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你真的了解10G以太网吗?

为了满足不断增长的带宽需求,10G、40G和100G以太网标准依次在近几十年内被提出。现在,千兆以太网已经成为家喻户晓的名词,它具有高速率、低成本、高可靠性、安装简便、维护容易和可升级能力强等优点,是一种非常流行的局域网技术

为了满足不断增长的带宽需求,10G、40G和100G以太网标准依次在近几十年内被提出。现在,千兆以太网已经成为家喻户晓的名词,它具有高速率、低成本、高可靠性、安装简便、维护容易和可升级能力强等优点,是一种非常流行的局域网技术。本教程将详细介绍10G以太网技术。

10G以太网标准

10G以太网标准由IEEE 802.3ae工作组负责起草,目的是:扩展802.3协议,使之能以10Gbps的速率传送数据;扩展以太网的应用范围,使之支持广域网连接。

10G以太网继承并发扬了原有的IEEE 802.3协议,它仍使用IEEE 802.3以太网媒质访问控制(MAC,media access control)协议,与IEEE 802.3以太网具有相同的帧格式和帧长范围。下图是10G以太网协议IEEE 802.3ae的结构模型图,从图中我们可以看出,以太网物理层用于连接物理介质和MAC层。物理层又可以分为物理介质相关(PMD,physical medium dependent)和物理编码子层(PCS,physical coding sublayer),PMD提供物理介质连接方式(例如光模块属于PMD);PCS由编码模块(例如64B/66B)和串并变换模块组成,对MAC层技工适于XGMMII的数据信号。此外,IEEE 802.3ae还定义了两种PHY:局域网PHY和广域网PHY,广域网PHY是在局域网PHY的基础上增加了一些特性,它们只是在PCS子层有所不同。

10G以太网协议

10G以太网的应用

10G以太网在局域网、城域网和广域网中都有着十分广阔的应用。

局域网中的10G以太网

以太网是高性能局域网环境中应用最广泛的技术,与千兆以太网一样,10G以太网同样支持单模或多模光纤。使用10G以太网可以使网络运营商更自由的选择数据中心的位置,并可以同时支持80 km以内的多个园区网。在数据中心,交换机和交换机、交换机和服务器之间可以使用成本较低的多模光纤作为10G网络主干。10G主干网构建好了后,运营商就可以提供视频流、医学图像等高带宽业务。下图是10G局域以太网的示例:

局域网中的10G以太网

城域网/存储区域网中的10G以太网

以太网具有低成本、广泛应用和后向 等特点。在城域以太网中,数据包可以从服务器端的以太网口输出、通过传输网络到铜缆、最后到达用户终端,中间无需对数据帧进行任何拆装或协议转换,整个城域范围都是以太网。10G以太网从功能上能保证这种无缝连接。在10G城域以太网中,服务器端和各端站之间的网络节点可以全部采用10G以太网交换设备,也可以采用支持DWDM技术的传输设备支持中间数据传输。

广域网中的10G以太网

10G以太网可以将互联网和一般网络通过SONET/SDH网络进行高速连接,由于10G以太网具有WAN网络端口,这种连接非常方便,且费用很低。需要注意的是,将10G以太网通过SONET/SDH网络连接到互联网时,同样需要考虑网络接入中的安全和管理等问题。

广域网中的10G以太网

结束语

10G以太网不仅具有较高的传输速率,其传输距离也大大提高了,它既可以支持单模光纤连接,也可以支持多模光纤连接,使用单模光纤连接的10G以太网传输距离可以达到80 km。总的来说,10G以太网技术基本继承了以太网、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优势。

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