Сетевое железо - статьи
Будущее - за Ethernet DSLAM
Евгений Патий
Популярность существующих методов широкополосного интернет-доступа (DSL) во многом обеспечивает стабильное состояние рынка решений DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Современные устройства DSLAM относятся к оборудованию нового поколения, которое позволяет операторам подключать абонентов к сетям передачи данных, используя сетевые интерфейсы SDH, ATM и Ethernet. В настоящее время количество поставщиков такого оборудования исчисляется сотнями, и выбрать необходимое решение - очень сложная задача. Мы постараемся осветить достоинства и слабые стороны наиболее перспективного, на наш взгляд, варианта, при котором используется проверенный временем и отлично зарекомендовавший себя интерфейс Ethernet.
Но сначала стоит упомянуть другие разработки - ATM и SDH. Наиболее распространенной технологией, на основе которой проектируется и строится первичная сеть, является SDH. Подключение концентратора доступа абонентов к транспортной сети SDH производится при помощи интерфейса STM-1. Значительное преимущество SDH заключается в возможности управления разветвленной транспортной сетью из единого центра, при этом подключение концентратора доступа абонентов DSLAM к телефонной сети общего пользования происходит посредством протокольного стека v5.2, где каждый из протоколов способен обслуживать до 16 потоков E1.
Рост популярности DSL-доступа произошел тогда, когда сети передачи данных строились с применением интерфейса ATM. До недавнего времени основным интерфейсом DSLAM к транспортной сети также был ATM (E1, E1-IMA, E3, STM-1-IMA). Вместе с тем изначальная ориентация на ATM стала весьма серьезным препятствием для провайдеров и операторов, ведь развертывание и эксплуатация дорогостоящих систем на базе ATM требовали ощутимых финансовых затрат. В некотором роде эти затраты компенсируются такими очевидными преимуществами ATM, как обеспечение требуемого качества обслуживания QoS абонентов и максимально эффективное использование канальной полосы пропускания.
По сведениям аналитической компании In-Stat, наиболее ощутимый рост рынка DSLAM-концентраторов зафиксирован в 2004 году, хотя с тех пор происходит неуклонное снижение уровня этого роста.
Тем не менее, в этом сегменте общего рынка телекоммуникационных решений наблюдается жесточайшая конкуренция между многими производителями, среди которых - до десятка сравнительно крупных и множество мелких из азиатского региона. Как отмечает Генри Голдберг (Henry Goldberg), аналитик In-Stat, общий доход производителей DSLAM-решений в ближайшие годы останется относительно стабильным и будет колебаться в интервале $3,1-3,3 млрд. На самом рынке DSLAM ожидается еще большее усиление конкуренции и периодическое "перетекание" долей рынка от одних производителей к другим.
Та же In-Stat утверждает, что крупнейший мировой поставщик решений DSLAM - компания Alcatel, за исключением азиатского региона, где доминирует Huawei. Успех Huawei во многом обеспечен темпами развития рынка широкополосного доступа в Китае.
Имеются сведения от Infonetics Research о том, что в 2005 году количество абонентов традиционных xDSL-сетей увеличилось во всем мире на 27%, достигнув 126 млн. Компания предполагает, что к 2009 году оно вырастет еще на 96% и составит 245 млн. Число поставленных операторам xDSL-портов увеличилось за прошлый год на 38% (до 82,3 млн шт.), а выручка от их продажи - на 23% (с $5,19 млрд до $6,37 млрд).
Рынок широкополосного доступа очень динамично развивается и в России. За прошедший год число широкополосных каналов возросло в 2,2 раза и, по некоторым оценкам, достигло отметки в 1,7 млн. Наиболее впечатляющий рост числа абонентов услуг широкополосного доступа отмечается в регионах, где общая абонентская база выросла в 3,2 раза.
Infonetics Research сходится с In-Stat во мнении, что xDSL-мультиплексоры DSLAM в конце концов сдадутся под натиском Ethernet DSLAM. Принципиальные ограничения Ethernet, например лимит по дальности, легко обходятся внедрением той же оптоволоконной связи, а сама технология Ethernet из любительской категории уровня домовых и районных локальных сетей становится реальным претендентом на лидерство.
С точки зрения аналитиков, совершенно очевидна тенденция роста популярности решений Ethernet DSLAM, что говорит о довольно скором вытеснении с рынка более старого оборудования ATM DSLAM.
Это неудивительно, если учесть набирающую популярность услугу предоставления видео по запросу, а также рост интереса к HDTV-трансляциям по IP-сетям.
Современная технология IPTV уже столкнулась с проблемой "последней мили": традиционная технология ADSL, теоретически обеспечивающая скорость до 8 Мбит/с, а практически - до 5-6 Мбит/с, для внедрения IPTV не подходит. Такой скорости просто не хватит для передачи трафика тройного применения triple play, который включает в себя видеотрафик, данные и телефонный трафик. Возможностей ADSL явно недостаточно на все три типа трафика одновременно, ведь канала ADSL едва ли хватит даже на передачу видео. Также вызывает сомнения способность новой технологии ADSL2+ обеспечивать скорость передачи данных по абонентской паре до 24 Мбит/с, поэтому "последняя миля" для IPTV - это либо ADSL2+ "в уме", либо выделенные Ethernet-сети.
Сейчас операторы находятся на подготовительной стадии развертывания сетей "3-в-1". Они выбирают технологии для сетей агрегации и доступа, серверные инфраструктуры для передачи голоса и видео. Основное внимание в процессе выбора привлекает к себе Ethernet, технология, которая давно уже вышла за рамки офисных и домашних локальных сетей. Ethernet быстро завоевывает позиции в сетях следующего поколения, во многом напоминая предыдущее десятилетие, когда главенствовали ATM и Frame Relay.
До сих пор напрямую не было сказано о ключевом отличии Ethernet DSLAM от ATM или SDH. В то время как последние два интерфейса подразумевают работу с телефонными линиями, Ethernet-решения предназначены для работы в локальных сетях на основе, разумеется, стандарта Ethernet. Теоретически спектр услуг и качество обслуживания необходимо сохранить на уровне лучших достижений DSL-методов, только телефонные сети заменены локальными. Концепция Ethernet DSLAM предполагает в первую очередь появление на рынке устройств нового класса - управляемых Ethernet-коммутаторов для поставщиков услуг широкополосного доступа.
Эти устройства должны решать в Ethernet- сетях все те задачи, которые сегодня возлагаются в телефонных сетях на DSLAM. В частности, речь идет о высокой надежности предоставления услуг, об изоляции трафика каждого абонента, защите передаваемых данных от перехвата, обеспечении правильного выставления счетов, о поддержке QoS и многоадресной IP-рассылки.
Современные тенденции перехода на протокол IP заставляют производителей оборудования широкополосного доступа DSL применять в своих решениях более перспективные технологии Ethernet. Прежде всего это влияет на стоимость решения: существенно снижается его цена.
Нужно учесть, что транспортные сети Metro Ethernet достигли скоростей 10 Гбит/с и продолжают активно развиваться. Для доступа к таким высокопроизводительным сетям концентраторы DSLAM комплектуются интерфейсами Fast или Gigabit Ethernet в зависимости от плотности портов устройства. Но при использовании транспортного интерфейса Ethernet в оборудовании широкополосного доступа встает задача обеспечения качества обслуживания абонентов. Для этого в оборудовании доступа DSLAM используются несколько механизмов: во-первых, это возможность создания виртуальных частных сетей VLAN в соответствии со стандартом IEEE 802.1 Q. Во-вторых, для обеспечения качества в оборудовании DSLAM должна быть реализована функция приоритизации трафика Ethernet в соответствии с IEEE 802.1 p.
Не лишним было бы отметить, что вторым элементом концепции Ethernet DSLAM является наличие на стороне абонента устройств, сходных по своей функциональности с устройствами для DSL-сетей, - привычными DSL-модемами. Для подключения к мультисервисной Ethernet-сети уже недостаточно обыкновенного Ethernet-адаптера, зачастую встроенного непосредственно в системную плату ПК или в ноутбук. Абонентское устройство Ethernet-доступа должно поддерживать VLAN, DHCP, NAT, иметь встроенный межсетевой экран и контент-фильтр, а также обеспечивать подключение (проводное или по радио) нескольких домашних или офисных устройств, включая, например, обычный или IP-телефон, телевизионную приставку, разнообразные медиапроигрыватели с поддержкой сетевых интерфейсов и т.
д.
Это оправданный шаг: сразу же после подключения к скоростному широкополосному Интернету встает множество проблем - от появления новых компьютеров и других устройств, проводны х и беспроводных, реализующих разнообразные услуги связи, до объединения их в сеть и обеспечения защищенного подключения к Интернету и обмена данными между ними.
По сути, устройства Ethernet DSLAM представляют собой интеллектуальные управляемые коммутаторы. Типичный пример - оборудование от ZyXEL серии ES-3100, 24/48-портовые L2-коммутаторы уровня доступа.
Из-за ограниченной дальности Ethernet вполне приемлем следующий вариант: на один подъезд многоквартирного дома используется один либо два коммутатора ES-3100, к которым по Ethernet подключаются абоненты. Все коммутаторы объединяются в "кольцо" посредством транковых портов - у ES-3100 есть четыре таких порта Gigabit Ethernet, причем два из них допускают подключение к оптике.
Преимущества замены привычной "меди" на Ethernet очевидны. Это и высокая скорость обмена данными, и гибкость в управлении, и относительная дешевизна решения в комплексе. Недостаток также на поверхности: если телефонные линии имеются повсюду, локальные сети требуется прокладывать. Как всегда, остается положиться на здравый смысл участников телекоммуникационного рынка, хотя возможен и вариант, когда где-то будет преобладать классический DSL-доступ, а гдето - Ethernet.
