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跨千兆越萬兆 10萬兆以太網離你有多遠

發布時間:2022-05-09 文章來源:xp下載站 瀏覽:

網絡技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯網發展的第三階段。

IEEE旗下的一個特別研究組在近期確定了下一代以太網技術的發展方向,100Gbps以太網將比目前最快的10Gbps以太網速度快10倍。此消息一出,群情振奮者有之,懷疑觀望者亦有之,以太網發展已經歷以太網(10Mbps)、快速以太網(100Mbps)、千兆以太網和10G以太網4個階段,100Gbps(十萬兆)以太網到底離我們有多遠呢?大家知道,從計算機與網絡誕生的那一刻起,其對速度的追求就從未停息過。802.3標準家族是以太網最為核心的內容所系,在高速以太網中,目前應用最主流的還是千兆標準。1998年7月,千兆以太網標準802.3z發布,光纖千兆位以太網標準(LX和SX)和短距離銅線傳輸千兆位以太網標準(CX),即IEEE 802.3z廣泛支持光纖實現方案。1999年,802.3ab定義的在5類線的基礎上運行千兆以太網的物理層1000BASE-T標準面世,1000BASE-T可五類線上提供1000Mbps的傳輸帶寬。   

◆ 802.3ae萬兆光纖標準   

10G以太網標準中有3種類型:①IEEE 802.3ae,定義了在光纖上傳輸10G以太網的標準,傳輸距離從300米到40公里。②IEEE 802.3ak,定義了在對稱銅纜上運行10G以太網的標準,傳輸距離小于15米,適用于數據中心內部服務器之間的連接應用。③IEEE 802.3an,定義了基于雙絞線作為媒質的10G以太網標準,希望傳輸距離至少達到100米,該標準今年已被正式通過。 

跨千兆越萬兆 十萬兆以太網離你有多遠_網絡技術

802.3ae在2002年6月通過,即10Gbit/s以太網,又稱萬兆以太網,它包括了10GBASE-R、10GBASE-W、10GBASE-LX4三種物理接口標準。10G以太網的優點在于保留了802.3以太網媒體訪問控制(MAC)協議,保持以太網的幀格式不變。只工作在全雙工模式;增加了廣域網接口子層(WIS),可實現與SDH的無縫連接。   

在物理層,802.3ae大體上可以分為兩種類型,一種是與傳統以太網連接速率為10Gbps的局域網PHY,另一種為連接SDH/SONET速率為9.58464Gbps的WAN PHY。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,充分保證已有應用的兼容性。   

10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER的物理編碼子層(PCS)使用了效率較高的64B/66B編碼,在線路上傳輸的速率是10.3Gb/s。10GBASE-SR使用850nm的激光器,在多模光纖上的傳輸距離是300米;10GBASE-LR和10GBASE-ER分別使用1310nm和1550nm的激光器,在單模光纖上的傳輸距離分別是10公里和40公里,適用于城域范圍內的傳輸,是目前的主流應用。

◆ 802.3ak/an萬兆銅纜標準   

萬兆銅纜的標準有兩個,即IEEE 802.3ak(即10GBase-CX4標準)和IEEE 802.3an(10GBase-T)。802.3ak是在同軸銅纜上實現萬兆以太網傳輸,已于2004年3月獲得了批準,但傳輸距離被限制在15米之內。802.3an是在雙絞線銅纜上實現萬兆以太網,同樣有屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線之分。這兩種銅纜標準中,更值得關注的當然是802.3an。 

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10GBase-T讓6類雙絞線涅磐

2003年11月,IEEE成立了IEEE 802.3an工作組,它的任務是對新型物理層(PHY)進行技術開發,PHY定義的操作傳輸速度為萬兆位/秒,該操作的全雙工通道以八芯布線為基礎,而且每條線對同時在兩個方向的傳輸速度都可以達到205千兆位/秒。2004年7月發布了IEEE 802.3an的第一份草案,它為標準提供了路線圖及目標。10GBase-T的目標是:10位誤差率(BER);在100米長的F級布線(7類)上數據傳輸速度達到萬兆位/秒;在55到100米長的E級布線(6類)上數據傳輸速度到達萬兆位/秒。   

要想6類布線支持10GBase-T所遇到的主要挑戰是“外部串擾”,即由鄰近干擾電纜中的線會對其它電纜造成數據干擾。TIA 568-B.2-10的目前工作副本描述了新的增強型6類UTP布線,用以支持10GBase-T并使傳輸距離達到100米。測試表明,10G以太網需要至少500MHz的線性傳輸性能,大多數的增強五類電纜只有150MHz或250MHz。六類雖沒有被強制其性能達到500MHz,但對于高帶寬傳輸是更好的媒質,許多制造商提供的六類電纜標稱600MHz,已可達到10GBase-T所能提供的更高的性能。

在幾經波折后,2006年7月IEEE 10GBase-T萬兆以太網標準正式獲得了通過。新頒布的IEEE 802.3an 110GBase-T標準詳細列明了在4對雙絞線上傳輸10Gb/s數據的各項指標,用戶選擇這類產品有了依據。  

網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。

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