2 城域网的产生原因
2.1 局域网互联的需要
城域网是随着网络技术和其它计算机技术、通信技术进一步发展而出现的新型网络,它是为了解决局域网互联的问题首先提出来的,随着网络覆盖范围的增大,传输速度的增加,引进了新的概念和新的结构,又使城域网有着广域网的某些特征。由此可见,数据通信的分组交换方式保证了远距离安全可靠的传输,但复杂的协议和节点结构影响了广域网的速度。局域网的成功开发使计算机的研究和设计工作者逐渐形成了这样一种想法,即怎样采用尽可能简单的网络拓扑和协议来实现高速数据通信。在这样一种概念的支配下,显然希望能综合广域网和局域网两者的长处,克服它们的缺点,设计出一种新型的,能在比较远的距离范围内实现数据的高速传输,又因为发达,信息交换要求比较迫切的区域往往是大城市及其郊区,城市群或者某些三角洲地区,同时新技术的发展又为实现这一设想提供了可能性,于是城域网(MAN)就作为独立的计算机网络分支而提出来了。
2.2 充分利用新技术提供的条件和机会
近年来通信技术,特别是光纤通信技术得到了突飞猛进的发展,广泛铺设的光纤线路给计算机网络的研究和设计者提供了新的物质条件,也使构思网络的手段和方法需要一些革命性的变化光纤作为通信介质,除了有中继距离长、保密性好、传送质量高、抗电磁干扰强等优点外,最大的吸引力是它具有极宽的频带,在低噪声光谱范围内(1-2.5um之间),理论上它可以提供高达10 Hz的频带,与之相比较,常用的双绞铜线只能支持10 6Hz,宽带同轴电缆是109Hz。这样光纤介质为通信系统提供了“频带的海洋”,而主要支持话音通信的电话交换网和主要支持数据通信的分组交换网只使用了频带的极少部分。当然要是能做到全部采用光元件,包括光计算机、光电话、光交换机等就可以充分利用光纤这一潜在的资源,但目前的技术水平离这一理想境界还有相当的距离,现在所能提供的通信接口还不能与光纤的高速度相配合。由于频带这时是丰富和廉价的资源,如何充分开发这一资源,在现有技术条件下,设计出更有效率的网络拓扑结构和协议,这对网络的设计和研究者既是一种挑战,也是一次机会。
2.3 网络技术的快速发展的需要
目前,作为中国移动主业的GSM网络正在持续快速发展,GPRS、3G是现阶段和下一阶段提供移动数据业务的主导技术,其在本地范围内的传输对城域网的建设提出了新的要求:随着业务的迅速发展,移动商务等新的应用不断涌现。在不远的将来,城域网承载的数据业务将不断增长,对承载这些业务的平台的要求也越来越高1中国移动已于2000年取得ISP牌照,进人数据业务领域,而且中国移动自身也有大量的数据业务:WAP业务、GPRS业务、将来的3G数据业务以及办公自动化等数据业务,已于“2000年开始建设CM-Net,现已完成覆盖全国的0P数据骨干网:全国大多数省正在建设或计划建设省内数据骨干网:但是由于没有宽带传送网络,很难针对企业用户或者个人用户开展业务,所以有必要建设宽带城域网。
3 城域网的技术与核心组网模式
3.1 城域网的技术
目前城域网技术的发展有三个主流方向,即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术。对应每种技术有相应的组网方案。IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴,IP城域网指利用路由器组网,核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网,节点之间利用裸光纤互连。光城域网属于传送网范畴,它的核心是利用光传输网络直接承载IP/Ethemet,为上层的业务提供更有效的承载。可以使用各种光纤电路承载IP/Ethemet:SDH/SONE厂连接、DWDM/CWDM连接或者RPR连接。
3.2 城域网核心组网模式
目前在宽带城域网建设中存在两种基本技术即采用纯ATM体制和纯IP体制,由于它们各有优缺点,所以又衍生出ATM+IP体制。纯ATM体制全部采用ATM交换机和复用设备,纯IP体制采用路由器和以太网交换机,而ATM+IP体制仅在城域网的接入部分采用以太网交换机,其它部分采用ATM设备。技术和需求是通信发展的重要推动力,但当前技术发展滞后于需求,单纯地依靠一种技术仍然很难满足不同用户的业务需求。宽带城域网可以采用在建设一个ATM多业务网的同时再叠加一个纯IP网的方案,同时满足高质量的企业互联业务和低质量的Internet业务的需求。诚然,重叠建网存在着诸多缺点,但其优势也较为明显,而且目前也只有在双业务网并存的前提下,宽带城域网才有可能针对细的客户提供差别服务。