万兆以太网技术发展及应用

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1、万兆以太太网技术术发展及及应用摘要：随随着互联联网技术术的更新新与发展展，万兆兆以太网网（100GBaase-T）技技术将在在不久的的将来成成为网络络应用的的主流，本文综综合阐述述了100GBaase-T技术术、市场场及应用用。应用用10GGBasse-TT铜缆布布线解决决方案构构建高性性能网络络核心成成为行业业发展趋趋势。关键字：万兆以以太网 8002.33ae110GEE标准 10GGBasse-TT铜缆布布线线性性传输性性能一以太网网技术的的发展以太网（Ethhernnet）技术由由施乐公公司(XXeroox)于于19773年提提出并实实现，它它采用“载波监监听多路路访问/冲突检检测CS

2、SMA/CD(Carrrieer SSensse MMulttiplle AAcceess/Colllissionn Deetecctioon)”的共享享访问方方案,将多个个工作站站都连接接在一条条总线上上，所有有的工作作站都不不断向总总线发出出监听信信号。但但在同一一时刻，只能有有一个工工作站在在总线上上传输，其它工工作站必必须等待待传输结结束后，再开始始自己的的传输。由于以以太网技技术具有有共享性性、开放放性、加加上设计计技术上上的一些些优势(如结构构简单、算法简简洁、良良好的兼兼容性和和平滑升升级)以及关关键的传传输速率率的大幅幅提升，它不但但在局域域网领域域站稳了了脚跟，而且在在城域网

3、网甚至广广域网范范围内都都得到了了进一步步的应用用。最早的以以太网传传输速率率为100Mbpps。采采用CSSMA/CD介介质访问问控制方方式的局局域网技技术，由由Xerrox公公司于119755年研制制成功。而在119799年7月至19982年年间，当当时的DDEC、Inttel和和Xerrox三三家公司司共同制制定了以以太网的的技术规规范DIIX。在在这个技技术规范范的基础础上，形形成了IIEEEE8022.3以以太网标标准，并并在19989年年正式成成为一种种以太网网技术的的国际标标准。在在20多年年中，以以太网技技术经历历了不断断发展，成为迄迄今最广广泛应用用的局域域网技术术。千兆以太

4、太网技术术作为一一种高速速以太网网技术，给用户户带来了了提高核核心网络络的有效效解决方方案。它它继承了了传统以以太网技技术价格格便宜的的特点，采用与与10MM以太网网相同的的帧格式式、帧结结构、网网络协议议、全/半双工工工作方方式、流流控模式式以及布布线系统统。由于于这项技技术可以以不用改改变传统统以太网网的桌面面应用和和操作系系统，因因此可与与10MM或1000M的以以太网很很好地配配合工作作。在升升级到千千兆以太太网时，不必改改变网络络应用程程序、网网管部件件和网络络操作系系统，能能够最大大程度地地保护用用户投资资，所以以这项技技术的市市场前景景十分被被用户看看好。再发展就就进入到到以太网

5、网的万兆兆时代。万兆以以太网使使用IEEEE 8022.3以以太网介介质接入入控制（MACC）协议议、IEEEE 8022.3以以太网帧帧格式和和IEEEE 8802.3帧格格式，不不需要修修改以太太网介质质接入控控制（MMAC）协议或或分组格格式。所所以，能能够支持持所有网网络的上上层服务务，包括括在OSSI七层层模型的的第二/三层或或更高层层次上运运行的智智能网络络服务，具有高高可用性性、多协协议标记记交换（MPLLS）、含IPP语音（VoIIP）在在内的服服务质量量（QooS）、安全与与策略实实施、服服务器负负载均衡衡（SLLB）和和Webb高速缓缓存等特特点。二 100GBaase-T

6、万兆兆以太网网技术万兆以太太网技术术（100GBaase-T）始始于20002年年6月8022.3aae100GE标标准的正正式发布布。在物物理层，8022.3aae大致致分为两两种类型型，一种种为与传传统以太太网连接接速率为为10GGbpss的“LANNPHYY”，另一一种为连连接SDDH/SSONEET速率率为9.584464GGbpss的“WANNPHYY”；WANNPHYY与SONNETOOC-1192帧帧结构的的融合，可以与与OC-1922电路和和SONNET/SDHH设备一一起运行行，保护护了传统统基础设设施投资资，使运运营商能能够在不不同地区区中通过过城域网网提供端端到端以以太网

7、。在传输输介质方方面，8802.3aee目前可可以支持持9umm单模、50uum多模模和622.5uum多模模光纤。在数据据链路层层，8002.33ae继继承了8802.3以太太网的帧帧格式及及最大/最小帧帧长度，支持多多层星型型连接、点到点点连接及及上述拓拓扑的组组合，充充分保证证对已有有应用的的兼容性性，对上上层应用用没有影影响，使使得升级级风险极极低。与与全双工工快速以以太网和和千兆位位以太网网一样，万兆以以太网也也采用全全双工，因此没没有固有有的距离离限制。由于万万兆以太太网仍然然是以太太网，使使用了相相关的管管理工具具和体系系结构，因而能能缩短实实施和推推广的时时间。在制定8802.

8、3aee后，IEEEE着着手100GBaase-T网络络在铜线线上传送送标准的的研究和和制定。20002年11月成成立了两两个研究究铜线万万兆以太太网的组组织，一一个组织织研究在在Catt5e或或Catt6双绞绞线上的的10GGBasseT；另一个个组织正正在研究究用4对同轴轴电缆实实现万兆兆以太网网的方法法。西蒙蒙公司于于20003年1月率先先在全球球市场推推出10Giip全系系统100G布线线解决方方案。近近期推出出的MTTP即插即即用型光光纤网络络布线解解决方案案，可保保证对重重要数据据中心链链路具有有前瞻性性的支持持，包括括10GGb/ss，未来来的400Gb/s以及及1000Gb/s

9、的应应用。目目前，西西蒙是唯唯一拥有有全套77类/F级连连接器的的公司。西蒙的的TERRA系统是是完全支支持4连接情情况下1100米米万兆传传输的77类F级布线线系统，也是世世界上性性能最好好的支持持多媒体体应用的的标准化化铜缆布布线系统统。随着100GBaase-T标准准的制定定，万兆兆以太网网的光模模块技术术也得到到了迅速速的发展展。万兆兆以太网网光模块块已有3300针针MSAA模块、XENNPAKK、XPAAK、X2和XFPP五种。其中3300针针MSAA模块属属于第一一代模块块，最初初面向SSDH网网络而设设计，尺尺寸大并并且价格格比较昂昂贵。XXenppak是是面向万万兆以太太网的第

10、第一代光光模块，相对3300针针MSAA而言价价格低且且尺寸校校现在各各个光模模块生产产厂商正正在积极极进行小小型化110G光光模块的的研发。Xpaak和X2是Xennpakk模块的的直接改改进版，体积缩缩小了440，光接口口、电接接口都与与原来保保持一致致。Fiinissar等等公司正正在研发发的XFFP相比比以上各各种MSSA都不不同。在在电接口口方面没没有采用用标准的的XAUUI接口口，而是是采用了了自行规规定的XXFI接接口。XXFP支支持局域域网PHHY和广广域网 PHYY，具有有可插拔拔、尺寸寸更加小小巧、价价格更有有竞争力力等特点点。三 100GBaase-T技术术的应用用领域万

11、兆以太太网技术术突破了了传统以以太网近近距离传传输的限限制。除除了应用用在局域域网和园园区网外外，也能能够方便便地应用用在城域域甚至广广域范围围，来构构建高性性能的网网络核心心。1.宽带带IP城域域网10GBBasee-T网网络设备备可提供供高密度度万兆、千兆以以太网接接口，为为服务提提供商和和企业用用户提供供城域网网和广域域网的连连接。万万兆以太太网在裸裸光纤上上最远可可以传送送4080公里里，满足足城域范范围的要要求。也也可以连连接DWWDM和和SDHH/SOONETT设备实实现广域域范围的的传输。2.企业业和校园园医疗行业业会采用用10GGBasse-TT技术，尤其是是涉及到到数字化化放

12、射治治疗计划划的时候候。通过过一种新新出现的的叫做熔熔合的过过程能将将多张反反映身体体结构和和新陈代代谢变化化的图像像合在一一起。利利用这一一技术，治疗计计划制定定者能利利用这些些图像使使放射束束充分对对准肿瘤瘤而对周周围组织织的伤害害最小。视频也也将会受受益于这这项技术术。实时时交互式式视频会会出现在在大学、培训中中心，也也许下载载一部电电影将变变得与下下载一首首歌一样样容易。另一个个会采用用这项技技术的是是CADD/CAAM行业业。CAAD文件件正变得得越来越越大，会会因各种种原因被被模拟和和展示，在有些些情况下下还被应应用到计计算机辅辅助制造造和机器器人。在在工程方方面，这这将使工工程师

13、们们为测试试任何的的情形建建立更好好的模型型。3.数据据中心和和Intternnet交交换中心心随着Innterrnett应用的的普及，大量的的数据访访问需要要一个可可升级、高性能能的内容容服务汇汇聚网络络。数据据中心需需要汇聚聚数百计计的快速速以太网网和千兆兆以太网网线路，在用户户端，服服务器汇汇聚网络络要提供供具有LL2交换换、L33路由的的高密度度GE/10GGE路由由器和交交换机。万兆以以太网设设备可满满足汇聚聚网络的的需求，并为未未来网络络升级预预留了的的空间。中石油北北京数据据中心项项目现场场四 100GBaase-T铜缆缆布线开发这项项技术的的主要驱驱动力是是成本，现实应应用需要

14、要降低成成本。110GBBasee-T技技术标准准的目的的是用33倍的成成本实现现10倍的的性能，衡量的的标准是是目前使使用的最最先进的的以太网网技术（以千兆兆以太网网技术来来衡量，成本是是其3倍，性性能达到到其100倍）。对于大大范围的的实施万万兆以太太网来说说，利用用光纤传传输的解解决方案案已经被被证明过过于昂贵贵，因此此铜缆的的解决方方案得以以被开发发。测试表明明，100G以太太网需要要至少5500MMHz（起初是是6255MHzz）的线线性传输输性能。大多数数的增强强五类电电缆只有有1500MHzz或2500MHzz，标准准也只要要求有1150MMHz。六类虽虽没有被被强制其其性能达达

15、到5000MHHz，但但对于高高带宽传传输是更更好的媒媒质；许许多制造造商提供供的电缆缆标称6600MMHz，正是预预计到有有应用需需要更高高的性能能。万兆兆铜缆以以太网110GBBasee-T标标准工作作组宣布布的布线线系统支支持目标标包括：4连接器器双绞线线铜缆系系统信道道；1000米长度 FF级（7类）布布线信道道；555米长度 EE级（6类）布布线信道道；1000米长度新型型E级（6类）信信道。开放式机机架安装装现场在过去十十年，对对带宽的的需求呈呈指数级级增长。以太网网应用从从10BBASEE-T、1000BASSE-TT、10000BAASE-T发展展到现在在的100GBAASE-T。众众所周知知，芯片片存储和和处理能能力每118个月月增加一一倍。网网络设备备和布线线基础设设施必须须和这种种更新速速度保持持一致。出于上上述原因因及其他他诸如不不断增加加的基于于IP应用用之类的的因素，对100G布线线系统提提供的带带宽需求求只是时时间问题题。布线线系统是是网络设设备中最最难升级级的一部部分，其其使用寿寿命至少少10年，是有源源网络电电子设备备生命周周期的两两倍。尽尽管布线线系统只只占整个个网络总总投资的的5%，但但它却是是构建整整个网络络的基础础。因此此当打算算更新或或升级网网络时，最好是是投资高高质量、高性能能的布线线系统。