萬兆以太網:要注重保護用戶投資

以太網技術經過20年的發展，不但在局域網領域站穩了腳跟，而且在城域網市場占有了一席之地，隨著萬兆以太網802.3ae標準的推出，以太網又向廣域網邁進了一大步。

脫穎而出的緣由

以太網技術（802.3）與令牌總線（802.4）、令牌環（802.5）曾一起成為局域網領域的三大標準。為什么以太網技術能夠在當初的并列三大標準中脫穎而出最終成為局域網的主流技術，并在城域網甚至廣域網范圍得到了進一步的應用？通過分析以太網的發展歷程和技術特點，以太網的發展主要得益于以下原因：

由施樂、Digital以及Intel共同推出的DIX以太網標準在首次公布時就沒有添加任何版權限制，他們的想法是讓其他人能夠方便地得到以太網技術，進而生產以太網產品。IEEE組織也成立了專門的研究小組，廣泛吸納科研院所、生產廠家、個人會員參與研究討論。這些舉動得到了眾多服務提供商的支持，使以太網很容易融入到新產品開發中。以太網還具有如下特點：

以太網的可平滑升級保護了用戶的投資，以太網的改進始終保持向前兼容，使得用戶能夠實現無縫的升級，一方面不需要額外的投資升級上層應用系統，也不影響原來的業務部署和應用。

以太網結構簡單、管理方便、價格低廉。由于沒有采用訪問優先控制技術，簡化了訪問控制的算法，從而簡化了網絡的管理，并降低了部署的成本，因而得到了廣泛的應用。

以太網技術的持續改進滿足了用戶不斷增長的需求，以太網技術在發展過程中得到了不斷的改進，如物理介質從粗同軸電纜到細同軸電纜、雙絞線、光纖的擴展，網絡功能從共享以太網到全雙工、交換以太網的進步，傳輸速率從10M到100M、1000M乃至10G的提升，極大地滿足了廣大用戶對各類應用的需求。

萬兆以太網技術的研究始于1999年底IEEE802.3ae工作組的成立，歷時近3年，在2002年6月正式發布了802.3ae10GE標準。

在物理層，802.3ae大體上可以分為兩種類型，一種為與傳統以太網連接速率為10Gbps的“LANPHY”，另一種為連接SDH/SONET速率為9.58464Gbps的“WANPHY”。其中LANPHY還包括一種可以使用DWDM波分復用技術的“10GBASE-LX4”規格。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，保護了傳統基礎設施投資，使運營商能夠在不同地區通過城域網提供端到端以太網。

在數據鏈路層，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。

應用前景與展望

隨著千兆到桌面的日益普及，萬兆以太網技術將會在匯聚層和骨干層得到廣泛的應用。就目前網絡現狀而言，萬兆以太網首先的應用場合將是教育行業以及數據中心的出口、城域網的骨干。

隨著高校多媒體網絡教學、數字圖書館等應用的開展，高校校園網將是萬兆以太網的重要應用場合，利用10GE的高速鏈路構建校園網的骨干鏈路以及各個分校區和本部之間的連接，實現端到端的以太網訪問，提高了傳輸的效率，有效地保證了遠程多媒體教學、數字圖書館等業務的開展。

萬兆以太網在數據中心出口的應用：隨著服務器紛紛采用千兆鏈路連接網絡，匯聚這些服務器的上行帶寬將會很快成為瓶頸，使用10GE高速鏈路能夠為數據中心出口提供充分的帶寬保障。

城域網建設的深入，各種豐富的內容業務（如各種流媒體視頻應用、多媒體互動游戲）紛紛出現，對城域網帶寬提出更高需求，而使用傳統的SDH、DWDM等技術作為骨干存在網絡結構復雜、難于維護、建設成本高等問題，在城域網的骨干層部署10GE可以簡化網絡結構，降低部署成本，便于維護，通過端到端以太網來打造低成本、高性能、具有豐富業務支持能力的城域網。10GE在城域網中的應用主要有兩個方面：直接用10GE完全取代原來的傳輸鏈路作為城域網的骨干；通過10GE的CWDM接口或WAN接口與城域網的傳輸設備相連接，充分利用已有的SDH或DWDM骨干傳輸資源。

優缺點分析與部署建議

萬兆以太網技術提供了更豐富的帶寬和處理能力，能夠有效節約用戶在鏈路上的投資，并保持了以太網一貫的兼容性和簡單易用、升級容易的特點，但是我們也看到由于萬兆以太網尚處于發展的初期，也還存在著一些問題與不足。首先，目前一個10GE端口的價格是GE端口的100倍左右，因而性價比差，尤其是在帶寬得不到充分利用的情況下，會造成投資的極大浪費；其次，萬兆以太網繼承了以太網一貫的弱QoS特點，如何進行有保障的區分業務承載仍然沒有解決，RPR、MPLS等特性的支持尚不成熟；而且由于10GE要求設備具有很強大的處理能力，目前業界有些廠商推出的10GE端口并不能達到真正的線速處理，因而其帶寬優勢大打折扣。

針對上述問題以及網絡目前帶寬需求不太迫切，網絡建設側重業務與性價比的現狀來看，建議目前的網絡核心仍然采用2.5GPOS接口或GETrunk的方式來進行，待萬兆以太網技術更加成熟、成本得到很好的控制之后再平滑升級至萬兆。

在國內網絡廠商中華為率先推出了支持萬兆的高端路由器和交換機。華為QuidwayS8500萬兆多層核心交換機具有容量大、業務接口特性豐富、協議支持完備等特點，背板容量：1.2T，交換容量480Gbps，以太網接口最大提供12個萬兆以太網接口，并能夠強大的VPN支持能力和完善的QoS能力。同時推出的華為QuidwayNetEngine5000系列萬兆核心路由器是面向電信級運營核心網絡的高端網絡產品，最大端口容量5.6T，支持10GPOS、10GELAN、10GEWAN接口的IP/MPLS線速轉發，可以支持向更高速接口平滑擴展。華為第五代高端核心路由器QuidwayNetEngine80/40也具有平滑升級至萬兆的能力。

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