软件水平考试网络工程师复习指导：主干网(4)

 构成光因特网的网元包括：光纤、激光器、edfa、光耦合器、电再生中继器、转发器、光分插复用器、交叉连接器与交换机。非零色散偏移光纤（nzdsf）最适宜wdm，因其色度色散的非线性效应小。高性能激光是wdm系统中最贵的器件。edfa多数都是宽带的，能同时放大wdm的所有波长，因对平坦增益的要求很高，在经过6个左右光放大器之后就需要做一次电放大。所以，在oc-48速率，光跨度可达400km, 在oc-192可达250km。光耦合器是用来把各波长组合在一起和分解开来的，起到复用和去复用的作用。在长途wdm系统中需要电再生中继器，再生分三级：r1、r2、r3。r1再生是数据透明的，并对脉冲重新成形；r2再生对脉冲重新成形，对时钟重新定位；r3现生对数据分组重新形成格式。转发器用来变换来自路由器或其它设备的光信号，并产生要插入光耦合器的正确波长光信号。光分插复用器、光交叉连接设备在长途wdm系统中广泛使用。光交换机可以使adm和交叉连接设备作动态配置。  

　　图2是光因特网的基本结构。光纤直接连光耦合器，耦合器把各波长分开或组合，其输入输出都是简单的光纤连接器，把原波长内的数据送给 sonet/sdh设备或高性能路由器。光因特网最大的优点之一是可以适应ip数据业务的不对称性，不同波长上的数据速率可以不同。另一特点是光纤环的两侧都能使用，使路由可获得全部带宽，在传大突发数据时就不需要缓存，也不会有分组丢失，只有当光纤断裂时才会发生分组丢失。网内有工作光纤和保护光纤，保护光纤中的闲带宽在业务高峰时也可用来传数据，不会引入抖动、时延或分组丢失。恢复工作在ip层而不在物理层上完成。在光纤断裂，对抖动和时延敏感的实时业务可给以高的优先级。使用工作光纤和保护光纤的另一优点是可以建立"直通"或"旁路"波长。  

　　由于长途wdm系统的造价高，故在业务量达到足够高之前可以使用混合光因特网，以节省成本。大业务量的数据在光链路上送，小业务量的数据在 atm pvc或sonet/sdh oc-x上送。或者两中心节点之间的大业务量数据在wdm波长上送，atm pvc或sonet/sdh oc-x 则用于光纤断裂时的业务恢复。  

3光因特网的好处  

首先，光因特网与atm相比，atm网在综合传送各种业务时是最优的，但对ip业务而言，atm不是最优的。atm在网络工程设计方面有高度灵活性，易于支持vpn和各种服务类别；atm在业务工程方面也有很强的能力，它允许我们为不同的业务类型建立"清晰"的通道，根据业务负荷、拥塞及其它情况提供各种链路，但付出的代价是复杂性。atm的另一不利因素是由于svc建立时间长而损失了带宽利用率。因为svc的建立时间比网络转接时间长，在其建立时间内要在svc上传送的数据必须缓存到svc建立之后，故在此期间即使网上有容量，也无法用来传数据。随着带宽越来大，svc建立时间所代表的空闲带宽也就越大，甚至超过了原来要传的数据量。  

因此，如与兆兆比路由器相比，atm过于复杂，在吞吐量方面又没有特别改善，那么在大型骨干网中ip over atm over wdm就没有优势了。如果主导业务是ip，那么atm网只能增加复杂性，使网络提供者在管理方面增加成本。然而，直接把路由器和wdm光纤相连的光因特网却变得更有利了。  

光因特网与sonet/sdh相比，sonet/sdh的一大优点是它的恢复能力,但需复杂的链路管理。在光因特网中，sonet/sdh层中的复杂链路管理就未必需要。因为保护和恢复能力是因特网固有的分布式存活能力的一部分，因此如果ip层能单独承担存活能力，就不需要在因特网结构底下再设一层存活能力。另外，当初开发sonet/sdh网的一个原意是使整个网络同步，更加牢靠。现在利用gps也能经济地达到同步目的。而且随着ip技术的渗透，网络变得越来越能容忍定时差错，因此可以省去sonet/sdh这一中间层。在光因特网中，让路由器直接与wdm波长相连有一很大的优点，即路由器可在光纤环两侧使用几个波长，对ip业务进行负荷分担，有可能使因特网链路的带宽利用率加倍，而增加的成本很少。万一光纤断路，可以把ip业务放到一条能用的光纤上去送，或者放到另一完全不同的路径上去重新选路。由于因特网数据具有自相似性，故光纤断裂的后果在数据网环境下不如在传统电信网环境下严重，可以通过流量控制、缓存和重新选路等技术来加以补偿。  

此外，在光因特网中，路由器可以建立不对称的收发波长，来平衡出入网络的业务。sonet/sdh网在设计时总是考虑收发业务是平衡的，因此对不对称业务流它不是最优的。  

与基于电路交换的wdm光交换相比，在光因特网中，处于网络边缘的路由器，而不是处于网络核心的光交换设备将成为对分组进行选路和交换的主要智能设备。所以将来引入光交换时不必使用过于复杂的交换技术，可缩短光电路的建立时间，网络管理也相对简单。