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发信人: dormouse (出征 V 号带飘扬), 信区: Communication
标  题: 细看10G以太网 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月24日10:38:44 星期天), 站内信件

细看10G以太网 

　2001-06-21 09:27:34.133　点击数：15 


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　　IEEE任务组正在制定一项能以10Gbps的速度运行以太网的标准，这意味着以太
网不仅比以前的速度快十倍，而且应用比以前更广泛。 

　　新的10G以太网标准将会带来更先进的应用，包括设备的冗余、存储和灾难恢
复以及外包整个网络等。在城域网（MAN）和WAN上传送本地以太网帧的新方法将会
使这些应用更简单，以前，因为配置它们的费用太贵和带宽太小，因而是不可实现
的。 

　　新的10Gbps以太网看起来与以前的以太网很相似，实际上，它们在可达范围、
线路、管理和网络设计的需求等方面具有很大的差异。 

　　相同点 

　　新的标准实际上就是以太网标准，因而在以太网配置上的投资和对网络工作人
员的训练是必需的。虽然最小帧（64字节）和最大帧（1518字节）的长度已发生了
改变，但以太网帧的格式得到了适当的保存，因而10G以太网帧的数据流看起来与
其它类型的以太网是一样的。重要的是，10G以太网传送的流量与其它类型以太网
所传送的相同，其中包括PBX流量。 

　　不同点 

　　新标准引进了许多数据链接和物理层上的改变，其中包括特别用于MAN和WAN应
用的新接口。其次，新的标准只能运行于全双工模式，而其它类型的以太网则允许
半双工操作。另一个最受欢迎的改变是802.3ae不支持自动协商，自动协商的消除
会简化故障处理。 

　　新旧标准的最大差异在物理层。新的标准特别包含了2个物理层（PHY）类型：
一个是以10Gbps运行的LAN PHY，另一个是以9.58464Gbps运行的WAN PHY，这是与
SONET的OC-192相同的有效载荷率。 

　　与SONET MAN和WAN的无缝集成是IEEE任务组的一个关键设计目标。即使纯MAN
以太网非常强壮，但由于SONET是电信领域的领导者，而且它可能会存在多年。在
SONET网络上，以最小的破坏来移动以太网帧，将有助于使以太网扩展到MAN和WAN
的应用。 

　　为了处理LAN和WAN PHY之间的速率失配问题，IEEE任务组在介质访问控制层定
义了一种步进机制，这种机制为内部帧间隙添加了足够的空闲信号，使数据速率从
10Gbps降到了9.6Gbps，以利于WAN PHY的传送。然后，一个物理层的组件，即WAN
接口子层（WIS）对SONET组帧、不规则性和错误的检测进行处理。WIS不是一个完
全兼容SONET的接口，它实际上更应当看作是一个确保速率兼容性的类SONET的帧调
节器，最终配备了SONET接口的以太网交换器通过SONET MAN和WAN，能够以OC-192
的速率来传送以太网的流量。SONET管理系统将能够识别和监控以SONET帧编码的以
太网流量，这是对服务提供商的一个重要要求。 

　　可达范围 

　　对目前的G比特以太网而言，任何称为WAN或WAN接口的PHY必须能达到比5公里
范围更远的距离。为了满足扩大范围的需求，IEEE任务组定义了4个新的物理介质
依赖子层：其中3个是工作在850纳米、1310纳米和1550纳米的串行物理介质依赖子
层，1个是工作在1310纳米的宽带波分复用（WWDM），而1550纳米接口的工作距离
将达到40公里。 

　　串行PMD的作用是，能一个接一个地发送串行信号。新的PMD在种类和类型上与
早期的以太网标准不同，快速以太网借助了其来自FDDI编码的物理层，而G比特以
太网则借助了其来自光纤通道的编码。相比之下，10G以太网的PMD是新的。无论哪
种类型的WDM，都是由传送接口并行发送多种波长的光波，而接收接口则将波长重
新集合成一个整体。 

　　从字面上来看，线路编码是一种低层的功能，它仅仅影响网管员所关心的物理
层错误的故障处理。由于PHY类型中的新变化，弄清楚所有可能的接口也许会十分
困难。为解决这个问题，IEEE任务组提出了一些通俗的术语，以便人们明确新PHY
的意义。 

　　线路 

　　采用任何新的PHY技术时，线路都是一个主要问题。网络建筑师必须决定现有
的线缆设备是否能传送10G以太网的流量，同时也必须评估新的标准所能达到的距
离范围。 

　　以往使用的铜线现已被淘汰，与G比特以太网使用铜线的1000Base-T标准不同
的是，10G以太网只能运行在光纤上。不过这已不是一个新话题，因为所出售的多
数G比特以太网的端口都使用了光纤。 

　　光纤模式 

　　在LAN上，多模式是最可能的选择。对于现有的FDDI和G比特以太网来说，50微
米或62.5微米的多模式是最常用的光纤安装类型。 

不同光纤模式的比较 phy类型 说明 光纤类型 最大距离（公里） 
10gbase-sr 850纳米串行lan 多模 0.065 
10gbase-lx4 1310纳米wwdm lan 多模 0.3 
10gbase-lr 1310纳米串行lan 单模 10 
10gbase-er 1550纳米串行lan 单模 40 
10gbase-sw 850纳米串行wan 多模 0.065 
10gbase-lw 1310纳米串行wan 单模 10 
10gbase-ew 1550纳米串行wan 单模 40 

　　在4种新的PMD中，850纳米和1310纳米的模式将支持现有多模式的缆线设备。
具有850纳米激光器接口的应用范围非常小，只能用于交换器之间或超型计算机之
间的连接。对于普通用途的校园连接来说，具有1310纳米激光器的接口能使光纤的
距离达到300米，这种模式可能会成为一种标准。对于300米以上的范围，单模光纤
是必需的。配备了1310纳米激光器的接口和单模光纤能达到10公里的距离（这是目
前G比特以太网所达距离的2倍）。如果10公里还不够，可以使用配备了1510纳米激
光器的接口，它的范围将达到40公里。因而，促进以太网在MAN和WAN中成长，使用
1510纳米的10G以太网具有重要的意义。 
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