城域網
| 城域網 |
 |
城域網(Metropolitan Area Network)是在一個城市範圍內所建立的計算機通信網，簡稱MAN。屬寬帶局域網。由於採用具有有源交換元件的局域網技術，網中傳輸時延較小，它的傳輸媒介主要採用光纜，傳輸速率在100兆比特/秒以上。
MAN的一個重要用途是用作骨幹網，通過它將位於同一城市內不同地點的主機、數據庫，以及LAN等互相聯接起來，這與WAN的作用有相似之處，但兩者在實現方法與性能上有很大差別。
基於一種大型的LAN，通常使用與LAN相似的技術。MAN單獨的列出的一個主要原因是已經有了一個標準:分布式隊列雙總線DQDB(Distributed Queue Dual Bus)，即IEEE802.6。DQDB是由雙總線構成，所有的計算機都連結在上面。
目錄
基本信息
中文名稱; 城域網
外文名稱; MAN
傳輸速率; 100兆比特/秒
範圍; 城市範圍內
定義
城域網的典型應用即為寬帶城域網，就是在城市範圍內，以IP和ATM電信技術為基礎，以光纖作為傳輸媒介，集數據、語音、視頻服務於一體的高帶寬、多功能、多業務接入的多媒體通信網絡。
寬帶城域網能滿足政府機構、金融保險、大中小學校、公司企業等單位對高速率、高質量數據通信業務日益旺盛的需求，特別是快速發展起來的互聯網用戶群對寬帶高速上網的需求。
寬帶城域網的發展經歷了一個漫長的時期，從傳統的語音業務到圖像和視頻業務，從基礎的視聽服務到各種各樣的增值業務，從64 kb/s的基礎服務到2.5 Gb/s、10 Gb/s等的租線業務。隨着技術的發展和需求的不斷增加，業務的種類也不斷發展和變化着。
我國逐步完善的城市寬帶城域網已經給我們的生活帶來了許多便利，高速上網、視頻點播、視頻通話、網絡電視、遠程教育、遠程會議等等這些我們正在使用的各種互聯網應用，背後正是城域網在發揮着巨大的作用。
局域網或廣域網通常是為了一個單位或系統服務的，而城域網則是為整個城市而不是為某個特定的部門服務的。
建設局域網或廣域網包括資源子網和通信子網兩個方面，而城域網的建設主要集中在通信子網上，其中也包含兩個方面:
一是城市骨幹網，它與中國的骨幹網相連。
二是城市接入網，它把本地所有的聯網用戶與城市骨幹網相連。
組成
城域網絡分為3個層次:核心層、匯聚層和接入層:
核心層主要提供高帶寬的業務承載和傳輸，完成和已有網絡(如ATM、FR、DDN、IP網絡)的互聯互通，其特徵為寬帶傳輸和高速調度。 匯聚層的主要功能是給業務接入節點提供用戶業務數據的匯聚和分發處理，同時要實現業務的服務等級分類。 接入層利用多種接入技術，進行帶寬和業務分配，實現用戶的接入，接入節點設備完成多業務的復用和傳輸。
特點
傳輸速率
寬帶城域網採用大容量的Packet Over SDH傳輸技術，為高速路由和交換提供傳輸保障。千兆以太網技術在寬帶城域網中的廣泛應用，使骨幹路由器的端口能高速有效地擴展到分布層交換機上。光纖、網線到用戶桌面，使數據傳輸速度達到100M、1000M。
投入少簡單
寬帶城域網用戶端設備便宜而且普及，可以使用路由器、HUB甚至普通的網卡。用戶只需將光纖、網線進行適當連接，並簡單配置用戶網卡或路由器的相關參數即可接入寬帶城域網。個人用戶只要在自己的電腦上安裝一塊以太網卡，將寬帶城域網的接口插入網卡就聯網了。安裝過程和以前的電話一樣，只不過網線代替了電話線，電腦代替了電話機。
技術先進
技術上為用戶提供了高度安全的服務保障。寬帶城域網在網絡中提供了第二層的VLAN隔離，使安全性得到保障。由於VLAN的安全性，只有在用戶局域網內的計算機才能互相訪問，非用戶局域網內的計算機都無法通過非正常途徑訪問用戶的計算機。如果要從網外訪問，則必須通過正常的路由和安全體系。因此黑客若想利用底層的漏洞進行破壞是不可能的。虛擬撥號的普通用戶通過寬帶接入服務器上網，經過賬號和密碼的驗證才可以上網，用戶可以非常方便地自行控制上網時間和地點。
直連技術
光纖直連技術是指以太網交換機、路由器、ATM交換機等IP城域網網絡設備直接通過光纖相連。嚴格來說這並不是一種城域傳輸方案，但由於在IP城域網中已經採用了很多光纖直連的方案，所以我們在這裡把光纖直連作為一種傳輸技術來介紹。
IP城域網設備的光接口以點對點方式直連，業務接入設備也通過光纖與骨幹設備直接連接。光纖直連技術捨棄了傳輸設備，方案簡單，成本低廉，但有比較明顯的缺點:首先，由於沒有傳輸層，光纖質量、性能監測和保護等無法實現。
其次，光纖利用率較低，浪費嚴重，每兩個業務接入點需要一對光纖，一個業務接點如果與其他業務接點都有業務互通，光纖數量呈階乘增長。最後，業務端口壓力大。每加入一個新節點，交換機或路由器等IP城域網設備就需增加一個接入端口。因此，這種方式只適用於節點數不是很多或節點距離比較近的局域網絡等場合。
傳送平台
由於SDH/SONET已經占了傳輸網絡非常大的份額，必然會在以數據通信為代表的IP城域網中發揮重要作用。基於技術成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮，以SDH/SONET為基礎的多業務解決方案仍將在可預見的未來扮演重要的角色，這一點在城域網應用領域顯得尤為突出。
SDH/SONET環路在網絡性能監視、故障恢復及可靠性方面有着得天獨厚的優勢，非常適合時間敏感型語音業務的需求，同時滿足電信級別的高性能要求。然而，SDH/SONET又是一個以複雜的集中式供應和有限的擴展性為特徵的體系結構，難以處理以突發性和不平衡性為特點的IP業務。
SDH/SONET技術本身也在不斷發展，SDH/SONET技術的特有優勢將在內繼續得以保持，它將繼續在高低端領域以及在支持異步傳輸模式(ATM)、IP和以太網透明傳輸等方面發揮潛力。
改造後的SDH/SONET的功能模塊，先由各個業務接口模塊將多種業務適配映射至不同的VC，然後通過高低階的交叉矩陣進行調配，實現支路到支路，支路到線路，線路到線路的全交叉連接。實際上，改造後的SDH/SONET設備早已突破了以往ADM的模式，支路和線路已無速率上的分別，而只是根據業務的流向來定義了。在新一代SDH/SONET的平台上還可以加裝合波器、分波器、波長變換器等以支持DWDM的應用。
改造後的SDH/SONET又稱作多業務傳送平台(MSTP)，如圖3所示。在這個平台上，TDM業務、ATM業務、IP業務都可以接入，並且能高效傳輸;更進一步，3種業務還可以進行交叉和交換。因此多業務傳送平台(MSTP)的優勢是非常明顯的，既能夠兼容大量應用的TDM業務，又可以滿足日益增長的數據業務(IP、ATM)的要求，同時採用了最為成熟的SDH組網和保護技術。
MSTP技術是一種折衷的方案，它較好地解決了運營商既需要傳輸TDM業務，又需要處理數據業務時的矛盾，它也是運營商在已有大量SDH設備安裝運行的情況下，對自身網絡進行演進，為用戶提供新興業務的較好選擇。但是，如果在處理大量或純粹的IP業務時，MSTP也存在着不能動態、公平分配帶寬等缺陷。
用途
高速上網
高速上網--利用寬帶IP網頻帶寬、速度快的特點，用戶可以快速訪問Internet及享受一切相關的互聯網服務(包括WWW、電子郵件、新聞組、BBS、互聯網導航、信息搜索、遠程文件傳送等)，端口速度達到10M以上。互動遊戲--"互動遊戲網"可以讓您享受到Internet網上遊戲和局域網遊戲相結合的全新遊戲體驗。通過寬帶網，即使是相隔一百公里的同城網友，也可以不計流量地相約玩三維聯網遊戲。
視頻點播
VOD視頻點播--讓你坐在家裡利用WEB瀏覽器隨心所欲地點播自己愛看的節目，包括電影精品、流行的電視劇集，還有視頻新聞、體育節目、戲曲歌舞、MTV、卡拉OK等。
網絡電視
網絡電視(NETTV)--突破傳統的電視模式，跨越時間和空間的約束，在網上實現無限頻道的電視收視。 通過WEB瀏覽器的方式直接從網上收看電視節目，克服了現有電視頻道受地區及氣候等多種因素約束的弊病，而且有利於進行一種新型交互式電視劇棗"網絡電視劇"的製作和播放。
遠程醫療
遠程醫療--採用先進的數字處理技術和寬帶通信技術,醫務人員為遠在幾百公里或幾千公里之外的病人進行診斷和治療，遠程醫療是隨着寬帶多媒體通信的興起而發展起來的一種新的醫療手段。
遠程會議--異地開會不用出差，也不用出門，在高速信息網絡上的視頻會議系統中，"天涯若比鄰"的感覺得到了最完美的詮釋。
遠程教育
遠程教育--從根本上克服了基於電視技術的單向廣播式、基於WEB網頁的文本查詢式和基於昂貴得無法進入家庭的會議電視等三種方式的缺陷，運用寬帶網最新產品和技術，將圖、文、聲等多媒體信息，以交互的方式進入普通家庭、學校和企事業單位，學生可通過寬帶網在家收看教學節目並可與老師實時交互;可上Internet查資料，以Email電子郵件等方式布置作業、交作業，解答提問等;缺課可檢索課程數據庫以VOD方式播放老師講課錄象等。
遠程監控
遠程監控(WEBCAM)--棗對遠程的系統或其他東西進行監控，授權用戶通過WEB自由進行鏡頭的轉動、調焦等操作，實現實時的監控管理功能。監控系統採用數字監控方式。數字監控方式很好地與計算機網絡結合在一起，充分發揮寬帶城域網的帶寬優勢。這是未來監控系統發展的流行趨勢。
交易系統
家庭證券交易系統--可在家裡交互式地進行證券大戶室形式的網上炒股，不但可以實時查閱深、滬股市行情，獲取全面及時的金融信息，還可以通過多種分析工具進行即時分析，並可進行網上實時下單交易，參考專家股評。
寬帶業務
寬帶業務還可為廣大用戶提供Internet信息瀏覽、信息查詢、收發電子郵件、網上遊戲、多媒體網上教育、視音頻點播等多項服務。
前景
隨着技術的發展和需求的不斷增加，業務的種類也不斷發展和變化着，從傳統的語音業務到圖像和視頻業務，從基礎的視聽服務到各種各樣的增值業務，從64 kb/s的基礎服務到2.5 Gb/s/10 Gb/s的租線業務，各種業務層出不窮。不同的業務都有不同的帶寬需求，不同的服務需求。
從業務服務質量(QoS)角度上講，業務大致可以分為以下幾種類型:高服務質量的語音業務和視頻業務;大客戶專線;數據通信網(DCN)的數據業務;各種數據增值業務;互聯網業務。
每種類型的業務要求的服務等級不同，安全保護級別也不同。隨着互聯網業務及各種增值業務的不斷發展，城域網要求的帶寬也越來越寬，當前的城域網已經成為了業務發展的"瓶頸"。此外，多種類型的業務對城域網的綜合接入和處理，也提出了較高的要求。總的來說，分組化和寬帶化是業務的發展趨勢。[1]