萬兆以太網：突破LAN的界限(2)

2019-11-05 01:42:55

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供稿：網友

　　高速交換催生萬兆以太網QoS
　　
　　
　　以太網今天的速度已經遠遠超過了其發明人Robert Metcalf的想象，人們沒有想到，以太網速度會達到10Gbps，同時仍能保持原始的幀格式。IEE
　　E委員會曾對以太網做出了最重要的增強，即在802.1q工作小組定義的標準中，把幀格式提高到1522字節，在其中增加了所謂的VLAN（虛擬局域網）。目前，VLAN標記呈現出良好的發展勢頭，各個運營商正在努力采用VLAN技術以提供以太網服務。與傳統的第三層路由不同，這些服務依靠使用簡單的分層結構來檢查和治理VLAN標記。
　　
　　
　　由于采用了ASIC（專用集成電路），以太網交換就可以根據第一層到第七層信息對幀和分組進行分類，這就可以確切了解幀和分組屬于哪個應用或會話，然后便能夠在逐個應用和流量的基礎上實施帶寬治理和帶寬分配。這種智能化的治理通常被稱為基于策略的服務質量(QoS)，通過這種智能化治理，集中策略治理程序可以維護與客戶、應用及相應服務水平協議(SLA)有關的所有必要細節。
　　
　　
　　通過先進的QoS，可以為客戶提供一條物理以太網連接，不管物理速率是多少，都可以在硬件中采用速率整形功能，準確地提供客戶所需的帶寬數量。此外，現在可以在一條物理管道中，在逐個應用和流量的基礎上應用優先處理功能，而不像當前SONET和ATM網絡那樣，需要單獨的時隙或虛擬連接。QoS已經得到各個標準機構的支持，如IETF、ITU等，因為它使以太網能夠在現有技術上運行。為支持SONET/SDH上的以太網協議，IETF 和ITU已經將一個可互換的規范標準化，可以透明地傳輸和嵌入VLAN標記且使標記保持不變。
　　
　　
　　萬兆以太網能夠兼容較早的以太網標準，并全面支持第二層到第七層中的所有服務，這非凡適合希望使用一種傳輸方法提供所有服務的城域網客戶。目前，在城域網中提供萬兆以太網解決方案，意味著客戶可以維護當前的治理、加密和安全應用。在這種情況下，更寬的管道并不意味著用戶必須浪費大量的時間和資源來雇傭熟悉過時網絡方案的IT專家。由于萬兆以太網具有引入優勢，它有助于縮減推出新型服務的前期投資和運營成本。
　　
　　
　　萬兆以太網與SONET OC-192的性能大體相當，后者的速率最高可達9.58Gbps。此外，萬兆以太網在單模光纖上的距離可以擴展到40km（通過專用負色散光纖可以實現更遠的距離，達到100km），這為備份、災難恢復和業務連續性等商業級服務帶來了重要機會。
　　
　　
　　由于明智的工程設計可以實現WAN PHY，萬兆以太網可以與OC-192電路和SONET/SDH設備一起運行，因而保護了傳統基礎設施投資，使供給商能夠在不同地區中通過城域網(MAN)提供端到端以太網，而不必額外投資于分插復用器(ADM)和其他SONET設備。此外，由于萬兆以太網可以代替或使用現有的城域網鏈路，因此可以控制工程啟動成本。
　　
　　
　　解決存在問題的大容量連接問題就需要部署萬兆以太網，例如，城域網POP、互聯網對等點、互聯網數據中心及需要匯聚的其他連接，如到存儲陣列的鏈路、災難恢復站點、超級計算集群和流式媒體服務器等。萬兆以太網并不只是提供了一條更大的管道，而是為簡化光纖和端口治理提供了所需的海量數據匯聚功能。事實上，萬兆以太網可使要求的端口數量降低10倍。
　　
　　
　　眾所周知，效率是經濟實用性的要害。7×24網絡治理成本要遠遠高于交換機和端口的購買成本。如前所述，萬兆以太網將直接與OC-192對映，這對所有現有的SONET網絡都非常重要。相比之下，千兆鏈路的帶寬要超過OC-12鏈路，但只相當于OC-48鏈路的40%。
　　萬兆以太網的產業前景
　　
　　
　　作為對市場趨勢的響應，萬兆以太網目前部署在數十公里內的專用網絡上。使用萬兆以太網，業界已開發了一種不僅能將以太網的速度提高到10Gbps，而且可以延伸其工作距
　　離和相互連通性的方法。將來，網絡治理員可以使用萬兆以太網作為包含LAN、MAN和WAN（使用以太網作為端到端的第二層傳輸方法）的網絡體系結構的基礎。這樣，以太網的帶寬可以從10Mbps放大到10Gbps，而不影響智能化網絡服務，例如第三層路由和第四層至七層智能，包括服務質量（QoS）、服務級別（CoS）、高速緩存、服務器負載均衡、安全性和基于策略的網絡功能。
　　
　　
　　從以往的以太網方案中可以看出：隨著新技術的發展，10Gbps通信的成本有可能大大降低。與10Gbps通信激光器相比，萬兆以太網短鏈接（在單模光纖上小于40km）將可以使用更低成本的未冷卻的光學系統，某些情況下可以使用垂直腔面發射激光器（VCSEL），它可能有更低的PMD成本。此外，這個產業還得到發展迅猛的商業芯片市場的支持，可提供高度集成的硅解決方案。最后，每一代技術的新生都會激起以太網市場中供給商之間的激烈競爭。
　　
　　
　　用戶可以使用萬兆以太網作為包含局域網、城域網和廣域網（使用以太網作為端到端的第二層傳輸方法）的網絡體系結構的基礎。萬兆以太網技術在原有的網絡市場上，尤其是寬帶需求較為迫切的幾個市場上將會有較大的發揮空間。除了用于寬帶交換機之間的互聯、在數據中心或服務器群組網絡中作為寬帶匯聚、Soip或SAN（存儲網絡）、高性能計算應用等之外，萬兆以太網在局域網、城域網，甚至廣域網中也都將有新的應用。
　　
　　
　　在局域網中，核心網絡技術將提升到萬兆以太網。以太網技術已經是高性能LAN環境中部署最多的技術，隨著萬兆以太網在以太網技術系列中的出現，LAN可以走得更遠，即支持正在出現的各種需要寬帶的應用。與萬兆以太網技術相似，萬兆標準同時支持單模和多模光纖介質; 但是，在萬兆以太網中，單模光纖的距離延伸到了40km。
　　
　　
　　進入萬兆以太網時代，以太網將不再局限于在LAN中的使用。萬兆以太網是IEEE 802.3標準在速度和距離上的自然發展。城域網已成為網絡提供光學以太網服務的焦點, 因此，能夠在城域范圍內工作的萬兆以太網也將成為一種發展趨勢。
　　
　　
　　在寬帶城域網的大量建設中，接入層會有愈來愈多的萬兆或千兆以太網上連到城域網的匯聚層，而匯聚層也會有愈來愈多的千兆以太網上連到城域網的骨干層，這使像萬兆或萬兆捆綁等寬帶需求在城域網中的匯聚層及骨干層有相當多的市場需求，也是萬兆以太網一個非常大的市場空間。
　　
　　
　　由于以太網與SONET/SDH（POS）在長期的發展中具有相當的價格優勢，而萬兆以太網又支持與SONET/SDH基礎架構的無縫連接能力，這使得過去一直是SONET/SDH壟斷的廣域網市場出現了新的競爭者。
　　從“早期市場”步入“主流市場”
　　
　　
　　美國高科技行銷策略咨詢專家杰弗瑞·墨爾（Geoffrey A. Moore）在其《龍卷風暴》（Inside The Tornado）一書中對技術生命
　　周期及產品生命周期有相當精辟的詮釋，而其模式也被高新科技業者廣泛引用。
　　
　　
　　墨爾先生認為技術生命周期可用鐘型曲線表示，并以五類消費者來劃分，其中早期市場有兩類消費者：創新者（對技術有遠見者）及早期采用者（對新技術易于接受者）。這些人是革新派，希望透過創新及突破來創造利益和競爭優勢。
　　
　　
　　接著是主流市場，也有兩類消費者：早期大眾（實用主義者）及晚期大眾（謹慎者），這些人態度謹慎或較為悲觀，通常需向人尋求意見或受到壓力，才會采用新技術。
　　
　　
　　最后一類消費者是極端保守者（對新技術持懷疑態度者），這群人對高新科技持消極及批評的態度，是市場的落后者。
　　
　　
　　其實，萬兆以太網作為一種新技術或新產品，其發展的過程也將遵循這樣的軌跡。萬兆以太網要跨越鴻溝由早期市場進入主流市場，必須盡快進入實用階段，這包括更大程度的兼容性，更大程度的性價優勢，及更大程度的新產品及競爭者出現，而更重要的是更多寬帶業務的普及促成帶寬的實際需求，這些有賴研究者、業者、治理者、經營者及消費者共同的努力。很多業內人士認為，未來3年萬兆將奪得其主流市場。
　　
　　
　　萬兆以太網真正可用，還是僅僅是夸張的宣傳？根據iSuppli公司最近發布的報告顯示，萬兆以太網的第一個應用將是在企業中用于連接數據中心、服務器和交換機的Gbps級主干網絡，以及在局域網中用來支持單個工作站和桌面計算機上對帶寬需求極高的應用。根據萬兆以太網標準草案設計的交換產品早有銷售，而符合最終標準的產品也于近一段時間陸續上市。
　　
　　
　　根據萬兆以太網標準草案設計的系統已經在一些服務供給商的某些MAN應用中試用，但萬兆以太網目前還缺少服務質量(QoS)保證、語音支持以及可衡量的服務水平協議(SLA)支持，而這些對城域網和廣域網來說都是非常重要的。因此萬兆以太網在MAN和WAN網絡中的廣泛部署將依靠于新協議(如彈性分組環和多種標記協議交換)的成功，這些協議主要就是為了解決這些QoS和服務水平協議問題。
　　
　　
　　在這些問題解決后，預計到2004年，萬兆以太網將會在MAN和WAN的應用中對SONET/SDH和異步傳輸模式(ATM)技術提出嚴重的挑戰。
　　
　　
　　標準的快速以太網(10/100Mbps)端口的銷售數量在2003年僅有緩慢增長，此后直到2006年將穩定下降。然而，隨著千兆以太網價格的不斷下降，千兆以太網端口的銷售將快速增長，到2006年將超過快速以太網端口的銷售數量。而這一增長又將促進對萬兆以太網端口的需求，萬兆以太網將于2003年開始部署在局域網中，并將于2004年開始部署在城域網中。因此，全球萬兆以太網設備在2003年和2004年間將飛速增長，雖然其基數較小。
　　
　　
　　iSuppli公司猜測，全球萬兆以太網的市場將從2002年的約4.8億美元，增長到2006年的33億美元以上。

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