以太網接入技術

以太網接入技術是從傳統的以太網網絡技術上發展而來的一種寬帶接入技術，與傳統的局域網絡技術有所不同,借用了傳統以太網技術的幀結構和接口，但其網絡結構和工作方式與傳統局域網絡幾乎完全不同。從其應用上看，為了滿足用户接入需求，就必須增強其網絡管理能力和可靠性，保證用户接入的帶寬，而傳統以太網網絡技術無法滿足這種要求，因此才有了專門針對寬帶接入的技術發展和轉變。 ^[1] 

時下寬帶接入的主要方式有以太網接入、ADSL接入和CableModem接入三種。

其中ADSL接入和CableModem接入均可利用豐富的銅線資源。

以太網接入技術是具有中國特色的接入技術。由於中國特色的民宅大多數非常集中，符合以太網的應用特點。而且以太網接入技術的優點是技術非常成熟、標準化、平均端口成本低、帶寬高、用户端設備成本低。

採用以太網作為企事業用户接入手段的主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識、時下所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的。以太網接入採用異步工作方式，很適於處理IP突發數據流，技術已有重要變化和突破（LAN交換、星形佈線、大容量MAC地址存儲以及管理性等）。與傳統的以太網相比，除了名字以外，僅剩的特徵只有幀結構和簡單性仍然保留，其餘基本特徵已有根本性變化。以太網容量分為10/100/1000Mbit/s三級，可按需按64kbit/s的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬直至1Gbit/s，用户真正實現按需付費。特別是1Gbit/s和10Gbit/s以太網技術直接與光技術結合後，由於省掉了中間的ATM層和SDH層，可以使總的投資成本減少30%，而總的所有權（Ownershipcost）成本降低40%。

時下全球企事業用户的90%以上都採用以太網接入，已成為企事業用户的主導接入方式。然而，由於認證計費、服務質量、可管理性、信息安全、可靠性以及實裝率低等多種因素，以太網作為公用電信網接入方式尚需進一步改進。主要問題是以太網還沒有機制保證端到端性能，無法提供實時業務所需要的QoS和多用户共享節點及網絡所必需的計費統計能力。其次，以太網尚不能提供電信級公用電信網所必需的硬件和軟件可靠性，特別是由於以太網交換機的光口以點到點方式直接相連，省掉了傳輸設備，不具備內置的故障定位和性能監視能力，使以太網中發生的故障難以診斷和修復。以太網也不能像SDH那樣分離網管信息和用户信息，安全性不如SDH網。事實上以太網原來就根本沒有也無須網內安全機制，而一旦用於公網，情況就完全不同了，安全機制成為必不可少的關鍵要求。以太網原來主要用於小型局域網絡環境，OAM&P能力很弱，而且只有網元級的管理系統，其管理工具也不足以支持公用電信網所必需的網絡範圍的管理。而在公用電信網中，必須有效地運行和維護大規模的地理分散的網絡，必須有很強的OAM&P能力和網絡級的管理能力。另外，以太網沒有內置保護功能，主要靠路由器來實施保護，需要大約1秒的時間才能使數據流重新定向，使以太網無法傳送電信級的語音數據流。再有，以太網最適合高密集用户區應用，然而其低成本通常是在用户實裝率至少超過30%時才有意義，而時下我國多數新敷設地區的用户實裝率不到10%，這些地區敷設以太網的成本並不低，不如ADSL技術。最後，以太網中光纖線路成本隨節點數的增加而迅速增長，其網絡成本對於複雜的大型電信級網絡是否合算還是個未知數。因此，以太網主要適用於節點數不多的局域網環境。只有妥善地解決了上述主要問題後，傳統以太網才能順利地應用於公用電信網的高密集用户環境。

以太網的一個最新發展是利用已有的電信網中的雙絞線來傳以太網信號，避免重新敷設較貴的5類線，IEEE802．8h小組已經開始制訂相關標準，計劃在2004年完成。長距離以太網（LRE）就是這項技術的早期應用例子，可以分別在1000m、1200m或1500m距離上傳輸15Mbit/s、10Mbit/s或5Mbit/s對稱速率的以太網信號。這樣就可以在不改變現有電信基礎設施的條件下提供高性價比的以太網業務。 ^[2] 

對於電信級的寬帶接入來説,網絡結構是業務承載和管理的基礎，以太網接入結構區別於終端級的局域網,更側重於匯接局側設備和用户設備的組成。也就是説不能簡單的通過路由器來完成端口和MAC地址的映射管理，而且用户終端也不能夠通過以太網交換機隔離單播數據幀，只能對以太幀進行復用和解複用。以太網對於用户端到端的性能保證和實時性業務的處理能力低下，這是以太網接入技術中存在的最大問題。 ^[1] 

寬帶接入不同於局域網應用,局域網應用中，只具備網元級的管理系統,而公共電信網必須對分散的網絡進行管理，其認證計費問題就無法很好的進行處理，存在一定的限制。而且隨着寬帶事業的發展，針對不同用户的差別化服務和統一管理而言，相應的認證方案和計費方式就需要更為細化的管理。 ^[1] 

常規的網絡認證中，用户都是通過DHCP服務器獲得相應的地址,因此必然存在着用户端的地址更換問題，而傳統以太網技術很難解決相關的問題,就存在了地址浪費，這會影響整體公網的管理，增加管理難度，甚至造成大面積欠費等。從傳統的PSTN窄帶撥號接入技術上發展而來的PPPoE技術則依據以太網接入技術進行了延伸,計費和驗證方式更為準確,有利於網絡的維護和管理。 ^[1] 

在寬帶接入網絡中，需要對用户的廣播信息進行保護，進行單一性的標識認證,從而保證數據的安全性。以太網技術的OAM能力較差,在大型的分散型網絡中內置保護功能缺失，所以對於電信級的數據信息傳送安全性有一定的缺陷。而且以太網接入結構複雜，故障點較多，因此在後期的維護中較為困難，維護方式與傳統接入方式也有一定的差別。 ^[1] 

就網絡接入的發展來看，用户技術的不斷擴展使得網絡應用的範圍越發廣泛，這種發展必然會出現運營價格與用户的接受能力之間的衝突,想要解決這種衝突,就需要降低網絡接入成本從而降低使用價格，而且IP接入方式也是今後網絡發展的主流方向，以太網接入技術明顯符合這種要求。 ^[1] 

以太網技術本身正是由於安全性等方面的問題而保證了帶寬，而且非常適用於用户較為密集的區域,這樣使得其網絡鋪設成本大幅降低，從而使用户的網絡接入和使用價格大幅下降，而不會影響用户的具體使用,性價比極高。 ^[1] 

從實際的應用發展來看,在解決上文中提到的問題方面以太網出現了VLAN接入方式和VLAN+PPPoE這兩種主流方式，一方面這類接入方式可以對於ARP 和DHCP的用户攜帶信息進行隔離,提升用户數據的安全性；另一方面通過端口綁定的方式提升了Qos的處理能力，當然這造成了地址的利用率降低的問題，但隨着IPV6的發展深入,這種問題也會逐漸被化解。 ^[1] 

以太網接入技術可以説是非常適用於中國使用的寬帶接入技術，由於其使用上的性價比與用户密集性成正比，對於我國這樣一個人口大國來説具有很高的應用優勢，基於以太網技術的寬帶接入網給用户提供標準的以太網接口，能夠兼容所有帶標準以太網接口的終端，用户不需要另配任何新的接口卡或協議軟件，其價格低廉會使更多的用户傾向於此方面。以太網技術的寬帶接入網無論是網絡設備還是用户端設備，都比ADSL、Cable Modem等便宜很多,當然以太網接入方面存在着設備利用率低、業務範圍窄等問題,這使得網絡建設的成本較大,收益不足,但隨着網絡用户的逐漸增多,成本與收入之間的差距將逐漸縮小,最終將體現出實際應用上的優勢,或將成為我國寬帶網絡接入方面的主流方式。 ^[1]