什么是城域網(wǎng)?城域網(wǎng)的布署組成與特點分析

城域網(wǎng)定義
城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network,簡稱MAN),是指在一個城市或者相鄰的幾個城市之間形成的高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。城域網(wǎng)的成立是由于當前城市的計算機網(wǎng)絡正在快速發(fā)展。
城域網(wǎng)是一種高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡系統(tǒng),它為用戶提供具有更大帶寬和傳輸距離的大范圍網(wǎng)絡連接和服務。城域網(wǎng)由局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和混合局域網(wǎng)三部分構成,分布于不同的城市。城域網(wǎng)提供高速數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)了不同城市之間的信息共享和數(shù)據(jù)共享。
城域網(wǎng)交換技術是城域網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸必不可少的手段。交換技術能夠使城域網(wǎng)站中的設備以一種新的方式,以更高效和更快的傳輸速度進行相互媒體變換和信息交換。
城域網(wǎng)具有很大的抗干擾能力,抗微波輻射能力,傳輸可靠性強,安全性較強,具有高的容錯性。另外,城域網(wǎng)的結構簡潔,通信協(xié)議簡單,易學易操作,容易擴展,靈活性強等特點,很適合城市居民的網(wǎng)絡系統(tǒng)實施。
城域網(wǎng)的發(fā)展有著十分顯著的改變。未來,城域網(wǎng)技術將在城市基礎設施中起到更加關鍵的作用,將有助于更好地利用本地資源,并進一步發(fā)揮城市應用優(yōu)勢,大大提升城市管理水平。
城域網(wǎng)詳解
城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network)是在一個城市范圍內所建立的計算機通信網(wǎng),簡稱MAN。屬寬帶局域網(wǎng)。由于采用具有有源交換元件的局域網(wǎng)技術,網(wǎng)中傳輸時延較小,它的傳輸媒介主要采用光纜,傳輸速率在100兆比特/秒以上。
MAN的一個重要用途是用作骨干網(wǎng),通過它將位于同一城市內不同地點的主機、數(shù)據(jù)庫,以及LAN等互相聯(lián)接起來,這與WAN的作用有相似之處,但兩者在實現(xiàn)方法與性能上有很大差別。
基于一種大型的LAN,通常使用與LAN相似的技術。MAN單獨的列出的一個主要原因是已經(jīng)有了一個標準:分布式隊列雙總線DQDB(Distributed Queue Dual Bus),即IEEE802.6。DQDB是由雙總線構成,所有的計算機都連結在上面。
i城域網(wǎng)的定義
城域網(wǎng)的典型應用即為寬帶城域網(wǎng),就是在城市范圍內,以IP和ATM電信技術為基礎,以光纖作為傳輸媒介,集數(shù)據(jù)、語音、視頻服務于一體的高帶寬、多功能、多業(yè)務接入的多媒體通信網(wǎng)絡。
寬帶城域網(wǎng)能滿足政府機構、金融保險、大中小學校、公司企業(yè)等單位對高速率、高質量數(shù)據(jù)通信業(yè)務日益旺盛的需求,特別是快速發(fā)展起來的互聯(lián)網(wǎng)用戶群對寬帶高速上網(wǎng)的需求。
寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的時期,從傳統(tǒng)的語音業(yè)務到圖像和視頻業(yè)務,從基礎的視聽服務到各種各樣的增值業(yè)務,從64 kb/s的基礎服務到2.5 Gb/s、10 Gb/s等的租線業(yè)務。隨著技術的發(fā)展和需求的不斷增加,業(yè)務的種類也不斷發(fā)展和變化著。
我國逐步完善的城市寬帶城域網(wǎng)已經(jīng)給我們的生活帶來了許多便利,高速上網(wǎng)、視頻點播、視頻通話、網(wǎng)絡電視、遠程教育、遠程會議等等這些我們正在使用的各種互聯(lián)網(wǎng)應用,背后正是城域網(wǎng)在發(fā)揮著巨大的作用。
局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)通常是為了一個單位或系統(tǒng)服務的,而城域網(wǎng)則是為整個城市而不是為某個特定的部門服務的。
建設局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)包括資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩個方面,而城域網(wǎng)的建設主要集中在通信子網(wǎng)上,其中也包含兩個方面:
一是城市骨干網(wǎng),它與中國的骨干網(wǎng)相連。
二是城市接入網(wǎng),它把本地所有的聯(lián)網(wǎng)用戶與城市骨干網(wǎng)相連
i城域網(wǎng)的布署組成
城域網(wǎng)絡分為3個層次:核心層、匯聚層和接入層:
核心層主要提供高帶寬的業(yè)務承載和傳輸,完成和已有網(wǎng)絡(如ATM、FR、DDN、IP網(wǎng)絡)的互聯(lián)互通,其特征為寬帶傳輸和高速調度。
匯聚層的主要功能是給業(yè)務接入節(jié)點提供用戶業(yè)務數(shù)據(jù)的匯聚和分發(fā)處理,同時要實現(xiàn)業(yè)務的服務等級分類。
接入層利用多種接入技術,進行帶寬和業(yè)務分配,實現(xiàn)用戶的接入,接入節(jié)點設備完成多業(yè)務的復用和傳輸。
i城域網(wǎng)的特點
傳輸速率
寬帶城域網(wǎng)采用大容量的Packet Over SDH傳輸技術,為高速路由和交換提供傳輸保障。千兆以太網(wǎng)技術在寬帶城域網(wǎng)中的廣泛應用,使骨干路由器的端口能高速有效地擴展到分布層交換機上。光纖、網(wǎng)線到用戶桌面,使數(shù)據(jù)傳輸速度達到100M、1000M。
投入少簡單
寬帶城域網(wǎng)用戶端設備便宜而且普及,可以使用路由器、HUB甚至普通的網(wǎng)卡。用戶只需將光纖、網(wǎng)線進行適當連接,并簡單配置用戶網(wǎng)卡或路由器的相關參數(shù)即可接入寬帶城域網(wǎng)。個人用戶只要在自己的電腦上安裝一塊以太網(wǎng)卡,將寬帶城域網(wǎng)的接口插入網(wǎng)卡就聯(lián)網(wǎng)了。安裝過程和以前的電話一樣,只不過網(wǎng)線代替了電話線,電腦代替了電話機。
技術先進
技術上為用戶提供了高度安全的服務保障。寬帶城域網(wǎng)在網(wǎng)絡中提供了第二層的VLAN隔離,使安全性得到保障。由于VLAN的安全性,只有在用戶局域網(wǎng)內的計算機才能互相訪問,非用戶局域網(wǎng)內的計算機都無法通過非正常途徑訪問用戶的計算機。如果要從網(wǎng)外訪問,則必須通過正常的路由和安全體系。因此黑客若想利用底層的漏洞進行破壞是不可能的。虛擬撥號的普通用戶通過寬帶接入服務器上網(wǎng),經(jīng)過賬號和密碼的驗證才可以上網(wǎng),用戶可以非常方便地自行控制上網(wǎng)時間和地點。
直連技術
光纖直連技術是指以太網(wǎng)交換機、路由器、ATM交換機等IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡設備直接通過光纖相連。嚴格來說這并不是一種城域傳輸方案,但由于在IP城域網(wǎng)中已經(jīng)采用了很多光纖直連的方案,所以我們在這里把光纖直連作為一種傳輸技術來介紹。
IP城域網(wǎng)設備的光接口以點對點方式直連,業(yè)務接入設備也通過光纖與骨干設備直接連接。光纖直連技術舍棄了傳輸設備,方案簡單,成本低廉,但有比較明顯的缺點:首先,由于沒有傳輸層,光纖質量、性能監(jiān)測和保護等無法實現(xiàn)。
其次,光纖利用率較低,浪費嚴重,每兩個業(yè)務接入點需要一對光纖,一個業(yè)務接點如果與其他業(yè)務接點都有業(yè)務互通,光纖數(shù)量呈階乘增長。最后,業(yè)務端口壓力大。每加入一個新節(jié)點,交換機或路由器等IP城域網(wǎng)設備就需增加一個接入端口。因此,這種方式只適用于節(jié)點數(shù)不是很多或節(jié)點距離比較近的局域網(wǎng)絡等場合。
傳送平臺
由于SDH/SONET已經(jīng)占了傳輸網(wǎng)絡非常大的份額,必然會在以數(shù)據(jù)通信為代表的IP城域網(wǎng)中發(fā)揮重要作用?;诩夹g成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮,以SDH/SONET為基礎的多業(yè)務解決方案仍將在可預見的未來扮演重要的角色,這一點在城域網(wǎng)應用領域顯得尤為突出。
SDH/SONET環(huán)路在網(wǎng)絡性能監(jiān)視、故障恢復及可靠性方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,非常適合時間敏感型語音業(yè)務的需求,同時滿足電信級別的高性能要求。然而,SDH/SONET又是一個以復雜的集中式供應和有限的擴展性為特征的體系結構,難以處理以突發(fā)性和不平衡性為特點的IP業(yè)務。
SDH/SONET技術本身也在不斷發(fā)展,SDH/SONET技術的特有優(yōu)勢將在內繼續(xù)得以保持,它將繼續(xù)在高低端領域以及在支持異步傳輸模式(ATM)、IP和以太網(wǎng)透明傳輸?shù)确矫姘l(fā)揮潛力。
改造后的SDH/SONET的功能模塊,先由各個業(yè)務接口模塊將多種業(yè)務適配映射至不同的VC,然后通過高低階的交叉矩陣進行調配,實現(xiàn)支路到支路,支路到線路,線路到線路的全交叉連接。實際上,改造后的SDH/SONET設備早已突破了以往ADM的模式,支路和線路已無速率上的分別,而只是根據(jù)業(yè)務的流向來定義了。在新一代SDH/SONET的平臺上還可以加裝合波器、分波器、波長變換器等以支持DWDM的應用。
改造后的SDH/SONET又稱作多業(yè)務傳送平臺(MSTP),如圖所示。在這個平臺上,TDM業(yè)務、ATM業(yè)務、IP業(yè)務都可以接入,并且能高效傳輸;更進一步,3種業(yè)務還可以進行交叉和交換。因此多業(yè)務傳送平臺(MSTP)的優(yōu)勢是非常明顯的,既能夠兼容大量應用的TDM業(yè)務,又可以滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(IP、ATM)的要求,同時采用了最為成熟的SDH組網(wǎng)和保護技術。
MSTP技術是一種折衷的方案,它較好地解決了運營商既需要傳輸TDM業(yè)務,又需要處理數(shù)據(jù)業(yè)務時的矛盾,它也是運營商在已有大量SDH設備安裝運行的情況下,對自身網(wǎng)絡進行演進,為用戶提供新興業(yè)務的較好選擇。但是,如果在處理大量或純粹的IP業(yè)務時,MSTP也存在著不能動態(tài)、公平分配帶寬等缺陷。
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