万兆以太网：突破LAN的界限(2)

2019-11-05 01:42:55

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供稿：网友

　　高速交换催生万兆以太网QoS
　　
　　
　　以太网今天的速度已经远远超过了其发明人Robert Metcalf的想象，人们没有想到，以太网速度会达到10Gbps，同时仍能保持原始的帧格式。IEE
　　E委员会曾对以太网做出了最重要的增强，即在802.1q工作小组定义的标准中，把帧格式提高到1522字节，在其中增加了所谓的VLAN（虚拟局域网）。目前，VLAN标记呈现出良好的发展势头，各个运营商正在努力采用VLAN技术以提供以太网服务。与传统的第三层路由不同，这些服务依靠使用简单的分层结构来检查和治理VLAN标记。
　　
　　
　　由于采用了ASIC（专用集成电路），以太网交换就可以根据第一层到第七层信息对帧和分组进行分类，这就可以确切了解帧和分组属于哪个应用或会话，然后便能够在逐个应用和流量的基础上实施带宽治理和带宽分配。这种智能化的治理通常被称为基于策略的服务质量(QoS)，通过这种智能化治理，集中策略治理程序可以维护与客户、应用及相应服务水平协议(SLA)有关的所有必要细节。
　　
　　
　　通过先进的QoS，可以为客户提供一条物理以太网连接，不管物理速率是多少，都可以在硬件中采用速率整形功能，准确地提供客户所需的带宽数量。此外，现在可以在一条物理管道中，在逐个应用和流量的基础上应用优先处理功能，而不像当前SONET和ATM网络那样，需要单独的时隙或虚拟连接。QoS已经得到各个标准机构的支持，如IETF、ITU等，因为它使以太网能够在现有技术上运行。为支持SONET/SDH上的以太网协议，IETF 和ITU已经将一个可互换的规范标准化，可以透明地传输和嵌入VLAN标记且使标记保持不变。
　　
　　
　　万兆以太网能够兼容较早的以太网标准，并全面支持第二层到第七层中的所有服务，这非凡适合希望使用一种传输方法提供所有服务的城域网客户。目前，在城域网中提供万兆以太网解决方案，意味着客户可以维护当前的治理、加密和安全应用。在这种情况下，更宽的管道并不意味着用户必须浪费大量的时间和资源来雇佣熟悉过时网络方案的IT专家。由于万兆以太网具有引入优势，它有助于缩减推出新型服务的前期投资和运营成本。
　　
　　
　　万兆以太网与SONET OC-192的性能大体相当，后者的速率最高可达9.58Gbps。此外，万兆以太网在单模光纤上的距离可以扩展到40km（通过专用负色散光纤可以实现更远的距离，达到100km），这为备份、灾难恢复和业务连续性等商业级服务带来了重要机会。
　　
　　
　　由于明智的工程设计可以实现WAN PHY，万兆以太网可以与OC-192电路和SONET/SDH设备一起运行，因而保护了传统基础设施投资，使供给商能够在不同地区中通过城域网(MAN)提供端到端以太网，而不必额外投资于分插复用器(ADM)和其他SONET设备。此外，由于万兆以太网可以代替或使用现有的城域网链路，因此可以控制工程启动成本。
　　
　　
　　解决存在问题的大容量连接问题就需要部署万兆以太网，例如，城域网POP、互联网对等点、互联网数据中心及需要汇聚的其他连接，如到存储阵列的链路、灾难恢复站点、超级计算集群和流式媒体服务器等。万兆以太网并不只是提供了一条更大的管道，而是为简化光纤和端口治理提供了所需的海量数据汇聚功能。事实上，万兆以太网可使要求的端口数量降低10倍。
　　
　　
　　众所周知，效率是经济实用性的要害。7×24网络治理成本要远远高于交换机和端口的购买成本。如前所述，万兆以太网将直接与OC-192对映，这对所有现有的SONET网络都非常重要。相比之下，千兆链路的带宽要超过OC-12链路，但只相当于OC-48链路的40%。
　　万兆以太网的产业前景
　　
　　
　　作为对市场趋势的响应，万兆以太网目前部署在数十公里内的专用网络上。使用万兆以太网，业界已开发了一种不仅能将以太网的速度提高到10Gbps，而且可以延伸其工作距
　　离和相互连通性的方法。将来，网络治理员可以使用万兆以太网作为包含LAN、MAN和WAN（使用以太网作为端到端的第二层传输方法）的网络体系结构的基础。这样，以太网的带宽可以从10Mbps放大到10Gbps，而不影响智能化网络服务，例如第三层路由和第四层至七层智能，包括服务质量（QoS）、服务级别（CoS）、高速缓存、服务器负载均衡、安全性和基于策略的网络功能。
　　
　　
　　从以往的以太网方案中可以看出：随着新技术的发展，10Gbps通信的成本有可能大大降低。与10Gbps通信激光器相比，万兆以太网短链接（在单模光纤上小于40km）将可以使用更低成本的未冷却的光学系统，某些情况下可以使用垂直腔面发射激光器（VCSEL），它可能有更低的PMD成本。此外，这个产业还得到发展迅猛的商业芯片市场的支持，可提供高度集成的硅解决方案。最后，每一代技术的新生都会激起以太网市场中供给商之间的激烈竞争。
　　
　　
　　用户可以使用万兆以太网作为包含局域网、城域网和广域网（使用以太网作为端到端的第二层传输方法）的网络体系结构的基础。万兆以太网技术在原有的网络市场上，尤其是宽带需求较为迫切的几个市场上将会有较大的发挥空间。除了用于宽带交换机之间的互联、在数据中心或服务器群组网络中作为宽带汇聚、Soip或SAN（存储网络）、高性能计算应用等之外，万兆以太网在局域网、城域网，甚至广域网中也都将有新的应用。
　　
　　
　　在局域网中，核心网络技术将提升到万兆以太网。以太网技术已经是高性能LAN环境中部署最多的技术，随着万兆以太网在以太网技术系列中的出现，LAN可以走得更远，即支持正在出现的各种需要宽带的应用。与万兆以太网技术相似，万兆标准同时支持单模和多模光纤介质; 但是，在万兆以太网中，单模光纤的距离延伸到了40km。
　　
　　
　　进入万兆以太网时代，以太网将不再局限于在LAN中的使用。万兆以太网是IEEE 802.3标准在速度和距离上的自然发展。城域网已成为网络提供光学以太网服务的焦点, 因此，能够在城域范围内工作的万兆以太网也将成为一种发展趋势。
　　
　　
　　在宽带城域网的大量建设中，接入层会有愈来愈多的万兆或千兆以太网上连到城域网的汇聚层，而汇聚层也会有愈来愈多的千兆以太网上连到城域网的骨干层，这使像万兆或万兆捆绑等宽带需求在城域网中的汇聚层及骨干层有相当多的市场需求，也是万兆以太网一个非常大的市场空间。
　　
　　
　　由于以太网与SONET/SDH（POS）在长期的发展中具有相当的价格优势，而万兆以太网又支持与SONET/SDH基础架构的无缝连接能力，这使得过去一直是SONET/SDH垄断的广域网市场出现了新的竞争者。
　　从“早期市场”步入“主流市场”
　　
　　
　　美国高科技行销策略咨询专家杰弗瑞·墨尔（Geoffrey A. Moore）在其《龙卷风暴》（Inside The Tornado）一书中对技术生命
　　周期及产品生命周期有相当精辟的诠释，而其模式也被高新科技业者广泛引用。
　　
　　
　　墨尔先生认为技术生命周期可用钟型曲线表示，并以五类消费者来划分，其中早期市场有两类消费者：创新者（对技术有远见者）及早期采用者（对新技术易于接受者）。这些人是革新派，希望透过创新及突破来创造利益和竞争优势。
　　
　　
　　接着是主流市场，也有两类消费者：早期大众（实用主义者）及晚期大众（谨慎者），这些人态度谨慎或较为悲观，通常需向人寻求意见或受到压力，才会采用新技术。
　　
　　
　　最后一类消费者是极端保守者（对新技术持怀疑态度者），这群人对高新科技持消极及批评的态度，是市场的落后者。
　　
　　
　　其实，万兆以太网作为一种新技术或新产品，其发展的过程也将遵循这样的轨迹。万兆以太网要跨越鸿沟由早期市场进入主流市场，必须尽快进入实用阶段，这包括更大程度的兼容性，更大程度的性价优势，及更大程度的新产品及竞争者出现，而更重要的是更多宽带业务的普及促成带宽的实际需求，这些有赖研究者、业者、治理者、经营者及消费者共同的努力。很多业内人士认为，未来3年万兆将夺得其主流市场。
　　
　　
　　万兆以太网真正可用，还是仅仅是夸张的宣传？根据iSuppli公司最近发布的报告显示，万兆以太网的第一个应用将是在企业中用于连接数据中心、服务器和交换机的Gbps级主干网络，以及在局域网中用来支持单个工作站和桌面计算机上对带宽需求极高的应用。根据万兆以太网标准草案设计的交换产品早有销售，而符合最终标准的产品也于近一段时间陆续上市。
　　
　　
　　根据万兆以太网标准草案设计的系统已经在一些服务供给商的某些MAN应用中试用，但万兆以太网目前还缺少服务质量(QoS)保证、语音支持以及可衡量的服务水平协议(SLA)支持，而这些对城域网和广域网来说都是非常重要的。因此万兆以太网在MAN和WAN网络中的广泛部署将依靠于新协议(如弹性分组环和多种标记协议交换)的成功，这些协议主要就是为了解决这些QoS和服务水平协议问题。
　　
　　
　　在这些问题解决后，预计到2004年，万兆以太网将会在MAN和WAN的应用中对SONET/SDH和异步传输模式(ATM)技术提出严重的挑战。
　　
　　
　　标准的快速以太网(10/100Mbps)端口的销售数量在2003年仅有缓慢增长，此后直到2006年将稳定下降。然而，随着千兆以太网价格的不断下降，千兆以太网端口的销售将快速增长，到2006年将超过快速以太网端口的销售数量。而这一增长又将促进对万兆以太网端口的需求，万兆以太网将于2003年开始部署在局域网中，并将于2004年开始部署在城域网中。因此，全球万兆以太网设备在2003年和2004年间将飞速增长，虽然其基数较小。
　　
　　
　　iSuppli公司猜测，全球万兆以太网的市场将从2002年的约4.8亿美元，增长到2006年的33亿美元以上。

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