编者按 距6月12日IEEE正式通过万兆以太网标准已近三个月的时间，802.3ae标准的确立无疑将开创以太网的新时代。从现实意义来看，万兆以太网的应用刚刚开始启步。由此，本次关于万兆以太网的探讨，是从其技术特性着手，来关注其现今和将来的应用层面，以客观态度促发冷静思考。
“应用”万兆以太网
1973年施乐公司位于美国硅谷研究中心的学者Robert Metcalfe和David Boggs，研发出了以太网技术。Metcalfe同时提出了有关网络增长重要性的定理，就是大家所知的“Metcalfe定律”，即网络的价值将随着用户的增长成指数增长。现在回头来看，Metcalfe定律成功地得到了验证。
在某种意义上，Metcalfe定律与Moore定律类似。以太网的速度不断提高，从开始的10M、100M至千兆、万兆，而以太网设备的价格则随着大规模的应用和生产而逐渐下调。以太网不仅成为局域网网络技术的主流，随着千兆和万兆技术的成熟，它正逐步延伸至城域网和广域网。
技术篇
万兆以太网技术基本上承袭过去的以太网、快速以太网及千兆以太网技术，因此在用户普及率、使用的方便性、网络的互操作性及简易性上都占有极大的引进优势。在升级到万兆以太网解决方案时，用户不需担心既有的程序或服务是否会受到影响，因此升级的风险是非常低的。这不仅可以从过去以太网一路升级到千兆以太网中得到证明，同时在未来升级到万兆，甚至四万兆（40G），十万兆（100G）都将是一个很明显的优势。
根据万兆以太网标准
IEEE802.3ae，万兆以太网将保留802.3帧格式、保留802.3最小/最大帧长度、局域网/城域网 PHY（物理层）的速率可达万兆，而广域网 PHY的速率为9.29 千兆（可支持SONET/SDH）。万兆以太网与以前以太网技术的不同之处主要表现在以下两点。首先是具有适用于单模光纤的长距离接口（40公里或以上），可用于局域网PHY或广域网络（广域网 PHY）；其次是万兆以太网提供了可选择的广域网 PHY。万兆位以太网只对光纤作用，并只能在全双工模式下操作，这意味着不必使用冲突探测。正是由于这些特征，以太网的速度才可达每秒万兆位。
万兆以太网作为新一代宽带技术，在接口类型及应用上提供了更为多样化的选择。局域网-PHY（局域网接口）、城域网-PHY（城域网接口）及广域网-PHY（广域网接口）可以适用于不同的解决方案（如上图所示）。
万兆以太网在局域网/城域网/广域网不同的应用上提供了多样化的接口类型，在局域网方面，针对数据中心或群组的需要，可以提供多模光纤长达300米的支持距离，或针对大楼与大楼间/园区网的需要提供单模光纤长达10公里的支持距离。在城域网方面，可以提供1550nm波长单模光纤长达40公里的支持距离。在广域网方面，更可以提供OC-192C 广域网-PHY，支持长达70公里至100公里的连接。
对于万兆以太网这项新技术而言，万兆位以太网联盟 (10GEA)的作用非常重要。其成立目的是推动基于标准的万兆以太网技术发展，并鼓励使用和实施万兆位以太网作为一个连接多种计算、数据和通信设备的重要网络技术。万兆位以太网联盟主要致力于以下工作。
支持IEEE 802.3工作组在万兆位以太网标准方面的工作；
提供资源以促进技术规范方面的会聚和一致性；
促进业界了解、接受和发展万兆位以太网标准；
加速万兆位以太网产品和服务的采用和使用；
提供资源以建立和论证多厂商协同工作的能力，并鼓励和促进协同工作；
促进万兆位以太网技术和产品的供应商与用户之间的交流。
目前，网络拓扑设计和操作已经随着智能化万兆以太网多层机的出现发生了转变。以太网带宽可以从10Mbps 扩大到10Gbps，而不影响智能化网络服务，比如第三层和第四层至七层智能，包括服务质量 (QoS)、服务级别 (CoS)、高速缓存、负载均衡、性和基于策略的网络功能。由于部署 IEEE 802.3ae 后整个环境的以太网性质相同，因此这些服务可以按线速提供到网络上，而且局域网、城域网和广域网中的所有网络物理基础设施都支持这些服务。
从以前的以太网方案中我们可以看出，随着新技术的发展，10Gbps 通信成本有可能大大降低。与 10Gbps 通信激光器相比，万兆位以太网短链接（在单模上小于 40 公里）将可以使用更低成本的未冷却的光学系统，某些情况下可以使用垂直腔面发射激光器 (VCSEL)，它可能有更低的 PMD 成本。此外，该产业还受到发展迅猛的商业芯片市场的支持，可提供高度集成的硅解决方案。
按照IEEE 802.3ae的要求，万兆以太网可以满足很多关键性的标准，从而可以高效地利用高速网络。
在不导致中断的情况下，方便地从现有的10/100/1000M系统移植到更高的性能等级（增加10倍）；
与目前的同类技术相比，具有更低的整体运营成本；
熟悉的管理工具和功能集；
能够支持新旧类型的应用；
由于技术的灵活性和经过验证的互操作性，可以提供全面的投资保护。
以太网已成为世界上最广泛采用的网络技术，低成本的 IP 服务要求已经向传统网络信条提出了质疑。运营商正在寻求更高容量的解决方案，以求简化网络连接，降低其总成本，进而实现有利可图的服务差异，同时保持高级别的可靠性。进入万兆位以太网时代。以太网不再局限于局域网中的使用，万兆位以太网成为IEEE 802.3 标准在速度和距离上的自然发展。
应用篇
将来，用户可以使用万兆以太网作为包含局域网、城域网和广域网（使用以太网作为端到端的第二层传输方法）的网络体系结构的基础。在局域网中，核心网络技术将提升到万兆以太网，能够在城域范围内工作的万兆以太网也将成为一种发展趋势。
企业和运营商网络的下一步骤就是将多个万兆位带宽与智能化服务结合起来，产生按比例增加的智能化多重网络，使其主干和服务器连接最高达到10Gbps。万兆以太网在局域网的应用上可以满足单一大楼局域网骨干的扩展，可以满足千兆位以太网服务器群组的扩展，以及数据中心/园区网高速骨干及机互连的扩展需求。在城域网的应用上可以满足城域网骨干及汇聚层高带宽的扩展需求，及作为DWDM系统中一个高速Lamda的需求。在广域网的应用上可以与SONET/SDH既有的基础架构实现无缝的连接，在没有Dark Fiber的资源下，可以透过既有的SONET/SDH环提供Dark Bandwidth将两端为万兆以太网广域网-PHY的设备加以连接。
万兆以太网目前在网络架构方面的大部分应用主要利用了新技术的下列主要优势。远程和扩展远程光纤连接；为高速应用提供的最佳链路利用率；为那些对延迟非常敏感的应用提供的低延时；支持现有的以太网功能，例如QoS、性、多播、链路集中等。
万兆以太网技术由于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迫切的几个市场上将会有较大的发挥空间，这包括以下几个几个不同的市场领域。
1． 宽带交换机与宽带交换机互联
过去必须采用数个千兆捆绑以满足交换机互联所需的高带宽，因而浪费了更多的光纤资源。现在可以采用万兆互联，甚至4个万兆捆绑互联，达到40G的宽带水平。
2．数据中心或服务器群组网络中作为宽带汇聚
目前的文件和数据服务器所需要的数据带宽是非常可观的，一个高性能的文件管理器可以管理多个千兆位以太网网卡，并且由于它采用了优化的系统软件和加速的网卡硬件，可以轻松地占用所有接口卡中的所有带宽。这种巨大的处理能力，无论是事务处理还是执行关键任务型应用，都会将任何高性能的网络容量使用到极限。只有在服务器群的分布层和核心层采用一种非常高速的技术，例如万兆以太网，才可能更加平稳地实现它们的增长，以及满足高级应用对于廉价原始带宽的不断增长的需求。在愈来愈多的服务器改用千兆以太网作为上连技术后，数据中心或群组网络的骨干带宽需求相应增加，以千兆或千兆捆绑作为平台已不能满足用户需求，升级到万兆以太网在服务质量及成本上都将占有相对的优势。
3．城域网宽带汇聚与骨干更新
在宽带城域网的大量建设中，接入层会有愈来愈多的万兆或千兆以太网上连到城域网的汇聚层，而汇聚层也会有愈来愈多的千兆以太网上连到城域网的骨干层，这使得像万兆或万兆捆绑这样的宽带需求在城域网中的汇聚层及骨干层有相当多的市场需求，也是万兆以太网非常大的一个市场空间。
4．新兴的宽带广域网
由于以太网与SONET/SDH（POS）在长期的发展中有相当的价格优势，而万兆以太网又支持与SONET/SDH基础架构的无缝连接能力，这使得过去一直是SONET/SDH垄断的广域网市场出现了新的竞争者，万兆以太网方案将在广域网市场取得一定的发展。
5．SoIP或SAN（网络）
在以太网技术作为网络平台时，时延与高带宽都是关键性的性能因素，因此千兆以太网及万兆以太网都可以用来架构一个以太网平台的存储网络，这是一个新兴的应用。万兆以太网不仅可以满足存储设备的高速互联，也可以实现存储设备的备份（Backup）及灾难恢复（Disaster Recovery）。出于成本的考虑下，万兆以太网可以在这个新兴的应用上得到发挥。
6．高性能计算应用
通过先进的程序进行新的计算科学研究，设计出新的高性能计算机架构和网络，可以促进计算机科学研究在算法、可视化、系统软件和工具方面的发展。这里大量的分布式计算能力和高速通信链路的需要对于满足很多要求非常严格的应用需求至关重要。为了将所有必要的计算能力整合到一起，完成这些要求非常严格的任务，研究机构可以将很多独立的高速CPU连接到一起，利用万兆以太网或者万兆以太网通道连接传输大量的处理器间通信，这些信息对于确保一个大规模的分布式超级计算机集群的最佳性能至关重要。
从国内市场来看，教育科研网络、电信及存储网络将率先采用万兆以太网技术。（本文作者为Foundry公司亚
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