萬兆以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

1、.：.；萬兆以太網(wǎng)技術(shù)開展及運用摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更新與開展，萬兆以太網(wǎng)10GBase-T技術(shù)將在不久的未來成為網(wǎng)絡(luò)運用的主流，本文綜合論述了10GBase-T技術(shù)、市場及運用。運用10GBase-T銅纜布線處理方案構(gòu)建高性能網(wǎng)絡(luò)中心成為行業(yè)開展趨勢。關(guān)鍵字：萬兆以太網(wǎng) 802.3ae10GE規(guī)范 10GBase-T銅纜布線 線性傳輸性能一 以太網(wǎng)技術(shù)的開展以太網(wǎng)Ethernet技術(shù)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(wù)站都銜接在一條總線上，一切的任務(wù)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(wù)站在總線上傳輸，其它任務(wù)站必需等待傳輸終了后，再開場本人的傳輸。由于以太網(wǎng)技術(shù)具有共享性、開放性、加上設(shè)計技術(shù)上的一些優(yōu)勢(如構(gòu)造簡單、算法簡約、良好的兼容性和平滑晉級)以及關(guān)鍵的傳輸速率的大幅提升，它不但在局域網(wǎng)領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟，而且在城域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)范圍內(nèi)都得到了進(jìn)一步的運用。最早的以太網(wǎng)傳輸速率為10Mbps。采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式的局域網(wǎng)技術(shù)，由Xerox公司于1975年研制勝利。而在1979年7月至1982年間，當(dāng)時的DEC、Intel和Xerox三家公司共同制定了以太網(wǎng)的

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

4、資，所以這項技術(shù)的市場前景非常被用戶看好。再開展就進(jìn)入到以太網(wǎng)的萬兆時代。萬兆以太網(wǎng)運用IEEE 802.3以太網(wǎng)介質(zhì)接入控制MAC協(xié)議、IEEE 802.3以太網(wǎng)幀格式和IEEE 802.3幀格式，不需求修正以太網(wǎng)介質(zhì)接入控制MAC協(xié)議或分組格式。所以，可以支持一切網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)的智能網(wǎng)絡(luò)效力，具有高可用性、多協(xié)議標(biāo)志交換MPLS、含IP語音VoIP在內(nèi)的效力質(zhì)量QoS、平安與戰(zhàn)略實施、效力器負(fù)載平衡SLB和Web高速緩存等特點。二 10GBase-T萬兆以太網(wǎng)技術(shù)萬兆以太網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)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(gòu)造的交融，可以與OC-192電路和SONET/SDH設(shè)備一同運轉(zhuǎn)，維護(hù)了傳統(tǒng)根底設(shè)備投資，使運營商可以在不同地域中經(jīng)過城域網(wǎng)提供端到端以太網(wǎng)。在傳輸介質(zhì)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(wǎng)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?fù)涞慕M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(fēng)險極低。與全雙工快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)一樣，萬兆以太網(wǎng)也采用全雙工，因此沒有固有的間隔 限制。由于萬兆以太網(wǎng)依然是以太網(wǎng)，運用了相關(guān)的管理工具和體系構(gòu)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)的光模塊技術(shù)也得到了迅速的開展。萬兆以太網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)而設(shè)計，尺寸大并且價錢比較昂貴。Xenpak是面向萬兆以太網(wǎng)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(jìn)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(wǎng)PHY和廣域網(wǎng) 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(shù)的運用領(lǐng)域萬兆以太網(wǎng)技術(shù)突破了傳統(tǒng)以太網(wǎng)近間隔 傳輸?shù)南拗?。除了運用在局域網(wǎng)和園區(qū)網(wǎng)外，也可以方便地運用在城域甚至廣域范圍，來構(gòu)建高性能的網(wǎng)絡(luò)中心。1.寬帶IP城域網(wǎng)10GBase-

9、T網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可提供高密度萬兆、千兆以太網(wǎng)接口，為效力提供商和企業(yè)用戶提供城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的銜接。萬兆以太網(wǎng)在裸光纖上最遠(yuǎn)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(shè)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(shù)，尤其是涉及到數(shù)字化放射治療方案的時候。經(jīng)過一種新出現(xiàn)的叫做熔合的過程能將多張反映身體構(gòu)造和新陳代謝變化的圖像合在一同。利用這一技術(shù)，治療方案制定者能利用這些圖像使放射束充分對準(zhǔn)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(shù)。實時交互式視頻會出如今大學(xué)、培訓(xùn)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(shù)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(nèi)容效力會聚網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心需求會聚數(shù)百計的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)線路，在用戶端，效力器會聚網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)設(shè)備可滿足會聚網(wǎng)絡(luò)的需求，并為未來網(wǎng)絡(luò)晉級預(yù)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(shù)的主要驅(qū)動

11、力是本錢，現(xiàn)實運用需求降低本錢。10GBase-T技術(shù)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(jìn)的以太網(wǎng)技術(shù)以千兆以太網(wǎng)技術(shù)來衡量，本錢是其3倍，性能到達(dá)其10倍。對于大范圍的實施萬兆以太網(wǎng)來說，利用光纖傳輸?shù)奶幚矸桨冈?jīng)被證明過于昂貴，因此銅纜的處理方案得以被開發(fā)。 測試闡明，10G以太網(wǎng)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(dá)500MHz，但對于高帶寬傳輸是更好的媒質(zhì)；許多制造商提供的電纜標(biāo)稱600MHz，正是估計到有運用需求更高的性能。萬兆銅纜以太網(wǎng)10GBase-T規(guī)范任務(wù)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)設(shè)