万兆以太网:要注重保护用户投资

以太网技术经过20年的发展，不但在局域网领域站稳了脚跟，而且在城域网市场占有了一席之地，随着万兆以太网802.3ae标准的推出，以太网又向广域网迈进了一大步。
脱颖而出的缘由
以太网技术（802.3）与令牌总线（802.4）、令牌环（802.5）曾一起成为局域网领域的三大标准。为什么以太网技术能够在当初的并列三大标准中脱颖而出最终成为局域网的主流技术，并在城域网甚至广域网范围得到了进一步的应用？通过分析以太网的发展历程和技术特点，以太网的发展主要得益于以下原因：
由施乐、Digital以及Intel共同推出的DIX以太网标准在首次公布时就没有添加任何版权限制，他们的想法是让其他人能够方便地得到以太网技术，进而生产以太网产品。IEEE组织也成立了专门的研究小组，广泛吸纳科研院所、生产厂家、个人会员参与研究讨论。这些举动得到了众多服务提供商的支持，使以太网很轻易融入到新产品开发中。以太网还具有如下特点：
以太网的可平滑升级保护了用户的投资，以太网的改进始终保持向前兼容，使得用户能够实现无缝的升级，一方面不需要额外的投资升级上层应用系统，也不影响原来的业务部署和应用。
以太网结构简单、治理方便、价格低廉。由于没有采用访问优先控制技术，简化了访问控制的算法，从而简化了网络的治理，并降低了部署的成本，因而得到了广泛的应用。
以太网技术的持续改进满足了用户不断增长的需求，以太网技术在发展过程中得到了不断的改进，如物理介质从粗同轴电缆到细同轴电缆、双绞线、光纤的扩展，网络功能从共享以太网到全双工、交换以太网的进步，传输速率从10M到100M、1000M乃至10G的提升，极大地满足了广大用户对各类应用的需求。
万兆以太网技术的研究始于1999年底IEEE802.3ae工作组的成立，历时近3年，在2002年6月正式发布了802.3ae10GE标准。
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”。其中LANPHY还包括一种可以使用DWDM波分复用技术的“10GBASE-LX4”规格。WANPHY与SONETOC-192帧结构的融合，可以与OC-192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通过城域网提供端到端以太网。
在数据链路层，802.3ae继续了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。
应用前景与展望
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。就目前网络现状而言，万兆以太网首先的应用场合将是教育行业以及数据中心的出口、城域网的骨干。
随着高校多媒体网络教学、数字图书馆等应用的开展，高校校园网将是万兆以太网的重要应用场合，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，提高了传输的效率，有效地保证了远程多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。
万兆以太网在数据中心出口的应用：随着服务器纷纷采用千兆链路连接网络，汇聚这些服务器的上行带宽将会很快成为瓶颈，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。
城域网建设的深入，各种丰富的内容业务（如各种流媒体视频应用、多媒体互动游戏）纷纷出现，对城域网带宽提出更高需求，而使用传统的SDH、DWDM等技术作为骨干存在网络结构复杂、难于维护、建设成本高等问题，在城域网的骨干层部署10GE可以简化网络结构，降低部署成本，便于维护，通过端到端以太网来打造低成本、高性能、具有丰富业务支持能力的城域网。10GE在城域网中的应用主要有两个方面：直接用10GE完全取代原来的传输链路作为城域网的骨干；通过10GE的CWDM接口或WAN接口与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的SDH或DWDM骨干传输资源。
优缺点分析与部署建议
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、升级轻易的特点，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，因而性价比差，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，万兆以太网继续了以太网一贯的弱QoS特点，如何进行有保障的区分业务承载仍然没有解决，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，建议目前的网络核心仍然采用2.5GPOS接口或GETrunk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。
在国内网络厂商中华为率先推出了支持万兆的高端路由器和交换机。华为QuidwayS8500万兆多层核心交换机具有容量大、业务接口特性丰富、协议支持完备等特点，背板容量：1.2T，交换容量480Gbps，以太网接口最大提供12个万兆以太网接口，并能够强大的VPN支持能力和完善的QoS能力。同时推出的华为QuidwayNetEngine5000系列万兆核心路由器是面向电信级运营核心网络的高端网络产品，最大端口容量5.6T，支持10GPOS、10GELAN、10GEWAN接口的IP/MPLS线速转发，可以支持向更高速接口平滑扩展。华为第五代高端核心路由器QuidwayNetEngine80/40也具有平滑升级至万兆的能力。