光纖層的發(fā)展、多業(yè)務交換/路由和加速開通服務的網(wǎng)絡管理功能，正在革命性地變革電信行業(yè)。
