6.9.1 万兆位以太网的主要特性和优势

作者: 王达 出处:电子工业出版社 　2007-07-13 10:16　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：《网管员必读——网络基础（第2版）》共分9章，分别介绍计算机网络概述、数制、网络通信基础、网络通信协议、IP协议基础、局域网基础、互联网及其应用基础、网卡、交换机和路由器基础、交换机和路由器技术。本节介绍的是万兆位以太网的主要特性和优势。

6.9.1  万兆位以太网的主要特性和优势
万兆位以太网定义在 IEEE 802.3ae协议中，其数据传输速率达到百亿比特/秒。基于当今广泛应用的以太网技术，万兆位以太网提供了与各种以太网标准相似的有利特点。但同时它又具有相对以前几种以太网技术鲜明的特点和优势，主要体现在以下几个方面。
（1）物理层结构不同
万兆位以太网是一种只采用全双工数据传输技术，其物理层（PHY）和OSI参考模型的第一层（物理层）一致，负责建立传输介质（光纤或铜线）和MAC层的连接。MAC层相当于OSI参考模型的第二层（数据链路层）。万兆位以太网标准的物理层分为两部分，分别为LAN物理层和WAN物理层。LAN物理层提供了现在正广泛应用的以太网接口，传输速率为10Gbps；WAN物理层则提供了与OC-192c和SDH VC-6-64c相兼容的接口，传输速率为9.58Gbps。与SONET不同的是，运行在SONET上的万兆位以太网依然以异步方式工作。WIS（WAN接口子层）将万兆位以太网流量映射到SONET的STS-192c帧中，通过调整数据包间的间距，使OC-192c的略低的数据传输率与万兆位以太网相匹配。
（2）提供5种物理接口
千兆位以太网的物理层每发送8b的数据要用10b组成编码数据段，网络带宽的利用率只有80%；万兆以太网则每发送64b只用66b组成编码数据段，比特利用率达97%。虽然这是牺牲了纠错位和恢复位而换取的。但万兆位以太网采用了更先进的纠错和恢复技术，确保数据传输的可靠性。
万兆位以太网标准的物理层可进一步细分为5种具体的接口：1550nmLAN接口、1310nm宽频波分复用（WWDM）LAN接口、850nmLAN接口、1550nmWAN接口和1310nmWAN接口。每种接口都有其对应的最适宜的传输介质。850nmLAN接口适于用在50/125µm多模光纤上，最大传输距离为65m。50/125µm多模光纤现在已用得不多，但由于这种光纤制造容易，价格便宜，所以用来连接服务器比较划算。1310nm宽频波分复用（WWDM）LAN接口适于用在66.5/125µm的多模光纤上，传输距离为300m。66.5/125µm的多模光纤又叫FDDI光纤，是目前企业使用得最广泛的多模光纤，从上世纪80年代末90年代初开始在网络界大行其道。1550nmWAN接口和1310nmWAN接口适于在单模光纤上进行长距离的城域网和广域网数据传输，1310nmWAN接口支持的传输距离为10km，1550nmWAN接口支持的传输距离为40km。
（3）带宽更宽，传输距离更长
万兆位以太网标准意味着以太网将具有更高的带宽（10Gbps）和更远的传输距离（最长传输距离可达40km）。另外，过去有时需采用数千兆捆绑以满足交换机互连所需的高带宽，因而浪费了更多的光纤资源，现在可以采用万兆位互连，甚至4万兆位捆绑互连，达到40Gbps的宽带水平。
（4）结构简单、管理方便、价格低廉
由于万兆位以太网只工作于光纤模式（屏蔽双绞线也可以工作于该模式），没有采用载波监听多路访问和冲突检测（CSMA/CD）协议和访问优先控制技术，简化了访问控制的算法。从而简化了网络的管理，并降低了部署的成本，因而得到了广泛的应用。
（5）便于管理
采用万兆位以太网，网络管理者可以用实时方式，也可以用历史累积方式轻松地看到第2层到第7层的网络流量。允许“永远在线”监视，能够鉴别干扰或入侵监测，发现网络性能瓶颈，获取计费信息或呼叫数据记录，从网络中获取商业智能。
（6）应用更广
万兆位以太网主要工作在光纤模式上，所以它不仅在局域网中可以得到应用，更在城域网和广域网中有着非常广阔的天地，把原来仅用于局域网的以太网带到了广阔的城域网和广域网中。
另外，随着网络应用的深入，WAN/MAN与LAN融和已经成为大势所趋，各自的应用领域也将获得新的突破，而万兆位以太网技术让工业界找到了一条能够同时提高以太网的速度、可操作距离和连通性的途径。万兆位以太网技术的应用必将为3网发展与融和提供新的动力。
（7）具有更高的多功能，服务质量更好
万兆位以太网技术提供了更多的更新功能，大大提升QoS，具有相当的革命性，因此，能更好地满足网络安全、服务质量、链路保护等多个方面需求。
当然，最重要的特性就是，万兆位以太网技术基本承袭了以太网、快速以太网及千兆位以太网技术。因此在用户普及率、使用方便性、网络互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势。在升级到万兆位以太网解决方案时，用户不必担心既有的程序或服务是否会受到影响，升级的风险非常低，可实现平滑升级，保护了用户的投资；同时在未来升级到40Gbps甚至100Gbps都将是很明显的优势。

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