“万兆?哦,不,我们连千兆网络还没用过,单位里的大部分同事还是用modem上网,速度只有40几K。”40几K?万兆网络的速度可以是它的200多倍,这么大的优势怎么就没有进入到企业当中呢?但这种事实的确摆在人们眼前,这也是某企业IT主管无奈的心声。我们不得不承认,到目前为止,万兆网络还是少部分用户的“特权”,什么时候让大部分用户都使用万兆网络,都能用得起万兆网络,或许遥遥无期,或许就在眼前......
万兆以太网技术始于2002年6月802.3ae 10GE标准的正式发布(体系结构见图)。在物理层,802.3ae大体上可以分为两种类型,一种为与传统以太网连接,速率为10Gbps的“LANPHY”,另一种为连接SDH/SONET速率为9.58464Gbps的“WANPHY”,这2种PHY的区别在于广域网的接口子层(WIS)包含一个简化的Sonet/SDH帧。为了降低广域网PHY的操作成本,IEEE 802.3ae工作组综合了Sonet/SDH等各有关标准,使得万兆以太网可以利用Sonet/SDH平稳地通过广域骨干网。WANPHY与SONETOC192帧结构的融合,可以与OC192电路和SONET/SDH设备一起运行,保护了传统基础设施投资,使运营商能够在不同地区中通过城域网提供端到端以太网。在传输介质方面,802.3ae目前可以支持9um单模、50um多模和62.5um多模光纤。在数据链路层,802.3ae继承了802.3以太网的帧格式及最大/最小帧长度,支持多层星型连接、点到点连接及上述拓扑的组合,充分保证对已有应用的兼容性,对上层应用没有影响,使得升级风险极低。
从以上各种技术指标来看,万兆以太网技术是千兆以太网技术的延伸,而且更先进,在运行效率,投资保护上更具有优势。但是不见得最好的东西就是最有市场的,至少在目前这个阶段,万兆以太网技术的市场还没有被盘活。但可喜的是,越来越多的人们开始关注万兆以太网,越来越多的厂商开始投身于万兆以太网,以及相关设备的研发。
万兆吹起冲锋号
“随着千兆到桌面的日益普及,万兆以太网技术将会在汇聚层和骨干层得到广泛的应用。”这句话反映出了人们对万兆以太网发展的理想期望状态,但真要等到“广泛应用”,万兆以太网冲锋的号角就要吹得再响亮一点。
社会信息化的发展是循序渐进的,从最早的文字处理到今天的多媒体应用,传输速度从千字节到兆字节到百兆、千兆、万兆字节,在这些表象的背后,凸显出的是在市场需求的大环境下的速度竞赛。这种竞赛的速度并不是盲目的对速度的追求,而更多的是在市场推动下,技术的不断推陈出新。根据华为公司的看法就是,就目前网络现状而言,万兆以太网首先冲锋的应用场合应该是教育行业以及数据中心的出口、城域骨干网。依照上海贝尔阿尔卡特的看法是,由于万兆以太网技术是过去以太网技术的延伸,因此在既有的网络市场上,尤其是宽带需求较为殷切的市场上将会有较大的发挥空间。也就是最先应用千兆的用户,也会先用起万兆。
万兆三点齐飞
随着高校多媒体网络教学、数字图书馆等应用的开展,高校校园网对网络速度的需求增长飞速,即便是千兆网络,也越来越难以满足需求。加上我国对教育的重视程度日益提升,万兆以太网在校园铺展开来的机会大增。而万兆以太网能给教育带来的好处,则已经早早浮出了水面:利用10GE的高速链路构建校园网的骨干链路以及各个分校区和本部之间的连接,实现端到端的以太网访问,提高传输的效率,保证远程多媒体教学、数字图书馆业务等,这些都是吸引学校采用万兆以太网的引线。加上这场“非典战争”,远程多媒体教学还有谁不想用呢?这更是万兆以太网能在校园里普及的“催化剂”。
万兆以太网在城域网被采用的前提是因为丰富的内容业务(如各种流媒体视频应用、多媒体互动游戏)纷纷出现,这些业务都对城域网带宽提出了更高要求。万兆以太网在设计之初就考虑城域骨干网需求。首先带宽10G足够满足现阶段以及未来一段时间内城域骨干网带宽需求(现阶段多数城域骨干网骨干带宽不超过2.5G)。其次万兆以太网最长传输距离可达40km,且可以配合10G传输通道使用,足够满足大多数城市城域网覆盖。采用万兆以太网作为城域网骨干可以省略骨干网设备的POS或者ATM链路。首先可以节约成本:以太网端口价格远远低于相应的POS端口或者ATM端口。其次可以使端到端采用以太网帧成为可能:一方面可以端到端使用链路层的VLAN信息以及优先级信息,另一方面可以省略在数据设备上的多次链路层封装解封装以及可能存在的数据包分片,简化。
在城域网骨干层采用万兆以太网链路可以提高网络性价比并简化网络。 反之,使用传统的SDH、DWDM等技术作为骨干存在着网络结构复杂、难于维护、建设成本高的问题。而在城域网的骨干层部署10GE可以简化网络结构,降低成本,便于维护。目前,对于大量百兆带宽汇聚的城域网,大型金融机构的数据集中,企业核心业务的网络运转(企业内部信息系统整合,ERP和CRM的运转,语音、视频应用等),更快速的万兆以太网已经有了许多让人记忆深刻的先进应用。甚至有些日常工作中,即便是千兆到桌面也开始不能满足一部分人的需求。
由于目前纷纷采用千兆链路连接网络,而汇聚这些的上行带宽已经成为瓶颈,所以万兆以太网在数据中心出口的应用需求也逐渐增高,毕竟使用10GE高速链路能够为数据中心出口提供充分的带宽保障。
由以上几点可见,万兆以太网的发展一定是建立在相应需求大增的前提下的。对于其他行业来说,要应用万兆以太网,首先要提升自己的需求,而不是盲目跟进。毕竟,挡在万兆以太网前面的东西还有很多,成本就是最大的一块巨石。
从成本突破
万兆以太网在技术上的优势,在应用时的畅通无阻是不言而喻的。万兆以太网技术提供了更丰富的带宽和处理能力,能够有效节约用户在链路上的投资,并保持了以太网一贯的兼容性和简单易用,升级容易的特点。但是我们也看到由于万兆以太网尚处于发展的初期,也还存在着一些问题与不足。首先,目前一个10GE端口的价格是GE端口的100倍左右,性价比很差,尤其是在带宽得不到充分利用的情况下,会造成投资的极大浪费;其次,万兆以太网继承了以太网一贯的弱QoS特点,如何进行有保障的区分业务承载仍旧没有解决,对RPR、MPLS等特性的支持尚不成熟;而且由于10GE要求设备具有很强大的处理能力,目前业界有些厂商推出的10GE端口并不能达到真正的线速处理,因而其带宽优势大打折扣。
针对上述问题以及网络目前带宽需求不太迫切,网络建设侧重业务与性价比的现状来看,目前的网络核心仍然采用2.5GPOS接口或GE Trunk的方式来进行,待万兆以太网技术更加成熟、成本得到很好的控制之后再平滑升级至万兆。目前华为第五代高端核心器Quidway NetEngine80/40已经具有平滑升级至万兆的能力。日后再升级显然比急着上马万兆以太网要高明,至少你不会因为应用的不足,让万兆网络当做2~3个千兆网络来用。成本应该是企业首先考虑的问题。在万兆以太网上的投资,应当做到在原有的千兆网络上的演进升级,而不应为了实施万兆而抛弃原来的千兆设备。
目前在成本控制方面的问题已经得到了广泛的重视,比如思科公司在其新一代机Catalyst 6500推出之后,对于万兆和千兆的成本比大约是一个万兆端口相当于4个千兆端口。也就是说当客户考虑将4个千兆端口捆绑使用的时候,选择一款思科Catalyst 6500产品就能控制住成本的增长,而且维护更加容易。上海贝尔阿尔卡特的看法是:大规模的推广和应用是降低万兆以太网的成本的唯一途径,就像千兆取代百兆一样。而且万兆目前在设备准备上已没有任何问题,有各类短、中、长距离模块适应不同规模、范围的需求,关键还是应用。
隔过万兆看未来
如果任何技术都是在需求最迫切的时候才被创造,那么很多应用就会在摇篮中被扼杀。一些具有前瞻性眼光的人会早早地研究可能几年甚至十几年后才会被广泛接受的技术。对于以太网来说,10G之后,将是40G。按照100M(百兆)、1G(千兆)、10G(万兆)的规律来看,似乎10G之后应该是100G,但为什么是40G呢?思科的解释是这样的:研发40G以太网,在技术上更容易实现,成本也会低得多,而在速度很快的基础上,用户对速度的需求将不会像现在一样强烈。
先不管40G以太网,如何让万兆以太网全面铺开,到目前为止,还是一条摆在我们面前的,并非那么平坦的大道。
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