萬兆乙太網

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　　萬兆乙太網是指傳輸速度為10Gbit/s的乙太網，其技術與千兆乙太網類似，仍然保留了乙太網幀結構。通過不同的編碼方式或波分復用提供10Gbit/s傳輸速度。

　　萬兆乙太網(10GE)屬於乙太網家族，它使用IEEE8023乙太網介質接人控制(MAC)協議、IEEE8023乙太網幀格式和IEEE8023幀格式不需要修改乙太網介質接人控制(MAC)協議或分組格式，所以能夠支持所有上層服務，包括在OSI七層模型的第2、3層或更高層次上運行的智能網路服務：高可用性、多協議標記交換(MPLS)、含IP語音(VoIP)在內的服務質量(QoS)、安全和策略實施、伺服器負載均衡(SLB)和Web高速緩存。另外，萬兆乙太網(10GE)還將支持所有標準的第2層功能802lp、8021QVLANS、EtherChannel和生成樹。與全雙工快速乙太網和乾兆位乙太網一樣，萬兆乙太網(10GE)也採用全雙工，因此沒有固有的距離限制。由於萬兆乙太網(10GE)仍然是乙太網，使用了相關的管理工具和體繫結構，因而能縮短實施和推廣的時間。

　　乙太網主要在區域網中占絕對優勢。但是在很長的一段時間中，人們普遍認為乙太網不能用於城域網，特別是匯聚層以及骨幹層。主要原因在於乙太網用作城域網骨幹帶寬太低（10M以及100M快速乙太網的時代），傳輸距離過短。當時認為最有前途的城域網技術是FDDI和DQDB。隨後的幾年裡ATM技術成為熱點，幾乎所有人都認為ATM將成為統一區域網、城域網和廣域網的唯一技術。但是由於種種原因，當前在國內上述三種技術中只有ATM技術成為城域網匯聚層和骨幹層的備選方案。

　　目前最常見的乙太網是10M乙太網以及100M乙太網（快速乙太網）。100M快速乙太網作為城域骨幹網帶寬顯然不夠。即使使用多個快速乙太網鏈路綁定使用，對多媒體業務仍然是心有餘而力不足。隨著千兆乙太網的標準化以及在生產實踐中的廣泛應用，乙太網技術逐漸延伸到城域網的匯聚層。千兆乙太網通常用作將小區用戶匯聚到城域POP點，或者將匯聚層設備連接到骨幹層。但是在當前10M乙太網到用戶的環境下，千兆乙太網鏈路作為匯聚也是勉強，作為骨幹則是力所不能及。雖然乙太網多鏈路聚合技術已完成標準化且多廠商互通指日可待，可以將多個千兆鏈路捆綁使用。但是考慮光纖資源以及波長資源，鏈路捆綁一般只用在POP點內或者短距離應用環境。

　　傳輸距離也曾經是乙太網無法作為城域數據網骨幹層匯聚層鏈路技術的一大障礙。無論是10M、100M還是千兆乙太網，由於信噪比、碰撞檢測、可用帶寬等原因五類線傳輸距離都是100m。使用光纖傳輸時距離限制由乙太網使用的主從同步機制所制約。802.3規定1000Base-SX介面使用纖芯62.5μm的多模光纖最長傳輸距離275m，使用纖芯50μm的多模光纖最長傳輸距離550m；1000Base－LX介面使用纖芯62.5μm的多模光纖最長傳輸距離550m，使用纖芯50μm的多模光纖最長傳輸距離550m，使用纖芯為10μm的單模光纖最長傳輸距離5000m。最長傳輸距離5km千兆乙太網鏈路在城域範圍內遠遠不夠。雖然基於廠商的千兆介面實現已經能達到80km傳輸距離，而且一些廠商已完成互通測試，但是畢竟是非標準的實現，不能保證所有廠商該類介面的互聯互通。

　　綜上所述，乙太網技術不適於用在城域網骨幹/匯聚層的主要原因是帶寬以及傳輸距離。隨著萬兆乙太網技術的出現，上述兩個問題基本已得到解決。

　　萬兆乙太網與千兆乙太網技術相比，擁有絕對的優勢特點。

　　首先，萬兆乙太網技術是一種只採用全雙工與光纖的技術，其物理層(PHY)和OSI模型的第一層(物理層)一致，它負責建立傳輸介質(光纖或銅線)和MAC層的連接，MAC層相當於OSI模型的第二層(數據鏈路層)。在網路的結構模型中，把PHY進一步劃分為物理介質關聯層(PMD)和物理代碼子層(PCS)。光學轉換器屬於PMD層。PCS層由信息的編碼方式(如64B／66B)、串列或多路復用等功能組成。

　　其次，萬兆乙太網技術基本承襲了乙太網、快速乙太網及千兆乙太網技術，保留了802．3乙太網的幀格式。因此，在用戶普及率、使用方便性、網路互操作性及簡易性上皆占有極大的引進優勢。在使用升級到萬兆乙太網解決方案時，用戶不必擔心現有的程式或服務會受到影響，升級的風險非常低。同時，在未來升級到40G甚至到100G時都將保持很明顯的優勢。

　　第三，只使用全雙工工作方式，徹底改變了傳統乙太網的半雙工的廣播工作方式。使用點對點鏈路，支持使用星型結構的區域網。

　　第四，萬兆乙太網技術提供了更多的新功能，大大提升了QoS，具有相當的革命性。因此，能更好地滿足網路安全、服務質量和鏈路保護等方面的需求。最後，隨著網路應用的深入，WAN／MAN與LAN的融和已經成為趨勢，各自的應用領域也將獲得新的突破。萬兆乙太網技術讓工業界找到了一條能夠同時提高乙太網的速度、可操作距離和連通性的途徑，它的應用必將為三網發展與融和提供新的動力。

　　以萬兆乙太網技術突出的優點，它可以作為包含區域網、城域網和廣域網(使用乙太網作為端到端的第二層傳輸方法)的網路體繫結構的基礎。在區域網中，核心網路技術將提升到萬兆乙太網，在城域範圍內工作的萬兆乙太網也將成為一種發展趨勢。目前，萬兆乙太網技術在網路架構方面的應用體現出一些技術優勢：遠程和擴展遠程光纖連接；為高速應用提供的最佳鏈路利用率為那些對延遲非常敏感的應用提供的低延時；支持現有的乙太網功能，例如QoS、安全性、多播和鏈路集中等。萬兆乙太網技術由於是過去乙太網技術的延伸，因此，在既有的網路市場上，尤其是對寬頻需求較為迫切的市場上將會有較大的發展空間。

　　1．在教育網中的應用

　　隨著高校多媒體網路教學、數字圖書館等應用的展開，高校校園網將成為萬兆乙太網應用的重要場合。利用萬兆乙太網技術構建校園網的骨幹鏈路和各分校區與本部之間的連接，可實現端到端的乙太網訪問，進而提高傳輸效率，有效保證遠程多媒體教學和數字圖書館等業務的開展。

　　2．在數據中心或伺服器群組網路中的應用

　　目前的文件和數據伺服器所需要的數據帶寬是非常可觀的，一個高性能的文件管理器可以管理多個千兆位乙太網網卡，並且由於它採用了優化的系統軟體和加速的網卡硬體，可以輕鬆地占用所有接El卡中的所有帶寬。如此巨大的處理能力，無論是進行事務處理還是執行關鍵任務型應用，都將使任何高性能的網路容量使用到極限。只有在伺服器群的分佈層和核心層採用一種非常高速的技術，例如萬兆乙太網，才可能使其容量更加平穩地實現增長，滿足高級應用對廉價原始帶寬不斷增長的需求。在愈來愈多的伺服器改用千兆乙太網作為上連技術後，數據中心或群組網路的骨幹帶寬需求相應增加，以千兆或千兆捆綁作為平臺已不能滿足用戶需求，升級到萬兆乙太網在服務質量及成本上都將占有相對的優勢。

　　3．在城域網寬頻匯聚層和骨幹層的應用

　　在寬頻城域網的大量建設中，接人層會有愈來愈多的萬兆或千兆乙太網上連到城域網的匯聚層，而匯聚層也會有愈來愈多的千兆乙太網上連到城域網的骨幹層，這使得像萬兆或萬兆捆綁這樣的寬頻需求，在城域網中的匯聚層及骨幹層有相當大的市場需求。

　　4．在存儲網路中的應用

　　在乙太網技術作為存儲網路平臺時，時延與高帶寬都是關鍵性的部件。因此，萬兆位乙太網可以用來架構一個乙太網平臺的存儲網路，這是一個新興的應用，它不僅可以滿足存儲設備的高速互連，也可實現存儲設備的備份及災難回覆。從成本上考慮，萬兆乙太網在這個新興的應用上能得到更好的發揮。

　　另外，萬兆乙太網也可以使用在其他多媒體應用上，如在VOD視頻點播等領域里尋找更多的應用空間。