1、萬兆以太網技術發(fā)展及應用摘要：隨著互聯(lián)網技術的更新與發(fā)展，萬兆以太網（10GBase-T）技術將在不久的將來成為網絡應用的主流，本文綜合闡述了10GBase-T技術、市場及應用。應用10GBase-T銅纜布線解決方案構建高性能網絡核心成為行業(yè)發(fā)展趨勢。關鍵字：萬萬兆以太太網 8022.3aae100GE標標準 10GGBasse-TT銅纜布布線 線性傳傳輸性能能一 以太網網技術的的發(fā)展以太網（EEtheerneet）技技術由施施樂公司司(Xeeroxx)于19773年提提出并實實現(xiàn)，它它采用“載波監(jiān)監(jiān)聽多路路訪問/沖突檢檢測CSSMA/CD(Carrrieer SSensse MMulttip

2、lle AAcceess/Colllissionn Deetecctioon)”的共享享訪問方方案,將多個個工作站站都連接接在一條條總線上上，所有有的工作作站都不不斷向總總線發(fā)出出監(jiān)聽信信號。但但在同一一時刻，只只能有一一個工作作站在總總線上傳傳輸，其其它工作作站必須須等待傳傳輸結束束后，再再開始自自己的傳傳輸。由由于以太太網技術術具有共共享性、開開放性、加加上設計計技術上上的一些些優(yōu)勢(如結構構簡單、算算法簡潔潔、良好好的兼容容性和平平滑升級級)以及關關鍵的傳傳輸速率率的大幅幅提升，它它不但在在局域網網領域站站穩(wěn)了腳腳跟，而而且在城城域網甚甚至廣域域網范圍圍內都得得到了進進一步的的應用。最早

3、的以太太網傳輸輸速率為為10MMbpss。采用用CSMMA/CCD介質質訪問控控制方式式的局域域網技術術，由XXeroox公司司于19975年年研制成成功。而而在19979年年7月至19982年年間，當當時的DDEC、Inttel和和Xerrox三三家公司司共同制制定了以以太網的的技術規(guī)規(guī)范DIIX。在在這個技技術規(guī)范范的基礎礎上，形形成了IIEEEE8022.3以以太網標標準，并并在19989年年正式成成為一種種以太網網技術的的國際標標準。在在20多年年中，以以太網技技術經歷歷了不斷斷發(fā)展，成成為迄今今最廣泛泛應用的的局域網網技術。千兆以太網網技術作作為一種種高速以以太網技技術，給給用戶帶帶

4、來了提提高核心心網絡的的有效解解決方案案。它繼繼承了傳傳統(tǒng)以太太網技術術價格便便宜的特特點，采采用與110M以以太網相相同的幀幀格式、幀幀結構、網網絡協(xié)議議、全/半雙工工工作方方式、流流控模式式以及布布線系統(tǒng)統(tǒng)。由于于這項技技術可以以不用改改變傳統(tǒng)統(tǒng)以太網網的桌面面應用和和操作系系統(tǒng)，因因此可與與10MM或1000M的以以太網很很好地配配合工作作。在升升級到千千兆以太太網時，不不必改變變網絡應應用程序序、網管管部件和和網絡操操作系統(tǒng)統(tǒng)，能夠夠最大程程度地保保護用戶戶投資，所所以這項項技術的的市場前前景十分分被用戶戶看好。再發(fā)展就進進入到以以太網的的萬兆時時代。萬萬兆以太太網使用用IEEEE 8

5、802.3以太太網介質質接入控控制（MMAC）協(xié)協(xié)議、IIEEEE 8002.33以太網網幀格式式和IEEEE 8022.3幀幀格式，不不需要修修改以太太網介質質接入控控制（MMAC）協(xié)協(xié)議或分分組格式式。所以以，能夠夠支持所所有網絡絡的上層層服務，包包括在OOSI七七層模型型的第二二/三層或或更高層層次上運運行的智智能網絡絡服務，具具有高可可用性、多多協(xié)議標標記交換換（MPPLS）、含含IP語音音（VooIP）在在內的服服務質量量（QooS）、安安全與策策略實施施、服務務器負載載均衡（SLB）和Web高速緩存等特點。二 10GGBasse-TT萬兆以以太網技技術萬兆以太網網技術（10GBas

6、e-T）始于2002年6月802.3ae10GE標準的正式發(fā)布。在物理層，802.3ae大致分為兩種類型，一種為與傳統(tǒng)以太網連接速率為10Gbps的“LANPHY”，另一種為連接SDH/SONET速率為9.58464Gbps的“WANPHY”；WANPHY與SONETOC-192幀結構的融合，可以與OC-192電路和SONET/SDH設備一起運行，保護了傳統(tǒng)基礎設施投資，使運營商能夠在不同地區(qū)中通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繼承了802.3以太網的幀格式及最大/最小幀長度，支持多

7、層星型連接、點到點連接及上述拓撲的組合，充分保證對已有應用的兼容性，對上層應用沒有影響，使得升級風險極低。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，因此沒有固有的距離限制。由于萬兆以太網仍然是以太網，使用了相關的管理工具和體系結構，因而能縮短實施和推廣的時間。在制定8002.33ae后后，IEEEE著著手100GBaase-T網絡絡在銅線線上傳送送標準的的研究和和制定。2002年11月成立了兩個研究銅線萬兆以太網的組織，一個組織研究在Cat5e或Cat6雙絞線上的10GBaseT；另一個組織正在研究用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

8、出10Gip全系統(tǒng)10G布線解決方案。近期推出的MTP即插即用型光纖網絡布線解決方案，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的應用。目前，西蒙是唯一擁有全套7類/F級連接器的公司。西蒙的TERA系統(tǒng)是完全支持4連接情況下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應用的標準化銅纜布線系統(tǒng)。隨著10GGBasse-TT標準的的制定，萬萬兆以太太網的光光模塊技技術也得得到了迅迅速的發(fā)發(fā)展。萬萬兆以太太網光模模塊已有有3000針MSAA模塊、XXENPPAK、XPAAK、X2和XFPP五種。其其中3000針MSAA模塊屬

9、屬于第一一代模塊塊，最初初面向SSDH網網絡而設設計，尺尺寸大并并且價格格比較昂昂貴。XXenppak是是面向萬萬兆以太太網的第第一代光光模塊，相相對3000針MSAA而言價價格低且且尺寸校校現(xiàn)在各各個光模模塊生產產廠商正正在積極極進行小小型化110G光光模塊的的研發(fā)。Xpak和X2是Xenpak模塊的直接改進版，體積縮小了40，光接口、電接口都與原來保持一致。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標準的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、價格更有競爭力等特點。三 10GGB

10、asse-TT技術的的應用領領域萬兆以太網網技術突突破了傳傳統(tǒng)以太太網近距距離傳輸輸?shù)南拗浦啤３肆藨迷谠诰钟蚓W網和園區(qū)區(qū)網外，也也能夠方方便地應應用在城城域甚至至廣域范范圍，來來構建高高性能的的網絡核核心。1.寬帶IIP城域域網10GBaase-T網絡絡設備可可提供高高密度萬萬兆、千千兆以太太網接口口，為服服務提供供商和企企業(yè)用戶戶提供城城域網和和廣域網網的連接接。萬兆兆以太網網在裸光光纖上最最遠可以以傳送44080公里里，滿足足城域范范圍的要要求。也也可以連連接DWWDM和和SDHH/SOONETT設備實實現(xiàn)廣域域范圍的的傳輸。2.企業(yè)和和校園醫(yī)療行業(yè)會會采用110GBBasee-T技技

11、術，尤尤其是涉涉及到數(shù)數(shù)字化放放射治療療計劃的的時候。通通過一種種新出現(xiàn)現(xiàn)的叫做做熔合的的過程能能將多張張反映身身體結構構和新陳陳代謝變變化的圖圖像合在在一起。利利用這一一技術，治治療計劃劃制定者者能利用用這些圖圖像使放放射束充充分對準準腫瘤而而對周圍圍組織的的傷害最最小。視視頻也將將會受益益于這項項技術。實實時交互互式視頻頻會出現(xiàn)現(xiàn)在大學學、培訓訓中心，也也許下載載一部電電影將變變得與下下載一首首歌一樣樣容易。另另一個會會采用這這項技術術的是CCAD/CAMM行業(yè)。CCAD文文件正變變得越來來越大，會會因各種種原因被被模擬和和展示，在在有些情情況下還還被應用用到計算算機輔助助制造和和機器人人

12、。在工工程方面面，這將將使工程程師們?yōu)闉闇y試任任何的情情形建立立更好的的模型。3.數(shù)據(jù)中中心和IInteerneet交換換中心 隨著Intternnet應應用的普普及，大大量的數(shù)數(shù)據(jù)訪問問需要一一個可升升級、高高性能的的內容服服務匯聚聚網絡。數(shù)數(shù)據(jù)中心心需要匯匯聚數(shù)百百計的快快速以太太網和千千兆以太太網線路路，在用用戶端，服服務器匯匯聚網絡絡要提供供具有LL2交換換、L33路由的的高密度度GE/10GGE路由由器和交交換機。萬萬兆以太太網設備備可滿足足匯聚網網絡的需需求，并并為未來來網絡升升級預留留了的空空間。 中石油北京京數(shù)據(jù)中中心項目目現(xiàn)場四 10GGBasse-TT銅纜布布線開發(fā)這項技技

13、術的主主要驅動動力是成成本，現(xiàn)現(xiàn)實應用用需要降降低成本本。100GBaase-T技術術標準的的目的是是用3倍的成成本實現(xiàn)現(xiàn)10倍的的性能，衡衡量的標標準是目目前使用用的最先先進的以以太網技技術（以以千兆以以太網技技術來衡衡量，成成本是其其3倍，性性能達到到其100倍）。對對于大范范圍的實實施萬兆兆以太網網來說，利利用光纖纖傳輸?shù)牡慕鉀Q方方案已經經被證明明過于昂昂貴，因因此銅纜纜的解決決方案得得以被開開發(fā)。 測試表明，10G以太網需要至少500MHz（起初是625MHz）的線性傳輸性能。大多數(shù)的增強五類電纜只有150MHz或250MHz，標準也只要求有150MHz。六類雖沒有被強制其性能達到50

14、0MHz，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，正是預計到有應用需要更高的性能。萬兆銅纜以太網10GBase-T標準工作組宣布的布線系統(tǒng)支持目標包括：4連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。開放式機架架安裝現(xiàn)現(xiàn)場在過去十年年，對帶帶寬的需需求呈指指數(shù)級增增長。以以太網應應用從110BAASE-T、1000BASSE-TT、10000BAASE-T發(fā)展展到現(xiàn)在在的100GBAASE-T。眾眾所周知知，芯片片存儲和和處理能能力每118個月月增加一一倍。網網絡設備備和布線線基礎設設施必須須和這種種更新速速