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本文关键字:千兆以太网WDM光纤 SONET 路由器 城域网 交换机 2000年4月15日，这是一个标志着网络泡沫破灭开始的日子，而网络泡沫是当年企业和IT投资的主要驱动力。如今四年过去了，我们正处在一个新的技术升级周期的开端。 经过了四年没有把桌面设备升级换代的IT经理们，又开始购买新的计算机以及相应的基础设备。这些新型的计算机都配有千兆以太网接口，因此，随着用户们希望不断提高联网速率，企业骨干网的容量也需要迅速提升。 另外，由于一些新法规的出台，对存储容量的需求也呈爆炸式增长。随着1996健康保险责任和信息可移植法案、2002Sarbanes-Oxley法案（关于上市公司的）以及证券交易委员会关于信息存储和恢复的新指导方案的出台，根据Enterprise Storage Group的最新报告，在以后的几年内，磁盘存储容量将以每年172%的平均速度增加。即使不怎么受这些新规则影响的组织也在考虑灾难恢复方面的应用，这将激起人们对远程存储区域网络的需求。 为了满足这些新需求，IT经理们开始调查使用WDM技术的可行性。然而传统的WDM设备非常昂贵，很难适应当今不景气的商业气候。每购买一个新的IT基础设施，购买者都必须得到明显的投资回报（ROI），而且IT投资者必须认真考虑使用总成本（TCO）。 一种新出现的解决方法就是利用可插拔的光模块先建立一个便宜的WDM系统。这些模块构成的单元能够灵活地代替昂贵的WDM设备，用于园区或者地理上分离的商业区之间。 用可插拔模块构建WDM 任何一个WDM系统都有三个基本的组成部分：转发器、保护切换设备以及无源复用器（包括光分插复用器）。 在传统WDM系统中，转发器将多模光纤或单模光纤中的光波转换到一个特定波长上，同时完成一些性能监测功能。在一个可插拔光学结构中，转发器是一个灵活的模块，提供了电的功能和一对光收发器插槽（图1）。这个模块必须与任何协议无关，以保证应用的灵活性，并且具有信号再生功能，以及一些其他特性，例如支持冗余备份和控制功能等。可插拔的光网卡可简单地插入到转发器上的每个插槽。 可插拔光学器件──小型热插拔模块（SFP）或千兆接口转换器（GBIC）──都是手指大小的收发器，适用于许多不同的速率和协议，包括多模光纤、单模光纤、铜线，以及WDM系统的多波长接口。在可插拔转发器中，一个可插拔网卡用来发射一个特定的WDM波长。这个收发器和WDM复用设备相连。另一个连接到本地设备（例如，本地以太网交换机或路由器）。这种结构把光和电分开，在不牺牲管理功能的情况下提高了性价比、灵活性以及简单性。 利用一个灵活的SFP或GBIC转发器系统，特别是一个与协议无关的转发器，使得以太网协议、SONET协议、Escon协议、Ficon协议和视频协议的任意组合都能被放入同一个设备。所有可插拔模块都是“可热插拔的”，可以在系统运行时从一个主板中取出再放到另一个主板中。 不管用什么构建一个系统，管理功能都是非常重要的。SFP模块都具有内嵌的数字诊断功能，能在故障产生之前将其检测出来，这相当于有了更快更简便的设备维修服务，以及一个更容易维护的网络。这个特性使得有多处办公地点的企业能够在任何地点管理整个系统。 CWDM还是DWDM WDM有两种类型：稀疏的和密集的。密集波分复用（DWDM）先产生，在每根光纤中传输很多个波长，被电信运营商用在长途网和城域网中。稀疏波分复用（CWDM）是最近提出的，提供16个波长，大多被企业团体用来传输高速数据。 当然，随着信道数目的增加，收发器的数量也随之增加，这导致费用的增加，DWDM大约要比CWDM贵40％到50％。然而，最近器件制造商发布的新闻表明，DWDM的总体费用将开始大幅度下降。例如，至少一个制造商宣布了，SFP DWDM光转发器可以供货了。 在不远的将来，企业团体将用尽他们的CWDM波长，并把目光投向DWDM以获得更大的容量。幸运的是，一些设备制造商提供了升级途径，使得原来设计的CWDM网络能升级为DWDM网络。在使用热插拔光网卡的WDM系统中，CWDM转发器模块和DWDM转发器模块完全一样，可以进行最简单和最平滑的升级。 园区网中的应用 可插拔WDM技术的最明显的应用是在园区网中（图2）。例如，在相隔数千米的两个建筑物的数据中心之间使用地下光纤，只要一对单模光纤（甚至单根光纤）就可以实现高带宽连接。就像一个传统的WDM应用一样，ESCON、光纤信道、千兆以太网、甚至OC-48等诸多协议都可以配置在一起，不同的是此时更容易实现，也更便宜。 设想另一种情况，在一个园区中，一些建筑物之间可能会需要20或30个数据信道。网络需求总是趋于超过供给。即使只有很少的光纤，可插拔WDM系统也可以高效廉价地用各种协议和速率组网。 益处和优势 热插拔WDM系统的主要益处就是降低了成本。热插拔技术提供了显着的投资回报和最低的使用总成本。 有了可插拔光器件。就可以廉价地开始建设WDM系统了。由于设备很灵活，最初可以只连接一两个波长，花费就非常少。最初需求还不多时，用可插拔收发器就可以组成WDM系统了。随着对额外波长需求的增加，可以将更多的收发器插进设备中。适用协议的灵活性是另一个重要益处。一个可插拔系统与任何协议都无关，可以选用几乎任何协议。实际上，任何协议都能在同样的基础设施上运行。 由于电设备和光设备分离，系统资源控制变得非常简单了。对于网络的关键部分，备份是非常必要的，而网络中的关键部分通常都用到WDM系统。在传统WDM系统中，每种转发器模块都有备份。这是非常昂贵的。如果使用可插拔光器件，即使在有许多不同的网络协议、速度、传输距离的网络中，也仅仅需要少量备件。和以前每一个波长、应用和协议都需要一个板卡不同，一个SFP或GBIC转发器再加上每个波长准备一个SFP或GBIC光收发器，就可以作为任意设备的完整备件了。这种SFP或GBIC模块节省了很多空间，也减少了很多成本。 运行维护也是整个花费的主要组成部分，其中，基础设施的管理又是关键的部分。可插拔光器件有内部管理能力，它们能监测功率、电压、温度和其他参数。其诊断功能还能产生告警。与连续监控网络的网管软件一起工作，这些器件的诊断功能可以预先知道网络中的潜在故障，使管理员能够改变路由或者在故障发生之前就进行修复。 美好的前景 可插拔光器件还能使WDM技术直接集成进采用GBIC或SFP的以太网交换机和路由器中。这种结构甚至不用转发器；一个特定波长的GBIC或SFP模块可以直接放到交换机或路由器中，通过ADM或复用器，与其它GBIC或SFP模块一起组成完整的WDM系统。 最后，值得关注的是，一个既生产转发器（电的）设备又生产可插拔光器件的供应商，因为省略了贴牌成本，将有巨大的成本优势。 随着数据传输和存储需求的增长，IT经理们既要扩大网络容量，又要维持预算。使用可插拔光器件的WDM方案为他们提供了一种可升级、灵活、又省钱的解决方案。在当今不景气的商业环境中，任何想建设新网络或是延长已有设施的寿命的人，都盼望采用这种系统。 ToddRope：MRV通信公司技术副总裁 刘兰香：北京邮电大学光通信中心 译自《Lightwave》04年4月13页《Pluggablesmake WDM more cost-effective》 |
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