Технология Carrier Ethernet (Metro Ethernet)

By | 23.12.2015

Технология Carrier EthernetВажнейшим атрибутом сетей операторского класса является высокий уровень их надежности и отказоустойчивости. В конце прошлого столетия образцом соответствия этому кри­терию выступали SDH-сети. Однако им на смену пришли бо­лее простые, экономичные и универсальные сети на базе тех­нологии Carrier Ethernet. Под занавес XX века фунда­ментом большинства телеком­муникационных сетей служили системы связи на базе техноло­гий PDH (Plcsiochronous Digital Hierarchy — «плезиохронная ци­фровая иерархия») и SDH (Synchronous Digital Hierarchy -«синхронная цифровая иерар­хия»), оптимизированные для передачи голоса. Их принцип работы основывался на соеди­нении между собой двух точек цифровым потоком с суммар­ной пропускной способностью 64 Кбит/с, которой было впол­не достаточно для качествен­ной телефонии. По такому принципу работали все систе­мы телефонии 1986-1990-х гг. В момент соединения двух абонентов коммутировался га­рантированный канал, обеспе­чивающий четкую и своевре­менную доставку данных. Именно высокое качество пе­редачи данных, изначально заложенное в технологию, и являлось главным достоин­ством работы PDH/SDH-сетей. Однако су­щественным недостатком PDH/SDH является высокая стоимость использования.

Потребность в оптимизации передачи различных видов данных (помимо голоса) по локальным сетям привела к разработке технологии Ethernet. Ее изобрели для лич­ных нужд инженеры из компа­нии Xerox PARC в Пало-Аль-то (штат Калифорния), но уже в 1983 г. она стала достоянием общественности для передачи голоса и видео.

Однако, несмотря на все дос­тоинства Ethernet, ее использо­ванию на более высоком уров­не в сетях операторского клас­са препятствовали опреде­ленные трудности.

  1. Специфика Ethernet заключается в несин­хронности передачи данных. И если технологии PDH/SDH по­зволяют осуществлять обмен информацией точно и своевре­менно, то при использовании классической Ethernet ничего гарантировать невозможно.
  2. Принцип работы Ethernet-сети таков, что, если один пользо­ватель передает данные друго­му, все остальные в это время не могут осуществлять обмен информацией. Ряд серьезных усовер­шенствований, которым под­верглась эта технология в пер­вой половине 2000-х гг., при­вел к появлению нового тер­мина — Carrier Ethernet, или Ethernet операторского класса. Его основоположником явля­ется некоммерческая органи­зация Metro Ethernet Forum, объединившая в 2001 г. пред­ставителей крупных телеком­муникационных вендоров и операторов, а также произво­дителей электронных компо­нентов. Целью создания Metro Ethernet Forum была провоз­глашена разработка рекомен­даций и бизнес-моделей по ис­пользованию Ethernet в качест­ве универсальной среды для предоставления различных те­лекоммуникационных серви­сов корпоративным и частным пользователям. Чтобы придать Ethernet необходимый уровень надежности, участники Metro Ethernet F orum разработали стандарты, описывающие до­полнительный функционал, ко­торый должен быть интегриро­ван в классические Ethernet-решения, с тем чтобы они от­вечали требованиям сетей опе­раторского класса и получили право называться решениями Carrier Ethernet. В частности, они ввели несколько критериев Ethernet операторского класса, включая надежность, под­держку масштабирования и гарантированное качество об­служивания трафика с высо­ким приоритетом.

Потребность в оптимизации передачи различных видов данных (помимо голоса) по локальным сетям привела к разработке технологии Ethernet. Ее изобрели для личных нужд инженеры из компании Xerox PARC в Папо-Альто (штат Калифорния), но уже в 1983 г. она стала достоянием общест­венности, поскольку легла в основу международного стандарта IEEE 802.3.  Разработчики Ethernet предложили использовать для обмена данными одну шину, к которой подключено множе­ство пользователей, нагру­жающих сеть не параллельно, а в разные моменты времени, за счет чего обеспечивается рав­номерная загрузка сети.images (2)

Благодаря простоте и деше­визне этой технологии по сравнению с PDH и SDH она быстро стала основой ло­кальных вычислительных се­тей и начала использоваться для доставки пакета данных. Для пе­редачи голоса и видео такие задержки очень критичны и сильно ухудшают качество со­ответствующих сервисов.

Операторский класс

Для устранения перечислен­ных недостатков был разрабо­тан ряд технологий поверх Ethernet: например, IP/MPLS, которая позволяла достигнуть требуемого качества и надеж­ности сервисов. Однако высо­кая стоимость реализации су­щественно ограничивала при­

 

Специфика Ethernet заключается в несинхронности передачи дан­ных. И если технологии PDH/SDH позволяют осуществлять обмен информацией точно и своевре­менно, то при использовании классической Ethernet ничего га­рантировать невозможно. Коллективные усилия раз­личных групп по стандартиза­ции и тесное сотрудничество между производителями и опе­раторами связи привели к то­му, что Carrier Ethernet превра­тилась в технологию, широко используемую для всех сете­вых уровней операторской ин­фраструктуры, включая сети доступа, а также транспортные и магистральные сети. При этом Carrier Ethernet обеспечи­вает практически безграничное применение сервисов Ethernet в сетях операторов связи с со­хранением всех преимуществ классической технологии Ethernet. Это позволяет опера­торам связи экономить капи­тальные и операционные за­траты благодаря тому, что ин­терфейс Ethernet используется в большинстве сетевых уст­ройств и де-факто является самым распространенным на рынке телекоммуникационного оборудования. Кроме того, технология Ethernet позволяет пошагово изменять полосу пропускания до достижения наиболее эффективного и рен­табельного значения как для оператора, так и для его або­нентов. На сегодняшний день Carrier E thernet выполняет две основные функции: доведение Ethernet-сервисов до конечного абонента и их тарификацию. Для рсшения этих задач пользуются как программные, так и аппаратные технологии, хорошо известные на рынке, включая протокол РРРоЕ, фильтрацию по МАС-адресам и OoS.

Дальнейшее развитие

По оценкам консалтинговой компании Infonetics Research, объем мирового рынка обору­дования Carrier Ethernet к 2013 г. может превысить $34 млрд. Все современные коммуни­кационные интернет-сервисы, такие как VoIP и Skyре, ориен­тированы именно на Ethernet-сети ввиду их широкого рас­пространения, поэтому по мере развития этих сервисов будет расти и популярность Ethernet-решений. Кроме того, участни­ки рынка связи сходятся во мнении, что только Carrier Ethernet способен управиться с постоянно растущими объема­ми IP-трафика, предъявляю­щими повышенные требования к пропускной способности се­тей.

Дальнейшее развитие Ethernet операторского класса напрямую связано с новыми разработками в области сжатия информации. К ним в первую очередь относятся всевозмож­ные кодеки и шифраторы, ко­торые позволят значительно улучшить эффективность сжа­тия информации. Также будут активно развиваться различные методы оптимизации исполь­зования ресурсов сети, такие как MPLS или технология вир­туальных каналов. С точки зрения аппаратных новшеств рынок ожидают развитие сис­тем оптического уплотнения и появление оптических ляторов — устройств, ляющих помещать разные дли­ны волн в один кабель. Кроме того, неизбежно увеличение скорости линейных интерфей­сов, которая в будущем дос­тигнет 10, 40 и даже 100 Гбит/с, подняв планку пропу­скной способности Ethernet на уровень, превосходящий можности SDH.

Ист. Тематическая подборка «Технология Ethernet. IP-сети.»

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *