萬兆以太網技術發(fā)展及應用

1、.：.；萬兆以太網技術開展及運用摘要：隨著互聯(lián)網技術的更新與開展，萬兆以太網10GBase-T技術將在不久的未來成為網絡運用的主流，本文綜合論述了10GBase-T技術、市場及運用。運用10GBase-T銅纜布線處理方案構建高性能網絡中心成為行業(yè)開展趨勢。關鍵字：萬兆以太網 802.3ae10GE規(guī)范 10GBase-T銅纜布線 線性傳輸性能一 以太網技術的開展以太網Ethernet技術由施樂公司(Xerox)于1973年提出并實現(xiàn)，它采用“載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享訪問方

2、案,將多個任務站都銜接在一條總線上，一切的任務站都不斷向總線發(fā)出監(jiān)聽信號。但在同一時辰，只能有一個任務站在總線上傳輸，其它任務站必需等待傳輸終了后，再開場本人的傳輸。由于以太網技術具有共享性、開放性、加上設計技術上的一些優(yōu)勢(如構造簡單、算法簡約、良好的兼容性和平滑晉級)以及關鍵的傳輸速率的大幅提升，它不但在局域網領域站穩(wěn)了腳跟，而且在城域網甚至廣域網范圍內都得到了進一步的運用。最早的以太網傳輸速率為10Mbps。采用CSMA/CD介質訪問控制方式的局域網技術，由Xerox公司于1975年研制勝利。而在1979年7月至1982年間，當時的DEC、Intel和Xerox三家公司共同制定了以太網的

3、技術規(guī)范DIX。在這個技術規(guī)范的根底上，構成了IEEE802.3以太網規(guī)范，并在1989年正式成為一種以太網技術的國際規(guī)范。在20多年中，以太網技術閱歷了不斷開展，成為迄今最廣泛運用的局域網技術。千兆以太網技術作為一種高速以太網技術，給用戶帶來了提高中心網絡的有效處理方案。它承繼了傳統(tǒng)以太網技術價錢廉價的特點，采用與10M以太網一樣的幀格式、幀構造、網絡協(xié)議、全/半雙工任務方式、流控方式以及布線系統(tǒng)。由于這項技術可以不用改動傳統(tǒng)以太網的桌面運用和操作系統(tǒng)，因此可與10M或100M的以太網很好地配合任務。在晉級到千兆以太網時，不用改動網絡運用程序、網管部件和網絡操作系統(tǒng)，可以最大程度地維護用戶投

4、資，所以這項技術的市場前景非常被用戶看好。再開展就進入到以太網的萬兆時代。萬兆以太網運用IEEE 802.3以太網介質接入控制MAC協(xié)議、IEEE 802.3以太網幀格式和IEEE 802.3幀格式，不需求修正以太網介質接入控制MAC協(xié)議或分組格式。所以，可以支持一切網絡的上層效力，包括在OSI七層模型的第二/三層或更高層次上運轉的智能網絡效力，具有高可用性、多協(xié)議標志交換MPLS、含IP語音VoIP在內的效力質量QoS、平安與戰(zhàn)略實施、效力器負載平衡SLB和Web高速緩存等特點。二 10GBase-T萬兆以太網技術萬兆以太網技術10GBase-T始于2002年6月802.3ae10GE規(guī)范的

5、正式發(fā)布。在物理層，802.3ae大致分為兩種類型，一種為與傳統(tǒng)以太網銜接速率為10Gbps的“LANPHY，另一種為銜接SDH/SONET速率為9.58464Gbps的“WANPHY；WANPHY與SONETOC-192幀構造的交融，可以與OC-192電路和SONET/SDH設備一同運轉，維護了傳統(tǒng)根底設備投資，使運營商可以在不同地域中經過城域網提供端到端以太網。在傳輸介質方面，802.3ae目前可以支持9um單模、50um多模和62.5um多模光纖。在數(shù)據(jù)鏈路層，802.3ae承繼了802.3以太網的幀格式及最大/最小幀長度，支持多層星型銜接、點到點銜接及上述拓撲的組合，充分保證對已有運用

6、的兼容性，對上層運用沒有影響，使得晉級風險極低。與全雙工快速以太網和千兆位以太網一樣，萬兆以太網也采用全雙工，因此沒有固有的間隔 限制。由于萬兆以太網依然是以太網，運用了相關的管理工具和體系構造，因此能縮短實施和推行的時間。在制定802.3ae后，IEEE著手10GBase-T網絡在銅線上傳送規(guī)范的研討和制定。2002年11月成立了兩個研討銅線萬兆以太網的組織，一個組織研討在Cat5e或Cat6雙絞線上的10GBaseT；另一個組織正在研討用4對同軸電纜實現(xiàn)萬兆以太網的方法。西蒙公司于2003年1月率先在全球市場推出10Gip全系統(tǒng)10G布線處理方案。近期推出的MTP即插即用型光纖網絡布線處理

7、方案，可保證對重要數(shù)據(jù)中心鏈路具有前瞻性的支持，包括10Gb/s，未來的40Gb/s以及100Gb/s的運用。目前，西蒙是獨一擁有全套7類/F級銜接器的公司。西蒙的TERA系統(tǒng)是完全支持4銜接情況下100米萬兆傳輸?shù)?類F級布線系統(tǒng)，也是世界上性能最好的支持多媒體運用的規(guī)范化銅纜布線系統(tǒng)。隨著10GBase-T規(guī)范的制定，萬兆以太網的光模塊技術也得到了迅速的開展。萬兆以太網光模塊已有300針MSA模塊、XENPAK、XPAK、X2和XFP五種。其中300針MSA模塊屬于第一代模塊，最初面向SDH網絡而設計，尺寸大并且價錢比較昂貴。Xenpak是面向萬兆以太網的第一代光模塊，相對300針MSA而

8、言價錢低且尺寸校如今各個光模塊消費廠商正在積極進展小型化10G光模塊的研發(fā)。Xpak和X2是Xenpak模塊的直接改良版，體積減少了40，光接口、電接口都與原來堅持一致。Finisar等公司正在研發(fā)的XFP相比以上各種MSA都不同。在電接口方面沒有采用規(guī)范的XAUI接口，而是采用了自行規(guī)定的XFI接口。XFP支持局域網PHY和廣域網 PHY，具有可插拔、尺寸更加小巧、價錢更有競爭力等特點。三 10GBase-T技術的運用領域萬兆以太網技術突破了傳統(tǒng)以太網近間隔 傳輸?shù)南拗?。除了運用在局域網和園區(qū)網外，也可以方便地運用在城域甚至廣域范圍，來構建高性能的網絡中心。1.寬帶IP城域網10GBase-

9、T網絡設備可提供高密度萬兆、千兆以太網接口，為效力提供商和企業(yè)用戶提供城域網和廣域網的銜接。萬兆以太網在裸光纖上最遠可以傳送4080公里，滿足城域范圍的要求。也可以銜接DWDM和SDH/SONET設備實現(xiàn)廣域范圍的傳輸。2.企業(yè)和校園醫(yī)療行業(yè)會采用10GBase-T技術，尤其是涉及到數(shù)字化放射治療方案的時候。經過一種新出現(xiàn)的叫做熔合的過程能將多張反映身體構造和新陳代謝變化的圖像合在一同。利用這一技術，治療方案制定者能利用這些圖像使放射束充分對準腫瘤而對周圍組織的損傷最小。視頻也將會受害于這項技術。實時交互式視頻會出如今大學、培訓中心，也許下載一部電影將變得與下載一首歌一樣容易。另一個會采用這項

10、技術的是CAD/CAM行業(yè)。CAD文件正變得越來越大，會因各種緣由被模擬和展現(xiàn)，在有些情況下還被運用到計算機輔助制造和機器人。在工程方面，這將使工程師們?yōu)闇y試任何的情形建立更好的模型。3.數(shù)據(jù)中心和Internet交換中心 隨著Internet運用的普及，大量的數(shù)據(jù)訪問需求一個可晉級、高性能的內容效力會聚網絡。數(shù)據(jù)中心需求會聚數(shù)百計的快速以太網和千兆以太網線路，在用戶端，效力器會聚網絡要提供具有L2交換、L3路由的高密度GE/10GE路由器和交換機。萬兆以太網設備可滿足會聚網絡的需求，并為未來網絡晉級預留了的空間。 中石油北京數(shù)據(jù)中心工程現(xiàn)場四 10GBase-T銅纜布線開發(fā)這項技術的主要驅動

11、力是本錢，現(xiàn)實運用需求降低本錢。10GBase-T技術規(guī)范的目的是用3倍的本錢實現(xiàn)10倍的性能，衡量的規(guī)范是目前運用的最先進的以太網技術以千兆以太網技術來衡量，本錢是其3倍，性能到達其10倍。對于大范圍的實施萬兆以太網來說，利用光纖傳輸?shù)奶幚矸桨冈洷蛔C明過于昂貴，因此銅纜的處理方案得以被開發(fā)。 測試闡明，10G以太網需求至少500MHz起初是625MHz的線性傳輸性能。大多數(shù)的加強五類電纜只需150MHz或250MHz，規(guī)范也只需求有150MHz。六類雖沒有被強迫其性能到達500MHz，但對于高帶寬傳輸是更好的媒質；許多制造商提供的電纜標稱600MHz，正是估計到有運用需求更高的性能。萬兆銅纜以太網10GBase-T規(guī)范任務組宣布的布線系統(tǒng)支持目的包括：4銜接器雙絞線銅纜系統(tǒng)信道；100米長度 F級7類布線信道；55米長度 E級6類布線信道；100米長度 新型E級6類信道。開放式機架安裝現(xiàn)場在過去十年，對帶寬的需求呈指數(shù)級增長。以太網運用從10BASE-T、100BASE-T、1000BASE-T開展到如今的10GBASE-T。眾所周知，芯片存儲和處置才干每18個月添加一倍。網絡設