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万兆以太网-以太网的中转站

http://www.sina.com.cn 2003年12月28日 14:36 计算机世界网

  作者Val Oliva简介:万兆以太网联盟副总裁及技术委员会主席。现任美国网捷网络公司产品市场总经理,并领导网捷网络的万兆以太网开发,曾领导世界上最大的万兆以太网互操作性的建设和示范。加入网捷网络之前,Val Oliva先生曾任网络设备有限公司(Network Equipment Technology)产品经理。此外,Val Oliva先生拥有10年的IP网络建设经验,曾分别在惠普公司和Bay Networks公司任职。

  万兆以太网从2002年进入早期市场后,已经迅速越过鸿沟,冲向主流市场,并进入实用阶段。这一市场走势在2004年将会更为明显。

  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)一书中对技术采用生命周期,或者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。其实,万兆以太网作为一种新技术或新产品,其发展过程也将遵循这样的轨迹。万兆以太网在2000年6月正式推出后已经进入早期市场,用户多数是对技术有远见及对新技术易于接受者,如高等学府、研究单位及技术含量成分较高的用户。在“墨氏”的观察中,早期市场仅占技术采用生命周期中的极小部分。

  目前, IEEE 802.3ae万兆以太网各种标准已获通过,万兆以太网协会 (10GEA)在达成目标后也行将解散, 主流厂家万兆以太网产品纷纷投放市场,更大程度的兼容性,及基于万兆以太网的应用不断出台,以上种种情形均显示万兆以太网已经跨越鸿沟由早期市场进入主流市场的实用阶段,而其市场前景在2004年将更为热络。

  万兆以太网信守“Metcalfe定律”

  以太网的发明者之一Robert Metcalfe提出了有关网络增长重要性的Metcalfe定律。他认为网络的价值将随着用户的增长呈指数增长。他不仅在网络的技术上是正确的,而且他的定律也得到了验证。

  在某种意义上,Metcalfe的定律与Moore定律类似。以太网的速度不断提高,从开始的10兆(10M)、百兆(100M),发展到千兆(1G)、万兆(10G),而以太网设备的价格则随着大规模的采用和生产而逐渐下调。以太网不仅成为局域网网络技术的主流,随着千兆和万兆技术的成熟,它正逐步延伸至城域网和广域网。

  万兆以太网的技术基本继承了过去以太网、快速以太网及千兆以太网技术,因此在用户普及率、使用的方便性、网络的互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势,在升级到万兆以太网解决方案时,用户不需担心既有的程序或服务是否会受到影响,因此升级的风险非常低。这不仅可以从过去以太网一路升级到千兆以太网中得到证明,同时在未来升级到万兆,甚至4万兆(40G),10万兆(100G)都将是一个很明显的优势。

  根据万兆以太网标准IEEE802.3ae,万兆以太网将保留802.3帧格式,保留802.3最小/最大帧长度、全双工、适用于光纤,LAN/MAN PHY的速率可达每秒万兆比特,WAN PHY的速率为每秒9.29兆比特(可支持SONET/SDH)。

  万兆光纤连接应用广阔

  万兆以太网作为新一代的宽带技术,在接口类型及应用上提供了更为多样化的选择,比如LAN-PHY(LAN接口)及WAN-PHY(WAN接口),可以适用于不同的解决方案,在局域网的应用上可以满足单一大楼局域网骨干的扩展,可以满足千兆位以太网服务器群组的扩展,以及数据中心/园区网高速骨干及交换机互联的扩展需求,在城域网的应用上可以满足城域网骨干及汇聚层高带宽的扩展需求及作为DWDM密集波分复用系统中一个高速Lamda的需求;在广域网的应用上可以与SONET/SDH已有的基础架构实现无缝的连接,在没有Dark Fiber的资源下,可以透过既有的SONET/SDH环提供的Dark Bandwidth将两端为万兆以太网WAN-PHY的设备连接。

  因此,万兆以太网在LAN/MAN/WAN不同的应用上提供了多样化的接口类型,在局域网方面,针对数据中心或服务器群组的需要,可以提供支持距离长达300m的多模光纤,或针对大楼与大楼间/园区网的需要提供支持距离长达10km的单模光纤;在城域网方面,可以提供支持距离长达40km的1550nm波长单模光纤;在广域网方面,更可以提供OC-192C WAN-PHY,支持长达70km至100km的连接。

  万兆以太网技术由于是过去以太网技术的延伸,因此在既有的网络市场上,尤其是宽带需求较为殷切的几个市场上将会有较大的发挥空间,这包括几个不同的市场:

  ● 宽带交换机与宽带交换机互联。过去必须采用数个千兆捆绑以满足交换机互联所需的高带宽,因而浪费了更多的光纤资源,现在可以采用万兆互联,甚至4个万兆捆绑互联,达到40G的宽带水平。

  ● 数据中心或服务器群组网络中作为宽带汇聚。在愈来愈多的服务器改采用千兆以太网作为上联技术后,数据中心或群组网络的骨干带宽相应增加,以千兆或千兆捆绑作为平台已不敷使用,升级到万兆以太网在服务质量及成本上都将占有相对的优势。

  ● 城域网宽带汇聚与骨干更新。在宽带城域网的建设中,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,这使得像万兆或万兆捆绑这样的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,也是万兆以太网非常大的一个市场空间。

  ● 新兴的宽带广域网。由于以太网与SONET/SDH(PoS)在长期的发展中具有相当大的价格优势,而万兆以太网又支持与SONET/SDH基础架构的无缝连接,因此过去一直是SONET/SDH垄断的广域网市场出现了新的竞争者,万兆以太网以其WAN-PHY的解决方案将参与广域网市场的竞争。

  ● SoIP或SAN(存储网络)。在以太网技术作为存储网络平台时,时延与高带宽都是关键性的因素,因此千兆位以太网及万兆位以太网都可以用来架构一个基于以太网平台的存储网络,这是一个新兴的应用,不仅可以满足存储设备的高速互联,也可以实现存储设备的备份(Backup)及灾难回复(Disaster Recovery),出于对成本的考虑,千兆以太网与万兆以太网都可以在这个新兴的应用上得到发挥。

  当然,市场是瞬息万变的,除了这些较有优势的市场外,万兆以太网也可以在其他多媒体应用上如VoD或多媒体制作等领域获得更多的发展空间。从国内市场来看,教育科研网络、电信、网格运算及存储网络将率先采用万兆以太网技术。

  向40G以太网推进

  万兆以太网的将来很可能是40G以太网技术,有些厂商认为是100G以太网技术,无论是哪种技术,看来都是以太网技术的又一个顶峰。目前IEEE也在讨论这些技术的可行性。从目前的光通信技术和成本上来说,40G以太网技术完全可行,并且成本上可以达到用户接受的程度。

  40G以太网的传输速度与目前最高的SONET OC768标准相当,同时也使以太网技术在将来的广域网中大有可为;40G以太网技术的意义同样在于实现万兆广域以太网(与 OC192 相当)不仅仅在价格上具有优势,同时还消除了广域万兆以太网缺乏升级提升的后顾之忧。以目前现有的技术来说,40G 以太网的实现较为容易,不仅仅由于一些原来为开发 OC768 SONET 的技术可以借鉴,并且为开发 OC768 的光通信芯片技术也可以被利用;而 100G 以太网将会是一个全新的标准,接口标准需要更新,通信芯片需要重新设计,而这一切都将使成本急剧增加。从另一个方面来看,现有的万兆以太网完全可以在若干年内支持Internet的发展,40G 将保障以太网技术未来5年后的发展。

  以太网以其传统简单、廉价的特性深入人心,它的发展早已超出当初施乐公司发明者的想像,但是随着以太网技术从局域网络、校园网络,到城域网络、广域网络上的应用,速度和规模上的扩大同时也带来了管理上的隐患,网络流量的管理比以往任何时候都迫切和重要,这同时也是安全性需求的一个主要功能。网络管理者需要实时了解有哪些用户流量、用户都做了些什么,而这些功能的实现应当不以牺牲骨干设备的性能为代价。

  目前大多数厂商用原有的千兆以太网交换机来提供万兆以太网的模块和接口,随着万兆以太网的发展,真正的万兆以太网交换机将在骨干设备上替代现有的千兆交换机。


  
 
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