Vom LAN-Protokoll zum WAN-Champion Das Ethernet als Konkurrenz zu Sonet, SDH, Frame Relay und ATM

Zuverlässige Managed Ethernet-Services und verschiedene Ethernet Access Devices (EAD) öffnen der Ethernet-Datenkommunikation das Tor zur Welt. Verschiedene Zugangsplattformen können sich bereits an den Qualitätsstandards der traditionellen Telefoninfrastrukturen wie Sonet (Synchronous Optical Network), Frame Relay oder ATM-Netzen (Asynchronous Transfer Mode) messen lassen.

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Vor allem das Metro Ethernet Forum (MEF) und dessen neuer Chief Operating Officer, Kevin Vachon, feiern unüberhörbar den Erfolg des so genannten Carrier-Ethernet. Laut einer Marktstudie von Infonetics Research steigt der Absatz von Ethernet-Equipment wie Router und Switches seit einem Jahr unaufhörlich. Das ist in den Augen des MEF ein klares Indiz dafür, dass die Ethernet-Welt in Sachen Verfügbarkeit und Servicequalität vor einem Durchbruch steht.

Das vor mehr als 20 Jahren unter der US-Norm IEEE 802.3 angetretene und unter ISO/IEC 8802-3 weltweit anerkannte Datenübertragungsmedium hat mehrfach technische Wandlungen durchlaufen bis es heute auch im LAN-Umfeld der Endverbraucher beim Fast Ethernet mit Switched-Betrieb (100BaseTX) angekommen ist. Dieser Standard für Kupferkabelleitungen im Shared-LAN-Betrieb (maximal 90 Meter fest verlegtes Kabel) erreicht Übertragungsraten von 100 Megabit pro Sekunde.

Das aber ist nicht das Ende der Fahnenstange. Den angestammten Bereich lokaler Netze hat Ethernet mit der Einführung von Gigabit Ethernet hinter sich gelassen. Gigabit-Ethernet wurde auf der Grundlage der ursprünglichen Norm entwickelt. Erst für Glasfaserkabel, später auch für Twisted-Pair-Kabel der Kategorie fünf.

Viele Kilometer

Mit dem Verkabelungsstandard ISO/IEC 11801 gibt es bereits seit zehn Jahren herstellerneutrale Spezifikationen, die für eine Geländeausdehnung von bis zu drei Kilometern und eine Bürofläche von bis zu einer Million Quadratmetern mit 50 bis 50.000 Endgeräten gelten.

Bessere Ausprägungen für Wide Area Networks (WAN) finden sich unter dem inzwischen standardisierten 10-Gigabit-Ethernet. Ein Singlemode-Glasfasernetz unter 10Gbase-LX4 lässt sich über Distanzen von zehn Kilometern und mehr betreiben. Der Betrieb erfolgt ausschließlich im Vollduplex-Modus und verzichtet auf das klassische Zugriffsverfahren Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD).

Das ist ein klarer Hinweis darauf, dass der Ethernet Standard seine Fühler in Richtung WAN ausstreckt und damit direkt in Konkurrenz zu den herkömmlichen Netzarchitekturen wie ATM, Sonet und SDH (Syncronous Digital Hierarchy) tritt.

Rege Entwicklertätigkeiten haben ein breit aufgestelltes Umfeld an IEEE 802.3-konformem Netz-Equipment hervorgebracht. Nach Ansicht von Leopold Sternberg, verantwortlich für Strategie des Dienstleisters Teragate, erfüllen Layer-2 switched Ethernet mit DWDM-Technik (Dense Wavelength Division Multiplexing) längst die Kriterien professioneller Carrier-Netze wie Operations, Administrations and Maintenance (OAM). „Durch die physikalische Pakettrennung erreichen wir eine hohe Qualität der Dienste zwischen Anfangs- und Endpunkt“, sagt Sternberg.

Wo Glas auf Kupfer trifft

Das betrifft freilich in erster Linie Glasfaserstrecken. Bei der letzten Meile zum Übernahmepunkt des Netzteilnehmers treffen die Datenströme meist auf einen Flaschenhals in Form von Kupferkabeln, die hohe Datenübertragungsraten von mehreren Hundert Megabit pro Sekunde auf der ankommenden Glasfaserstrecke ausbremsen.

Zwar gibt es bereits für die umstrittene letzte Meile Vorstöße einer IEEE-Arbeitsgruppe (vor allem das so genante Ethernet Passive Optical Network – EPON), aber die Zahl der optischen Anschlüsse halten sich in Grenzen. Der Bitstrom-Access läuft in vielen Fällen über eine herkömmliche Vermittlungsstelle, bevor er im schnellen Backbone-Netz ankommt.

Service steht an vorderster Stelle

Die übertragbaren Datenvolumen je Sekunde sind nur ein Aspekt. In der Unternehmenskommunikation und bei zeitkritischen Anwendungen kommt es auf weitere Performanceindikatoren an, die die Qualität der Übertragung und die Der Dienste betreffen. Ein Dienst ist in der ISO/OSI-Terminologie eine Funktionssammlung einer Schicht, die einer übergeordneten Schicht am so genannten Dienstzugangspunkt angeboten wird. Praktisch bedeutet das: Alle Router und Switches müssen auf der Strecke Quality of Service (QoS) beherrschen und passend eingestellt sein.

Lange galt die Regel, das QoS nur mit ATM-Switchen zu realisieren sei. Das gehört der Vergangenheit an. QoS im Ethernet ist im WAN-Umfeld längst nicht mehr der Ausnahmefall. Ethernet-Dienstleister haben mittlerweile keine Schwierigkeiten ihre Ethernet-Dienste zu überwachen und durch Performance-Messungen die vereinbarten Service Level Agreements (SLAs) einzuhalten. „Bei Ethernet-Verbindungen werden dieselben SLA-Paremeter für Verfügbarkeit und Laufzeit angewendet wie bei anderen Netztypen“, sagt Sternberg.

Günstige Aussichten

Neben den Fortschritten bei der Standardisierung durch die IEEE und der Kombination von Ethernet-Switching mit einem optischen Übertragungssystem trumpft die Ethernet-Gemeinde vor allem bei den Kosten für Equipment und Netzbetrieb auf. Eine Ethernet-Verbindung mit zehn Megabit pro Sekunde kostet gegenüber einer ATM-Verbindung mit zwei Megabit pro Sekunde pro Bit rein rechnerisch lediglich ein Fünftel der Kosten herkömmlicher Dienste.

Diese Kostenvorteile schöpfen die führenden Hersteller wie 3Com, Cisco, Nortel oder Extreme Networks, vier von 70 Mitgliedern der US-amerikanischen Ethernet Alliance, voll aus. Im Portfolio der großen Hersteller finden sich mittlerweile standardkonforme Zugangsplattformen und Netzabschlussgeräte, die verschiedene Netztechniken wie Glasfaser, Sonet/SDH, ATM oder DSL unterstützen. „Wir stehen an der Schwelle einer flächendeckenden Verbreitung“, frohlockt Brad Booth, Chef der Ethernet Alliance.

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