Совместный проект	При поддержке

Городские сети Ethernet

Сегодня Ethernet — единственная технология, потенциально готовая к быстрому развитию всех типов приложений и услуг.

Лучшее — враг хорошего, но энтузиазм, с которым человек стремится сделать подключение к Интернету быстрее, надежнее и дешевле, наводит на мысли об обратном. Список, в который до недавнего времени входили коммутируемый доступ через ТфОП, выделенные линии, DSL и доступ по сетям операторов кабельного телевидения, пополнился новой технологией.

Собственно, технология эта, Ethernet, применялась и раньше, но относительно недавно специалисты стали рассматривать ее наряду с другими, вначале как равноценный, а затем и как наиболее перспективный подход к построению сетей доступа. По мнению экспертов корпорации Cisco Systems, чье оборудование используется практически всеми ведущими поставщиками услуг Интернет-доступа, преимущество Ethernet в том, что он может быть использован не только для предоставления доступа в Интернет, но и для большого количества традиционных услуг, таких как построение корпоративных сетей, передача голоса и видео. Причем стоимость такого решения, с точки зрения капитальных и операционных затрат, зачастую оказывается меньше, чем при использовании традиционных технологий, таких как SDH или ATM/FR.

Введение

Нарастающая конкуренция между традиционными и альтернативными операторами на рынке местных линий связи заставляет и тех и других оптимизировать свои сети в целях предоставления наиболее выгодных с точки зрения стоимости услуг. Как правило, это единый пакет, включающий передачу речи, данных, мультимедиа и доступа в Интернет. Кроме того, провайдеры услуг могут получить конкурентные преимущества и привлечь новых клиентов за счет решений «с запасом на будущее», используя сетевую архитектуру, готовую к быстрому росту приложений, требующих большой полосы пропускания, таких как видео по IP и мультимедийные приложения Internet.

В плотно заселенных городских районах все более востребованными оказываются оптоволоконные линии для жилых домов, многоквартирных зданий (MDU — Multiple Dwelling Units) и организаций типа малого офиса/домашнего офиса (SOHO — Small Office/ Home Office). Возможности широкополосного доступа могут быть задействованы в многоквартирных домах, бизнес-центрах с многочисленными арендаторами и в отелях. Таким образом, малый бизнес становится прибыльным сегментом рынка широкополосных услуг.

Построение сетей может осуществляться с использованием различных типов среды передачи: оптоволокно, коаксиальный кабель, витая пара категории 5, существующие телефонные линии (используя DSL) и технологии беспроводных сетей.

Экономичность, скорость и выгодность с точки зрения затрат, а также простота, легкость использования и известность Ethernet — основные преимущества новой технологии построения городских сетей. Городские сети (Metropolitan Area Networks) широкополосного Ethernet-доступа становятся все более жизнеспособным решением, поскольку обеспечивают высокую пропускную способность при низкой стоимости. Но что наиболее важно, оптоволокно открывает возможность для прибыльных дополнительных услуг.

2000 год стал прорывом в области широкополосного доступа в Европе. Многие традиционные операторы начали предлагать услуги DSL оптом и в розницу, причем некоторым пришлось демонополизировать свои абонентские каналы, предоставив доступ к ним альтернативным операторам. Операторы кабельного телевидения развернули кабельные модемы для предоставления комбинированных услуг кабельного телевидения/Internet, а правительства выставили на аукционы лицензии на широкополосный FWA.

Когда эйфория в отношении технологий DSL и кабельных модемов для обеспечения широкополосного доступа прошла, на первый план вышли организационно-правовые, операционные и технические проблемы с этими услугами. Для удовлетворения постоянно растущего спроса на пропускную способность поставщики оборудования и провайдеры услуг теперь все чаще рассматривают четвертый, альтернативный вариант широкополосного доступа — оптоволокно.

Цель решения ETTH заключается в передаче данных, речи и видео по простой и недорогой сети Ethernet. Уникальным преимуществом данного решения является то, что использование Ethernet с оптоволокном в качестве среды передачи позволяет обеспечить гигабитный доступ по сети непосредственно из помещений клиентов.

В городах много зданий, привлекательных для провайдеров сетевых услуг: офисные комплексы, коммерческие бизнес-парки, отели, университеты, многоквартирные жилые дома, коттеджные поселки. Для обеспечения Ethernet-подключения новых зданий к городским сетям (MAN) провайдеры сетевых услуг обычно используют «темное» оптоволокно. Основным преимуществом такого доступа является скорость и расстояния — до 100 км без промежуточного усиления и регенерации при потенциально неограниченной пропускной способности.

Гигабитный Ethernet (1 и 10) весьма привлекателен с точки зрения соотношения цены и производительности и стал удачным выбором для магистральных приложений не только в выделенных корпоративных сетях, но и для построения операторских сетей Metro Ethernet. Подходящим решением для проводки внутри здания является одномодовое и многомодовое оптоволокно, а также витая пара категории 5. Разработанная для локальных сетей, технология Ethernet экономична и обеспечивает более высокую пропускную способность по сравнению с DSL, кабельными модемами и беспроводными решениями.

Типичной архитектурой, которая может быть реализована в сетях провайдеров, является реализация на первом этапе 10- или 100-мегабитных Ethernet-каналов в каждую квартиру или помещение здания, соединенные с обслуживающим здание коммутатором Cisco Catalyst®. Для подключения зданий к оптоволоконной городской сети MAN организуется гигабитное или мульти-гигабитное Ethernet-соединение. Агрегация трафика кольцевых городских сетей осуществляется коммутатором Catalyst уровня 3.

Рис. 1 Общая архитектура ETTH

Провайдер услуг, ориентированный на широкополосный доступ, имеет возможность продавать подключение к Internet напрямую отдельным пользователям и организациям малого бизнеса. Выступая в роли провайдера услуг Internet (ISP) в пределах города, он может предлагать новые комплексные услуги с добавленной стоимостью. Для максимально эффективного использования сети ETTH провайдер услуг должен добиваться того, чтобы абоненты тратили больше времени и денег во внутренней сети вместо потребления ресурсов доступа к глобальным сетям.

Примерами таких услуг является распространение потокового видео, видеофильмов в режиме по требованию; популярного web-содержания, а также специализированные услуги хостинга в пределах города. Для повышения прибыльности провайдер сетевых услуг должен иметь в качестве партнеров провайдеров информационного содержания или быть в состоянии самостоятельно предоставлять большой его объем.

На рынке наблюдается несколько основных тенденций, обуславливающих продвижение широкополосного доступа, в том числе и такого специфичного, как Ethernet.

Тенденции рынка MxU

Здания с несколькими арендаторами (Multiple Tenant Unit, MTU) и многоквартирные дома (Multi Dwelling Unit, MDU) являются привлекательными объектами на рынке широкополосного доступа. MхU концентрируют нескольких арендаторов в одном месте, благодаря чему уменьшаются потребности в оборудовании, необходимом для их обслуживания. Плотность арендаторов в одном здании также позволяет снизить стоимость их обслуживания, так что провайдер услуг может охватить сотни заказчиков одним «отводом».

Операторы могут заключать контракты с собственниками недвижимости, владеющими MxU зданиями, и затем создавать в них оптоволоконную инфраструктуру. Преимуществами для собственников MxU является то, что они получают ценную инфраструктуру в своих помещениях, которую они могут предлагать уже своим клиентам.

Дерегулирование и конкуренция

Дерегулирование открывает рынки для нового наплыва конкурентов. Традиционные операторы связи сталкиваются с колоссальным ценовым давлением этих операторов. Во многих странах тарифы на междугородную связь снизились наполовину. Развитый рынок переходит на новую экономическую модель, основанную на электронном бизнесе. Чтобы получать доходы от электронного бизнеса, провайдерам услуг необходимо развивать «инфраструктуру нового поколения»: унифицированные сети передачи речи, данных и видео, в которых единая инфраструктура позволяет передавать и сочетать различные типы информационного содержания. Традиционные и новые операторы одинаково заинтересованы в расширении спектра услуг и в повышении ценности уже существующих, поскольку новые услуги помогают им привлечь дополнительные доходы и предотвратить уход клиентов к конкурентам.

Экономическая эффективность Ethernet

Рост Ethernet становится все более заметным. Эта технология стала стандартом де-факто для корпоративных локальных сетей. 100-мегабитный Ethernet доминирует в качестве стандарта для рабочих мест, тогда как на магистральных каналах наблюдается колоссальный рост 1 и 10-гигабитных скоростей.

Интенсивная динамика роста новой технологии обусловлена главным образом ее простотой и низкой стоимостью. Ethernet, Fast Ethernet и 1/10-гигабитный Ethernet за несколько первых лет с начала поставок дешевели в среднем на 30% в год. Триумф Fast Ethernet над ATM для рабочих мест хорошо известен. Возможно, что по тем же самым причинам — простота и низкая стоимость — гигабитный Ethernet и 10-гигабитный Ethernet в ближайшем будущем станут более популярны в опорных сетях, чем ATM.

Рис. 2 Тенденция цен на Ethernet

Движущей силой для принятия технологии ETTH является превосходная экономическая эффективность технологии Ethernet, которая сегодня может обеспечить несколько преимуществ:

• Использование единых стандартов по всему миру при низкой стоимости оборудования и установки;
• Простота модернизации с 10 до 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с;
• Возможность полной изоляции отдельных абонентов.

Недавние исследования рынка, приведенные на рис.3, показывают, что суммарная месячная стоимость Мбит/с проданной пропускной способности, со временем падает в сетях Ethernet гораздо быстрее, чем в сетях, построенных на основе альтернативных технологий.

Рис.3 Стоимость предоставления пропускной способности

Данные на рисунке базируются на модели полнодуплексной пропускной способности, включая «последнюю милю» каналов доступа к офисным зданиям в крупных городских регионах.

VDSL для использования меди

Вертикальная разводка в здании дает дополнительные затраты в расчете на каждого пользователя или квартиру. Хотя сегодняшнее дерегулирование не гарантирует новым провайдерам услуг доступность медных пар внутри жилых зданий, привлекательной технологией для решения проблемы в случае, когда пространство для новых витых пар категории 5 или оптоволокна отсутствует, может оказаться технология VDSL, такая как LRE.

По оценкам многих аналитиков, именно технология Ethernet To The Home (ETTH), а не DSL, представляется лучшим широкополосным решением для абонентского доступа, невзирая на большой объем начальных инвестиций. ETTH избавлена от свойственных DSL ограничений по скорости и расстоянию, из-за которых эта технология не может считаться долгосрочным широкополосным решением. Кроме того, технология ETTH имеет больший срок службы.

Хотя сегодня на рынке присутствует несколько технологий доступа для обеспечения широкополосных мультимедийных подключений, ETTH ставит провайдера услуг намного впереди конкурентов, поскольку позволяет ему успешно конкурировать с более экономичными решениями, будь то HFC или DSL. VDSL, одна из разновидностей DSL, может даже являться временным решением «последней мили» внутри здания. Другой, менее скоростной временной альтернативой, может являться радио-Ethernet.

Cisco Systems предлагает операторам связи свой опыт в области построения надежных и масштабируемых Ethernet и IP-сетей. Технические эксперты Cisco в состоянии предоставить любую поддержку и консультации в построении гибких, интеллектуальных сетей, поддерживающих широкий спектр услуг для абонентов делового и жилого секторов.

Услуги ETTH первоначально могут разворачиваться в качестве простого в реализации решения доступа в Internet. Решение представляет собой услугу быстрого доступа в Internet для подключения одного ПК. Дополнительно предоставляются адреса электронной почты и ограниченное пространство в WWW с хостингом у провайдера услуг.

Для сохранения конкурентоспособности и получения дополнительных доходов провайдеру ETTH необходимо расширять спектр услуг за счет введения новых сервисов с добавленной стоимостью. Такое расширение может включать в себя:

Предложение единого пакета услуг — Клиентам одной, базовой услуги могут быть предложены дополнительные в виде единого комплекта, приобретаемого у одного поставщика. Например, к доступу в Интернет могут быть добавлены телефония и потоковое видео.

Переход к услугам информационного содержания — провайдеры услуг ETTH должны в большей степени участвовать в предоставлении информационного содержания, если они хотят получить свою долю доходов от рекламы, покупок и информационных услуг.

Услуги видео — Видео-содержание может быть как широко доступным, так и строго контролируемым — в зависимости от источника и аудитории. Примерами такого содержания могут быть широкополосные телевизионные каналы обычного или кабельного телевидения, транслируемые по IP в режиме мультивещания (multicast). После того, как станут доступны услуги базового мультивещания, можно ожидать быстрого роста видеоканалов для групп с особыми интересами, ориентированных на узкую аудиторию. Местные каналы могут освещать местные мероприятия и спортивные состязания, для которых может быть организовано мультивещание с ориентацией на конкретные районы или аудитории.

Мультивещание видео — Услуга мультивещания видеопотоков обеспечивает передачу качественного видео для пользователей телевизоров и персональных компьютеров. Пользователи имеют возможность просматривать видеопоток, — возможно, прямо внутри web-страницы, — и одновременно обращаться к другим услугам, на которые они подписаны. Провайдеры услуг в этом случае проектируют web-страницы для управления внешним интерфейсом и организацией услуги. Так, они могут связать дополнительную текстовую и графическую информацию с видеопотоками и выводить их на той же web-странице, где отображается видео. Другим примером может быть предоставление пользователю статистики по игроку и команде во время просмотра спортивного состязания.

Местная реклама — Провайдеры услуг могут вставлять рекламные сообщения для получения дополнительных доходов. Целенаправленная реклама может вставляться в видеоканалы, получаемые от провайдера информационного содержания, посредством временного переключения обычного мультивещательного потока на другой, по которому передаются рекламные сообщения.

Потоки с web-камер — С помощью этой услуги пользователи, в том числе мобильные, могут визуально наблюдать за удаленными объектами. Данную услугу могут взять на вооружение и охранные агентства, предлагая дополнительные возможности по обеспечению безопасности жилищ с использованием визуального мониторинга посредством web-камер (WebCam).

Персонализированный доступ — услуга персонализированного доступа обеспечивает доступ в Internet, адаптированный к потребностям пользователя. Сегодня миллионы людей используют порталы — ресурсы, предоставляющие справочник служб и web-сайтов, сгруппированные в логическом порядке. Обычно порталы имеют сходный интерфейс и одинаково ведут себя в отношении любого пользователя Internet без учета каких-либо особых интересов, подписок, расположения, языка или скорости доступа. Для персонализации может быть использован шлюз выбора услуг (Service Selection Gateway, SSG), с помощью которого генерируется уникальный для пользователя портал. Например, информация может быть ограничена таким образом, чтобы отображать только службы, располагающиеся поблизости от пользователя (например, только местные рестораны и магазины). Доступ к виртуальным частным сетям VPN, сетям Intranet или Extranet может быть предоставлен, но только тем, кто подписан на соответствующую услугу.

Принудительный портал — Принудительный портал представляет собой набор web-страниц, принудительно выдаваемых абоненту независимо от того, какую страницу web он фактически пытается просмотреть. Принудительный портал может использоваться для первоначальной регистрации (подписки) на услуги, информирования абонента о его текущей задолженности по оплате или каких-либо обязательных сообщений. Примеры использования принудительных порталов можно наблюдать в ряде отелей, которые предлагают Ethernet-подключение к Internet прямо из номера отеля. Постоялец подключается к порту локальной сети в своем номере и, как только открывает свой браузер, попадает на страницу регистрации, на которой он должен согласиться со стоимостью услуги до начала ее использования.

Услуги с самостоятельным управлением — Клиентские интерфейсы на основе Web позволяют предоставить пользователям непосредственный контроль над управлением и предоставлением услуг. Например, клиент, которому срочно потребовались средства видеоконференций, может немедленно получить доступ (и заплатить) за требуемую пропускную способность. Самостоятельное управление услугами может оказаться выгодным для провайдера услуг за счет:

• Более полного соответствия ожиданиям конечных пользователей за счет высокого качества обслуживания;
• Сокращения объема усилий на предоставление услуги со стороны провайдера;
• Возможности покупки услуг под влиянием сиюминутного желания;
• Увеличения потока денежных средств за счет немедленного «онлайнового» выставления счетов/ оплаты услуг.

Дополнительные услуги телефонии — Приложения для дополнительных голосовых услуг разработаны совместно с партнерами Cisco. Эти приложения могут быть использованы для предоставления доступа к наложенным другим услугам, таким как базы данных служб 800, кредитные/дебетовые карточки и услуги многосторонней конференц-связи.

Услуги прозрачных локальных сетей и L3 VPN

Услуги TLS (Transparent LAN Services) направлены на удовлетворение спроса в соединении локальных сетей через городские сети (MAN). Благодаря тому факту, что конечный пользователь подключается к городской сети MAN с использованием Ethernet, от конечного пользователя не требуется большого опыта использования городских/глобальных сетей (MAN/WAN). Преимуществом для конечного пользователя является уменьшение стоимости затрат на такое подключение по сравнению с классическими вариантами.

Некоторые описывают услуги TLS как аналогичные виртуальным частным сетям (VPN) уровня 2. Иногда решение доступа TLS/Ethernet требуется увязать с решениями VPN. TLS и VPN представляют собой два варианта услуг соединения частных локальных сетей. TLS обеспечивает высокоскоростное, недорогое (для такой скорости) соединение, необходимое для приложений, требующих высокой пропускной способности. С точки зрения провайдера услуг технология TLS является относительно несложной и простой в развертывании, обеспечивающей быстрый выход на рынок. Наконец, TLS поддерживает отличные от IP протоколы.

Виртуальная частная сеть (VPN) может быть наложена на сеть IP с использованием различных технологий. Благодаря этому услуги VPN могут предлагаться в дополнение к прочим услугам, в зависимости от разворачиваемой сетевой инфраструктуры (SONET, ATM, Ethernet и т.д.). Для VPN характерна более высокая масштабируемость и, в зависимости от используемой технологии VPN (например, MPLS), возможность предложить более надежные гарантии качества обслуживания (QoS). Это, в свою очередь, позволяет провайдерам услуг предлагать различные соглашения об уровне обслуживания (SLA). VPN можно рассматривать как надежное решение с богатыми функциональными возможностями.

Услуги TLS и VPN подходят различным провайдерам услуг, в зависимости от имеющейся у них инфраструктуры и модели бизнеса. Так, TLS часто привязывается к одному типу интерфейса для всех клиентов, в качестве которого обычно используется 10/100/1000 Ethernet, тогда как сети IP-VPN (независимые от среды передачи) могут работать с большинством технологий доступа и передачи данных, причем одновременно.

Еще одним различием является сложность сети клиента. Технология TLS фактически предназначена для относительно простых топологий — сети «точка-точка» или небольшое количество полностью или частично связанных узлов. Напротив, технология IP-VPN больше подходит для крупных частично-связанных или полностью связанных топологий с большим количеством узлов.

TLS может стать привлекательной альтернативой традиционным технологиям FR/ATM для построения корпоративных сетей передачи данных.

Вернуться на главную страницу обзора