网络演进技术演进：裸纤专线、SDH、MSTP+、OTN、PTN、IP-RAN

 

前言

文章主要介绍常见名词以及其在各自领域实现的功能价值。

01      裸纤

裸光纤（裸光纤）由运营商提供，是无中继的光纤线路，仅通过配线架连接。相比传统光纤，裸光纤提供纯粹的物理传输路径，无需额外网络设备。
应用广泛，如连接相隔20公里的两个校区。裸光纤就像一根光纤桥梁，直接连接两点，简化拓扑结构，提高网络效率。

优化网络架构，整合两校区：
以裸光纤互联校区，实现网络统一运营管理。废除两套认证系统，简化维护，提升效率。将老校区网络整合为新校区的子模块，实现有机融合。

租用运营商裸纤价格较高，一般按照公里收费，记得某项目租用20km裸纤，费用为20万/年，5年线路费用就是100万。有人可能会问，既然裸纤线路这么贵，为什么不自己拉一根光纤，连接两个校区，买光纤和工人布线施工的成本也用不了这么多呀！的确如此，但不是你想拉光纤就能拉的。国家法律明文规定，只有运营商、军队、市政等几个部门可以在公共区域破土施工，学校/医院/政府这类单位，在自己单位园区内部（也就是围墙内）随便怎么挖，没人会管，但到公共区域施工就不允许了，犯法！

裸光纤在教育场景中发挥着重要作用，如教育城域网。某县教育网采用运营商裸光纤互联，实现学校与教育局互通，统一网络出口，便于资源共享和审计。

裸纤在城市安全和视频监控领域广泛应用，尤其是公安部统计显示的全国视频专网链路中，裸纤占比高达35%。运营商裸纤租赁服务提供了可靠高速的数据回传，满足了前端摄像头视频流量的传输需求，确保平安城市、视频专网和雪亮工程等项目的稳定运行。

02     专线

专线一般分三层专线和二层专线，三层专线一般是指MPLS V.P.N，这是CCIE RS方向考试的重点内容，说实话比较难，基本只在金融、电子政务等行业应用，一般人接触不上。我们日常说的专线基本指二层专线，二层专线相当于运营商给了你“一根线”，你两端连接PC，分别配置192.168.1.1/24和192.168.1.2/24，能直接ping通。效果看似跟裸纤差不多，但与裸纤的实质区别是：裸纤中间不经过任何路由器交换机设备，运营商给你的是真实的一根线，而专线中间经过运营商的各类路由器交换机设备，只是运营商给你模拟出来了一根线，让你感觉跟裸纤效果差不多，至于专线的底层技术，这个是CCIE ISP运营商方向研究的内容，大部分人无需搞得那么透。

裸纤：
稳定性高，光纤未断不会受运营商设备故障影响。但光纤被挖断会中断业务。
专线：
运营商设备故障可能影响业务。但光纤被挖断通常不会影响业务，因其环形网络设计。
结论：
在稳定性方面，专线略优于裸纤，尤其在涉及到光纤损坏的情况时。

裸纤互联优势：
灵活可控带宽：通过更换交换机光模块，可根据需求自主调整带宽，如10G、40G或100G。
租用专线成本高昂：
运营商提供的10G或40G专线租用费用昂贵，难以满足经济型需求。

专线是运营商提供的网络连接产品，可为企业提供稳定、可靠的高速网络。常见技术包括 SDH、MSTP、PTN 和 OTN。

03 SDH和MSTP

TDM 时分复用，将标准时段 (1 秒) 分为 8000 段小时间段 (125 微秒)，每段传输一路信号。
SDH 系统基于 TDM，是一种传统的电路调度技术，提供高稳定性、低误码率的传输服务。

早年通信依靠TDM传输语音，奠定电话网络基础。随后，以太网在与ATM的竞争中胜出，成为网络主流。如今，IP协议占据主导地位，推动了网络业务IP化。服务器、PC和摄像头等设备都需配置IP地址，彰显IP在现代通信中的重要性。

MSTP融合了运营商骨干网的SDH和园区内部的以太网优势。运营商骨干网仍采用时分复用技术，但与用户连接的接口使用标准以太网接口（如10M、1G），而非传统的POS/CPOS接口。这种融合为运营商和用户提供了无缝连接和灵活的带宽扩展，满足了园区内日益增长的数据传输需求。

合资公司 MSTP 的股权分配不均：SDH 占据 70% 的主导地位，以太网仅占 20%，其他技术如 ATM 则占比更低。
然而，随着网络格局从语音主导转向数据主导，以太网的技术优势凸显，但受制于股权结构，无法充分发挥潜力。
这导致了以太网发起了技术革新，推动了 WDM、OTN、IP-RAN 等技术的发展，以打破 SDH 的垄断，实现技术平权，提升数据网络的性能和效率。

04  波分WDM

随着互联网高速普及，带宽需求飙升，迫使电信运营商解决语音和数据传输冲突难题。传统电话网络已无法满足海量音视频传输需求。
受二环路高架桥启发，专家提出将网络传输划分为多个通道，从而提升传输性能。这种基于SDN技术的多通道汇聚解决方案，有效解决了带宽争用问题，为电信运营商释放了巨大的增长潜力和利润空间。

波分复用（WDM）技术将多个波长信号同时传输在一根光纤中，提升了网络容量。WDM技术广泛应用于城市主干道（城域波分）和跨区域道路（长途波分），有效提高了网络效率。

裸光纤搭配波分技术，可显著提升带宽：
- 传统裸光纤：商用100G光模块，链路最大100G
- 波分部署：单条光纤带宽可高达4T或更高。
波分技术虽成本高昂，但可支持高带宽应用，主要用户为运营商、公安、BAT等单位。

05      OTN

OTN（OpticalTransportNetwork，光传送网）

WDM波分技术以其惊人的超宽带宽备受青睐，满足日益增长的数据传输需求。然而，实时流量监测和重点业务保障措施的缺乏仍是需要解决的挑战。

SDH 笑道：小样儿，容量那么大，你监测和管理上还是有问题吧？

WDM 回应道：我容量确实比你大得多，但管理这方面的确没你们做得好； 

技术的演进中，曾经风靡一时的SDH如今已退居次席，成为OTN麾下的一员。而另一位技术巨擘以太网，其发展势如破竹，展现出强劲的生命力。

06     MSTP+

为解决MSTP中以太网股权分配不均的问题，SDH 集团推出MSTP+（Hybrid MSTP）。该方案将以太网股权提高至50%，以反映其在网络流量中占90%以上的贡献。此举旨在提升以太网地位，成为对该业务贡献率不匹配的补偿措施。

07      IP-RAN和PTN

以太网与 MPLS 携手，挑战 SDH 的市场地位。面对传统技术 MSTP 的 50% 份额，以太网立志变革通信格局。

以太网崛起挑战SDH阵营，采取“农村包围城市”战略，实现终端IP化和建立以IP+以太网为主导的骨干网。
然而，以太网阵营内部出现分歧，形成两大派系，为市场格局增添不确定性。

SDH 客户可选择加入 IP-RAN，但需采用伪装技术。IP-RAN 不提供时间同步保证，专注于以太网服务。

SDH提供商面临转型挑战，其众多客户仍有TDM业务需求。PTN通过伪装技术（PWE3）吸纳SDH客户，使其在PTN网络中伪装成SDH设备，满足TDM需求。在网络外时，伪装去除，还原为原始状态。这种易容术可为现有SDH客户提供平滑过渡，同时促进PTN网络的扩张。

08      总结

MSTP+ 作为 SDH 向以太网的过渡方案已不再适用。随着 IP-RAN 和 PTN 的融合，其差异已变得微乎其微。这种融合标志着 IP/以太网对 SDH 的胜利。

IP技术革新，数通战胜传统通信，运营商骨干网全面IP化，彰显网络技术广阔前景和丰厚收益。

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