千兆以太網技術在陜西電力信息化中的應用

千兆以太網技術在陜西電力信息化中的應用

●陜西電力信通中心付健
摘要：本文闡述了電力系統信息化建設的狀況，信息網絡建設的需求情況，詳細論述了以千兆以態網技術為主的網絡建設及其在陜西電力系統中的應用。

目前網絡技術的發展

隨著互聯網在全球的快速普及和發展，以及基于網絡的各種新型服務方式，商業模式的迅速推廣，人們對網絡帶寬的需求越來越高。順應用戶對網絡寬帶化的要求，局域網技術也有了飛速發展。

就在兩三年以前，在企業網技術的選型上，人們還在ATM技術、快速以太網和千兆以太網之間爭論不休，曾一度ATM技術成為局域網骨干的主流技術。下面對ATM技術和快速/千兆以太網做簡單介紹。

ATM(AsynchronousTransferMode)顧名思義就是異步傳輸模式，是國際電信聯盟ITU-T制定的標準，實際上在80年代中期，人們就已經開始進行快速分組交換的實驗，建立了多種命名不相同的模型，歐洲重在圖象通信把相應的技術稱為異步時分復用（ATD）美國重在高速數據通信把相應的技術稱為快速分組交換（FPS），國際電聯經過協調研究，于1988年正式命名為AsynchronousTransferMode(ATM)技術，推薦其為寬帶綜合業務數據網B-ISDN的信息傳輸模式。

ATM是一種傳輸模式，在這一模式中，信息被組織成信元，因包含來自某用戶信息的各個信元不需要周期性出現，這種傳輸模式是異步的。

ATM信元是固定長度的分組，共有53個字節，分為2個部分。前面5個字節為信頭，主要完成尋址的功能；后面的48個字節為信息段，用來裝載來自不同用戶，不同業務的信息。話音，數據，圖象等所有的數字信息都要經過切割，封裝成統一格式的信元在網中傳遞，并在接收端恢復成所需格式。由于ATM技術簡化了交換過程，去除了不必要的數據校驗，采用易于處理的固定信元格式，所以ATM交換速率大大高于傳統的數據網，如x.25，DDN，幀中繼等。另外，對于如此高速的數據網，ATM網絡采用了一些有效的業務流量監控機制，對網上用戶數據進行實時監控，把網絡擁塞發生的可能性降到最小。對不同業務賦予不同的"特權"，如語音的實時性特權最高，一般數據文件傳輸的正確性特權最高，網絡對不同業務分配不同的網絡資源，這樣不同的業務在網絡中才能做到"和平共處"。

由此可看出ATM的特點主要體現在：

1）服務質量保證技術（QoS），對多媒體應用有較好的保證；2）在交換節點的處理方面具有快速、簡單的優勢，有利于提高網絡整體的吞吐能力；3）面向連接的傳輸方式，在寬帶綜合服務網絡的市場領域占有優勢。

而對于以太網技術而言，作為園區網絡主要技術，以太網技術經歷了從共享到交換，由低速到高速的發展。最初的以太網都是10Mbps傳輸速率和帶寬共享式，只能作一些低速的桌面接入，不能滿足日益增長的數據業務的需求。而現在的以太網不僅是全交換的網絡，而且提供10M、100M、1000M的各種交換帶寬，如果采用Cisco以太網通道技術，則可以將多達8條以太網線路(包括100M和1000M)捆綁在一起，以獲得更大的帶寬。如今的以太網技術不僅可以使用在工作組，還可以作為企業網的骨干。由于現在絕大多數的工作站和服務器都是使用以太網接口，所以10M/100M以太網技術在工作組內繼續占主導地位，并且千兆以太網技術以其簡單、高速和對上層IP協議的很好支持，現在還繼續在園區網骨干中扮演重要角色。

1.以太網。該網的基本特征是采用一種稱為載波監聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAclearcase/" target="_blank" >ccess/CollisionDetection)的共享訪問方案，即多個工作站都連接在一條總線上，所有的工作站都不斷向總線上發出監聽信號，但在同一時刻只能有一個工作站在總線上進行傳輸，而其他工作站必須等待其傳輸結束后再開始自己的傳輸。

2.快速以太網。100Base-T快速以太網是從10Base-T以太網標準發展而來的。它保留了以太網的幀結構和CSMA/CD協議，使10Base-T和100Base-T站點間進行數據通信時不需要進行協議轉換。隨著桌面計算機和應用程序功能的增加，網絡用戶日益增加，所產生的數據量也越來越大。所以網絡帶寬就成為一個瓶頸問題，而100Base-T較好解決了這一問題?？焖僖蕴W能顯著提高工作站和服務器的傳輸帶寬，從而可以安全地增大網絡上的負載。

3.千兆以太網。千兆以太網技術作為高速以太網技術，給用戶帶來了提高核心網絡的有效解決方案，這種解決方案的最大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。千兆技術仍然是以太技術，它采用了與10M以太網相同的幀格式、幀結構、網絡協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由于該技術不改變傳統以太網的桌面應用、操作系統，因此可與10M或100M的以太網很好地配合工作。升級到千兆以太網不必改變網絡應用程序、網管部件和網絡操作系統，能夠最大程度地保護投資，因此該技術的市場前景仍舊十分看好。為了能夠偵測到64Bytes的幀內碰撞，GigabitEthe.net所支持的距離更短。

千兆以太網為局域主干網和城域主干網（借助單模光纖和光收發器）提供了一種高性能價格比的寬帶傳輸交換平臺，使得許多寬帶應用能施展其魅力。例如在千兆以太網上開展視頻點播業務和虛擬電子商務等。

基于對市場需求前景的看好，以及市場需求的逐漸增加，各大高帶寬網絡設備供應商都推出了自己的千兆以太網產品，像Cisco、3Com、ExtremeNetworks、Enterasys和Nortel等。

因為世界上現在80%的網絡節點是以太網，所以采用千兆以太網技術將最能保護現有投資；同時，今天的以太網用戶在運行以太網時已經取得的經驗也仍然可用于千兆以太網，他們在跟蹤網絡最大負載及優化網絡性能所做的開發，在千兆以太網也能保留使用。（三）

未完待續