以太網交換技術走向

2019-11-05 01:30:30

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供稿：網友

隨著網絡技術的發展和信息化應用的普及，以太網交換機得到了越來越廣泛的應用。據IDC統計，2001年國內交換機市場價值為67.7億元人民幣，以48%的占有率超過了路由器（46%）排在網絡市場的第一位。由此可見，交換機已經名副其實地成為網絡市場中最主流的產品。
　　三大因素促使交換機市場飛速增長
　　交換機市場的快速成長，除了網絡市場的整體增長外，主要得益于以下幾個方面：
　　1. 以太網交換技術日趨成熟，成本迅速下降
　　隨著以太網交換技術的日趨成熟，交換機的重要組成部分——交換芯片的成本也大幅度下降。同時，芯片的集成度也越來越高，原先許多需要通過外圍部件或軟件實現的功能也都集成在主芯片中，使得交換機的結構也不斷簡化，從而進一步降低了成本，這很類似于PC機中CPU的狀況。據粗略估算，從2001年年初到年底，交換機的價格平均下降了20%～30%，而低端的24口10/100M非網管交換機則從3000多元降至2000元以下。
　　10/100M交換機成本的降低使得雙速集線器退出了市場。現在，除了極個別的小型網絡和寬帶小區還在使用10M集線器外，10/100M交換機已經成為網絡中不可或缺的基本設備。
　　2. 光纖以太網技術廣泛應用
　　與ATM相比，千兆以太網具有明顯的成本優勢。萬兆以太網的802.1ae標準則更是直接瞄準了骨干城域網，規定了局域網和廣域網的兩個標準，使得萬兆以太網在未來骨干城域網中具備了與POS技術正面競爭的實力。
　　正是基于上述因素，光纖以太網技術在骨干城域網的匯聚和接入中都得到了越來越廣泛的應用。盡管2001年存在電信拆分等不利因素，電信行業在國內網絡市場中仍然占據了40%的份額，其中以太網交換機占有相當大的比重。
　　在電信運營商的帶動下，企業用戶尤其是在普教系統的教育城域網和政府的電子政務城域網的建設中，光纖以太網的技術得到了更加充分的應用，因為這些行業中對于ATM、POS所具備的QoS、快速自愈等運營商級的特性沒有過多苛刻的要求，而對價格卻非常敏感。
　　. 傳統局域網市場的增長
　　除了系統內的城域專網外，企業信息化、教育信息化及電子政務建設都需要大量交換機組建局域網，這給了交換機市場一個穩定的支撐基礎。
　　以太網交換發展趨勢
　　基于上述應用范圍的變化，以太網交換機的技術發展也呈現出下列新的趨勢：
　　1. 百兆交換成主流，千兆市場迅速上升，萬兆技術初露端倪
　　● 由于10/100M芯片技術的成熟，現在國際上主流的芯片供給商很少提供10M交換芯片，使得10/100M交換機與10M交換機的成本相差無幾，因此市場上10M交換機已呈迅速下降趨勢，10/100M交換機已經成為企業網接入層的基本配置。
　　● 隨著千兆以太網成本的迅速下降，千兆交換機已不再是可望不可及的奢侈品，大多數企業，包括中小企業乃至中小學，均采用千兆以太網構建骨干網絡。
　　● 對于城域網，前面已做過分析，目前百兆和千兆以太網已在城域網中得到廣泛應用，而未來萬兆以太網也有可能成為骨干城域網的主流技術。
　　● 千兆骨干、百兆交換到桌面已經成為企業網規劃中事實上的標準，能夠為企業實施語音、數據、視頻的多元融合提供高速的網絡基礎平臺。
　　2. 三層交換迅速普及
　　交換技術打破了共享式以太網的5-4-3原則，使得以太網的規模和覆蓋范圍得以大幅度提高，從而使以太網能夠戰勝眾多的局域網技術而一枝獨秀。而VLAN和三層交換技術（路由交換）則克服了純二層交換網絡中廣播對網絡規模的限制，進一步擴大了網絡的覆蓋范圍，提高了網絡的性能、安全性和可治理性。因此，三層交換已經在大中型企業骨干網中迅速普及，而許多中小型網絡考慮到日后的發展，也開始引進三層交換技術。
　　以往，三層交換機與路由器的區別在于：三層交換機采用一次路由、多次轉發的方式，采用CPU和軟件進行初試路由的計算，隨后則采用ASIC芯片等硬件根據路由表進行高速轉發，其接口類型較為單一，以以太網為主，支持的路由協議和鏈路協議也較少；而路由器全部采用CPU和軟件進行路由處理，其接口類型豐富，支持更多的路由協議和廣域網鏈路協議。
　　二者初期的定位是: 路由器用于廣域網連接，而三層交換機用于局域網核心以取代以往的路由器實現跨VLAN的訪問。隨著路由交換技術的發展，三層交換逐步向多層交換的方向發展，比如第4層以上的TCP端口、DiffServ參數等的處理也開始以硬件的方式處理，而路由協議的支持也由最初的Rip擴展到大規模網絡使用的OSPF甚至廣域網網間路由協議BGP等，高端路由交換機的接口類型除了以太網之外也開始涉及ATM、POS等廣域網接口，以適應城域網的需求；而高端路由器也更多地借鑒了路由交換機的技術，采用硬件來進行路由計算，轉發能力也大大提高。交換機和路由器在高端上趨于融合，不同廠商的同類設備可能被稱為“路由交換機”或“交換式路由器”。
　　也正是三層交換技術的成熟，使得電信運營商敢于在城域網這樣大規模的網絡中使用以太網技術。

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