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傻傻分不清楚:裸纖、專線、SDH、MSTP、MSTP+、OTN、PTN、IP-RAN

時間:2019-06-19 10:51:38      閱讀:34      評論:0      收藏:0      [點我收藏+]

標簽:華為   cci   挑戰   簡單   必須   接口   思考   配置   電子警察   

(一)裸纖

裸纖也叫裸光纖,運營商提供一條純凈光纖線路,中間不經過任何交換機或路由器,只經過配線架或配線箱做光纖跳纖,可以理解成運營商僅僅提供一條物理線路。實際項目中,裸光纖應用較多,比如某大學兩個校區,相隔大概20KM,租用運營商裸光纖實現兩個校區互聯。可以理解成通過一根很長的光纖連接兩個校區,拓撲圖也簡單,直連即可,如圖所示:

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最早兩個校區均有運營商互聯網出口,采用兩套認證系統,管理維護麻煩,后續升級改造,兩個校區租用運營商裸光纖,將兩個校區互聯起來,相當于將老校區網絡作為一個子模塊,接入到新校區,與新校區有機融合到一起,實現統一運營和管理。

租用運營商裸纖價格較高,一般按照公里收費,記得某項目租用20km裸纖,費用為20萬/年,5年線路費用就是100萬。有人可能會問,既然裸纖線路這么貴,為什么不自己拉一根光纖,連接兩個校區,買光纖和工人布線施工的成本也用不了這么多呀!的確如此,但不是你想拉光纖就能拉的。國家法律明文規定,只有運營商、軍隊、市政等幾個部門可以在公共區域破土施工,學校/醫院/政府這類單位,在自己單位園區內部(也就是圍墻內)隨便怎么挖,沒人會管,但到公共區域施工就不允許了,犯法!

裸光纖應用場景還很多,比如教育城域網,會租用運營商裸光纖,實現教育局與轄區各學校互聯,將網絡出口統一到教育局,從而實現教育資源共享,統一審計等功能,某縣教育網城域網拓撲如圖,租用運營商裸光纖實現學校與教育局互聯,最后通過教育局網絡統一網絡出口訪問互聯網。

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另外,在平安城市/視頻專網/雪亮工程等項目中,也經常租用運營商裸纖,實現前端攝像頭視頻流量回傳,如下為公安部統計,全國視頻專網鏈路類型,35%采用裸纖。(注:交警前端電子警察一般采用裸纖回傳,有錢就任性,而平安城市攝像頭采用PON鏈路較多)
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(二)專線

專線一般分三層專線和二層專線,三層專線一般是指MPLS V.P.N,這是CCIE RS方向考試的重點內容,說實話比較難,基本只在金融、電子政務等行業應用,一般人接觸不上。我們日常說的專線基本指二層專線,二層專線相當于運營商給了你“一根線”,你兩端連接PC,分別配置192.168.1.1/24和192.168.1.2/24,能直接ping通。效果看似跟裸纖差不多,但與裸纖的實質區別是: 裸纖中間不經過任何路由器交換機設備,運營商給你的是真實的一根線,而專線中間經過運營商的各類路由器交換機設備,只是運營商給你模擬出來了一根線,讓你感覺跟裸纖效果差不多,至于專線的底層技術,這個是CCIE ISP運營商方向研究的內容,大部分人無需搞得那么透。
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如果租用運營商裸纖,只要光纖不被挖斷,運營商內部交換機路由器等設備故障,不會影響業務。如果你租用的光纖被挖斷了,那就沒辦法了,業務肯定受影響。如果租用運營商專線,運營商設備出問題,可能影響用戶業務,反而光纖被挖斷,不一定會影響業務,因為運營商骨干網采用環形設計,傳統SDH和新的OTN底層都會有環網,所以論可靠性而言,專線可靠性稍高。筆者今年經歷的一個大型雪亮工程項目,一個主數據中心,七個分中心,考慮使用什么鏈路互聯。最早規劃使用裸纖互聯,但后來考慮到可靠性,改成了租用運營商二層專線互聯。當然,使用裸纖也有別的優勢,比如帶寬自主可控,如下圖所示,你需要10G帶寬,只需要在交換機上插10G光模塊,需要40G帶寬在交換機上插40G光模塊,在交換機上插100G光模塊,自然就有100G帶寬。但是如果向運營商租用10G或40G專線,價格高得嚇人!
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專線可以看成是運營商的一種產品,底層實現技術很多,有SDH、MSTP、PTN、OTN等。下面為大家介紹一下運營商網絡常見術語。

(三)SDH和MSTP

要明白SDH,首先要說TDM,TDM是時分復用,就是將一個標準時長(1 秒)分成若干段小的時間段(8000),每一個小時間段(1/8000=125us)傳輸一路信號;SDH系統就是傳統的電路調度,電路調度是以TDM為基礎,。早年的網絡都是傳輸語音的,說白了電話網絡的基礎是TDM。
在SDH大紅大紫的時候,另一場戰爭以太網和ATM(不是取款機喲)大戰中,以太網取得全面勝利,從而以太網大行其道,其中又以IP最為強勢,導致今天很多業務側都IP 化了,服務器、PC、攝像頭都得配置IP地址吧!
早年運營商骨干網SDH是大紅人(運營商早期就是靠裝電話掙錢),而園區網內部以太網是另一個大紅人(上網數據通過以太網承載),能否合作一下?于是一拍即合,MSTP誕生,運營商骨干部分依舊使用SDH時分復用,但運營商甩給用戶的鏈路接口采用園區網流行的以太網接口,也就是10M、100M、1G、10G這樣的標準以太網接口,而不是155M、622M、2.5G這類POS/CPOS接口。

在合資公司MSTP中股份分配不太均勻:SDH 占股70%,以太網占股20%,其它包括ATM占股10%,掌權的還是SDH,內核還是TDM。以太網和ATM因為股權問題,都沒有拿出像樣的東西,只是須有其表(提供相應接口而已)畢竟早期網絡,還是語音為主,數據為輔,但現在完全顛倒,以太網當然不干了,也就有了后來的WDM、OTN、IP-RAN。(就像一家公司,最牛逼的某銷售貢獻了90%的業績,他還不出去自己創業,他是傻么?)

(四)波分WDM

隨著互聯網的大力普及,電腦、手機、電視等終端都能上網了,帶寬的需求急劇增加,電信運營商們賺錢的機會來了,但挑戰也來了,以前1*155M可以供好上千人打電話,現在人們需要打電話同時還要上網,家庭寬帶都300M光纖入戶了,帶寬需求增長和現網資源出現矛盾,承載語音的TDM骨干網已經完全不能滿足海量音視頻傳輸要求。
要解決這個矛盾,專家們思考良久,某天看到二環路高架橋,恍然大悟,如果將網絡傳輸也劃分多個通道,也能提升傳輸性能。于是波分產生,波分WDM 就是將多個波道的信號放到同一條光纖中進行傳送。WDM得到重用后,各地紛紛仿效,現在的WDM不僅在城市主干道里使用(城域波分),還用在跨市、跨省道路上(長途波分)。

裸光纖+波分的效果對比
如圖使用傳統裸光纖,目前商用較多的是100G光模塊,那么鏈路最大100G。裸光纖兩端部署波分設備,帶寬驚人,線路帶寬直接可以到4T甚至更高,單條光纖目前實驗室最高波分速率是36T。當然,波分設備特別貴,不是一般單位買得起,波分設備廠商主要有華為、烽火等,客戶為運營商、公安、BAT這類單位居多。
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(五)OTN

OTN(OpticalTransportNetwork,光傳送網)
WDM波分技術優勢是帶寬大,大得驚人。當然也存在一些問題,最突出的是實時流量監測和重點業務保障沒有很好的措施。
SDH 笑道:小樣兒,容量那么大,你監測和管理上還是有問題吧?
WDM 回應道:我容量確實比你大得多,但管理這方面的確沒你們做得好;
于是他們握手言歡,優勢互補,一個全新的制度誕生了—OTN。
所以簡單的說:OTN=WDM+SDH

我們對以前的紅人SDH在江湖的發展做了詳細的描述,現在的SDH也只相當于OTN掌門下的一個堂主而已了,那么另一位紅人以太網它現在發展的如何呢?

(六)MSTP+

由于先前MSTP成立時,股權分配不均,有很多遺留問題,以太網僅占20%,導致現在以太網嚴重不滿意,畢竟現在網絡上IP流量占了90%以上,為了安撫這個“銷量”占公司90%的“銷售”,SDH 集團研究后推出MSTP+(也叫Hybrid MSTP),50/50股權分配,進一步提升以太網在公司的地位,也不為一種好的補償措施。

(七)IP-RAN和PTN

以太網現在聲勢越來越大,再加上又有MPLS 助陣,逐漸有了可以抗衡SDH的實力,面對MSTP+50%的股份分配,以太網并不高興,發誓要有所改觀……

為了對抗SDH陣營,以太網大力發展自己的勢力,走農村包圍城市的策略,先將末端IP化(終端PC、攝像頭、打印機都得配IP)。同時建立以IP+以太網主導的骨干網,相當于自己開公司,創業了。以太網陣營,自由散漫慣了,現在出現了兩種大的分歧:
第一種:認為我們自己成立的運輸公司不讓SDH的客戶(TDM業務)上車,如果一定要進來,必須改頭換面-偽裝(仿真),同時我們沒有時間上的保證(無時間同步),我們純粹為我們以太網服務,我們的公司名叫IP-RAN;
第二種:認為我們應該吸收一些SDH的客戶,SDH經營了這么多年,它的客戶還是很多的(還有很多TDM業務需求),同樣進來后還是要改頭換面-偽裝(仿真),然后再我們的幫派里活動,出幫派后再去掉偽裝還原成自己原來的模樣,這個公司取名叫PTN。
無論哪種方式,偽裝-易容術總少不了,隨后就開發了PWE3 易容術(CCIE ISP運營商方向重點講的內容,一般人了解即可)。

(八)總結

MSTP+(Hybrid MSTP)可以看做是SDH向以太網的妥協方案,不得已而為之。隨著相互學習融合,IP-RAN和PTN現在已趨于一致,差別不大了,所謂:分久必合合久必分!它們是IP/以太網向SDH發起的全面挑戰,現在看來它們是勝利了。

說到這,IP-RAN/PTN戰勝了SDH,也就是數通戰勝了傳統通信,運營商骨干網完全IP化,這也算我們網絡人的勝利,所以我一直覺得網絡還是有前途+錢途的。在你為待遇低而埋怨的時候,請自我檢討一下,你到底會多少呢?

傻傻分不清楚:裸纖、專線、SDH、MSTP、MSTP+、OTN、PTN、IP-RAN

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