万兆以太网技术发展及应用

1、.：.；万兆以太网技术开展及运用摘要：随着互联网技术的更新与开展，万兆以太网10GBase-T技术将在不久的未来成为网络运用的主流，本文综合论述了10GBase-T技术、市场及运用。运用10GBase-T铜缆布线处理方案构建高性能网络中心成为行业开展趋势。关键字：万兆以太网 802.3ae10GE规范 10GBase-T铜缆布线 线性传输性能一 以太网技术的开展以太网Ethernet技术由施乐公司(Xerox)于1973年提出并实现，它采用“载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享访问方

2、案,将多个任务站都衔接在一条总线上，一切的任务站都不断向总线发出监听信号。但在同一时辰，只能有一个任务站在总线上传输，其它任务站必需等待传输终了后，再开场本人的传输。由于以太网技术具有共享性、开放性、加上设计技术上的一些优势(如构造简单、算法简约、良好的兼容性和平滑晋级)以及关键的传输速率的大幅提升，它不但在局域网领域站稳了脚跟，而且在城域网甚至广域网范围内都得到了进一步的运用。最早的以太网传输速率为10Mbps。采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网技术，由Xerox公司于1975年研制胜利。而在1979年7月至1982年间，当时的DEC、Intel和Xerox三家公司共同制定了以太网的

3、技术规范DIX。在这个技术规范的根底上，构成了IEEE802.3以太网规范，并在1989年正式成为一种以太网技术的国际规范。在20多年中，以太网技术阅历了不断开展，成为迄今最广泛运用的局域网技术。千兆以太网技术作为一种高速以太网技术，给用户带来了提高中心网络的有效处理方案。它承继了传统以太网技术价钱廉价的特点，采用与10M以太网一样的帧格式、帧构造、网络协议、全/半双工任务方式、流控方式以及布线系统。由于这项技术可以不用改动传统以太网的桌面运用和操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合任务。在晋级到千兆以太网时，不用改动网络运用程序、网管部件和网络操作系统，可以最大程度地维护用户投

4、资，所以这项技术的市场前景非常被用户看好。再开展就进入到以太网的万兆时代。万兆以太网运用IEEE 802.3以太网介质接入控制MAC协议、IEEE 802.3以太网帧格式和IEEE 802.3帧格式，不需求修正以太网介质接入控制MAC协议或分组格式。所以，可以支持一切网络的上层效力，包括在OSI七层模型的第二/三层或更高层次上运转的智能网络效力，具有高可用性、多协议标志交换MPLS、含IP语音VoIP在内的效力质量QoS、平安与战略实施、效力器负载平衡SLB和Web高速缓存等特点。二 10GBase-T万兆以太网技术万兆以太网技术10GBase-T始于2002年6月802.3ae10GE规范的

5、正式发布。在物理层，802.3ae大致分为两种类型，一种为与传统以太网衔接速率为10Gbps的“LANPHY，另一种为衔接SDH/SONET速率为9.58464Gbps的“WANPHY；WANPHY与SONETOC-192帧构造的交融，可以与OC-192电路和SONET/SDH设备一同运转，维护了传统根底设备投资，使运营商可以在不同地域中经过城域网提供端到端以太网。在传输介质方面，802.3ae目前可以支持9um单模、50um多模和62.5um多模光纤。在数据链路层，802.3ae承继了802.3以太网的帧格式及最大/最小帧长度，支持多层星型衔接、点到点衔接及上述拓扑的组合，充分保证对已有运用

6、的兼容性，对上层运用没有影响，使得晋级风险极低。与全双工快速以太网和千兆位以太网一样，万兆以太网也采用全双工，因此没有固有的间隔 限制。由于万兆以太网依然是以太网，运用了相关的管理工具和体系构造，因此能缩短实施和推行的时间。在制定802.3ae后，IEEE着手10GBase-T网络在铜线上传送规范的研讨和制定。2002年11月成立了两个研讨铜线万兆以太网的组织，一个组织研讨在Cat5e或Cat6双绞线上的10GBaseT；另一个组织正在研讨用4对同轴电缆实现万兆以太网的方法。西蒙公司于2003年1月率先在全球市场推出10Gip全系统10G布线处理方案。近期推出的MTP即插即用型光纤网络布线处理

7、方案，可保证对重要数据中心链路具有前瞻性的支持，包括10Gb/s，未来的40Gb/s以及100Gb/s的运用。目前，西蒙是独一拥有全套7类/F级衔接器的公司。西蒙的TERA系统是完全支持4衔接情况下100米万兆传输的7类F级布线系统，也是世界上性能最好的支持多媒体运用的规范化铜缆布线系统。随着10GBase-T规范的制定，万兆以太网的光模块技术也得到了迅速的开展。万兆以太网光模块已有300针MSA模块、XENPAK、XPAK、X2和XFP五种。其中300针MSA模块属于第一代模块，最初面向SDH网络而设计，尺寸大并且价钱比较昂贵。Xenpak是面向万兆以太网的第一代光模块，相对300针MSA而

8、言价钱低且尺寸校如今各个光模块消费厂商正在积极进展小型化10G光模块的研发。Xpak和X2是Xenpak模块的直接改良版，体积减少了40，光接口、电接口都与原来坚持一致。Finisar等公司正在研发的XFP相比以上各种MSA都不同。在电接口方面没有采用规范的XAUI接口，而是采用了自行规定的XFI接口。XFP支持局域网PHY和广域网 PHY，具有可插拔、尺寸更加小巧、价钱更有竞争力等特点。三 10GBase-T技术的运用领域万兆以太网技术突破了传统以太网近间隔 传输的限制。除了运用在局域网和园区网外，也可以方便地运用在城域甚至广域范围，来构建高性能的网络中心。1.宽带IP城域网10GBase-

9、T网络设备可提供高密度万兆、千兆以太网接口，为效力提供商和企业用户提供城域网和广域网的衔接。万兆以太网在裸光纤上最远可以传送4080公里，满足城域范围的要求。也可以衔接DWDM和SDH/SONET设备实现广域范围的传输。2.企业和校园医疗行业会采用10GBase-T技术，尤其是涉及到数字化放射治疗方案的时候。经过一种新出现的叫做熔合的过程能将多张反映身体构造和新陈代谢变化的图像合在一同。利用这一技术，治疗方案制定者能利用这些图像使放射束充分对准肿瘤而对周围组织的损伤最小。视频也将会受害于这项技术。实时交互式视频会出如今大学、培训中心，也许下载一部电影将变得与下载一首歌一样容易。另一个会采用这项

10、技术的是CAD/CAM行业。CAD文件正变得越来越大，会因各种缘由被模拟和展现，在有些情况下还被运用到计算机辅助制造和机器人。在工程方面，这将使工程师们为测试任何的情形建立更好的模型。3.数据中心和Internet交换中心 随着Internet运用的普及，大量的数据访问需求一个可晋级、高性能的内容效力会聚网络。数据中心需求会聚数百计的快速以太网和千兆以太网线路，在用户端，效力器会聚网络要提供具有L2交换、L3路由的高密度GE/10GE路由器和交换机。万兆以太网设备可满足会聚网络的需求，并为未来网络晋级预留了的空间。 中石油北京数据中心工程现场四 10GBase-T铜缆布线开发这项技术的主要驱动

11、力是本钱，现实运用需求降低本钱。10GBase-T技术规范的目的是用3倍的本钱实现10倍的性能，衡量的规范是目前运用的最先进的以太网技术以千兆以太网技术来衡量，本钱是其3倍，性能到达其10倍。对于大范围的实施万兆以太网来说，利用光纤传输的处理方案曾经被证明过于昂贵，因此铜缆的处理方案得以被开发。 测试阐明，10G以太网需求至少500MHz起初是625MHz的线性传输性能。大多数的加强五类电缆只需150MHz或250MHz，规范也只需求有150MHz。六类虽没有被强迫其性能到达500MHz，但对于高带宽传输是更好的媒质；许多制造商提供的电缆标称600MHz，正是估计到有运用需求更高的性能。万兆铜缆以太网10GBase-T规范任务组宣布的布线系统支持目的包括：4衔接器双绞线铜缆系统信道；100米长度 F级7类布线信道；55米长度 E级6类布线信道；100米长度 新型E级6类信道。开放式机架安装现场在过去十年，对带宽的需求呈指数级增长。以太网运用从10BASE-T、100BASE-T、1000BASE-T开展到如今的10GBASE-T。众所周知，芯片存储和处置才干每18个月添加一倍。网络设