GigabitEthernet标准kisscatmall.diandian.com.doc

1、Gigabit Ethernet 标准为 了 在 网 络 主 干 上 实 现 多 元 化 、高 带 宽 及 实 时 数 据 传 输 ，使 网络 主 干 具 有 高 带 宽 、高 速 、低 时 延 和 QoS，目 前 出 现 了 主 要 的 两 种技 术 ：ATM 技 术 、Gigabit Ethernet 技 术 。Gigabit Ethernet 是 传 统 的 以 太 网 的 发 展 ，同 Ethernet 和FAST Ethernet 具 有 相 同 的 帧 格 式 和 长 度 ，速 率 可 达 到 1Gbit/s。从 Ethernet 结 构 的 网 络 和 FDDI 主 干 向 Gi

2、gabit Ethernet 可 实 现 无 缝升 级 ，是 一 种 引 人 注 目 的 主 干 升 级 方 案 。Gigabit Ethernet 标 准 据 说 将 于 1998 年 6 月 23 日 在 IEEE 会 议上 通 过 。Gigabit Ethernet 以 太 网 联 盟 目 前 已 经 有 120 家 支 持 厂 家 ，能 够 提 供 产 品 的 只 有 20 多 家 ，比 较 有 名 的 有 Extreme Networks、CISCO、FOUNDRY networks 等 。在 技 术 方 面 ，Gigabit Ethernet 除 了 与 原 先 的 Etherne

3、t 相 兼 容 外 ，在 物 理 层 上 与 Ethernet 和 FDDI 采 用 相 同 的 FIBRE Channel 传 送标 准 及 8B/10B 编 码 方 式 ，可 以 与 FDDI 相 兼 容但 是 ，标 准 尚 未 完 全 。Gigabit Ethernet 关 于 双 绞 线 （5 类UTP、STP/COAX）传 输 的 标 准 1000BASE-T 仍 在 制 定 中 ，由IEEE802.3AB 工 作 组 负 责 ，预 计 会 在 1999 年 3 月 出 台 。除 此 之 外 ，Gigabit Ethernet 的 在 路 由 方 面 必 须 采 取 新 的 技 术-

4、第 三 层 交 换 。在 一 个 Gigabit Ethernet 的 Ethernet 中 继 线 路 上 ，每 个 方 向 每 秒 可 以 传 输 140 万 帧 ，而 如 果 联 网 的 话 ，数 据 量 将 超 过上 述 的 数 倍 ，相 比 之 下 ，传 统 的 高 端 路 由 器 只 具 备 几 十 万 帧 能 力 。目 前 ，第 三 层 交 换 主 要 是 有 基 于 ASIC 芯 片 的 硬 件 路 由 、MPOA、IP交 换 的 路 由 方 式 ，标 记 交 换 的 路 由 方 式 。基 于 ASIC 芯 片 就 是 用 硬 件 路 由 代 替 软 件 路 由 ，以 较 低

5、的 投资 可 以 很 快 见 效 。IP 交 换 （非 公 开 ）是 由 IP SILION NETWORKS 提出 的 ，不 过 公 司 已 被 NOKIA 收 购 ，无 法 成 为 标 准 。在 标 志 交 换 技 术 中 ，有 CISCO 的 标 记 交 换 （Tag switching）、IBM 的 积 累 路 由 式 交 换 （Aggregate Router-base IP Switching ,ARIS）.3COM 的 FAST IP。目 前 IP Switching 由 于 没 有 形 成 统 一 的标 准 ，所 以 各 个 厂 家 的 技 术 正 合 并 到 MPLS 中 ；

6、但 MPLS 尚 在 制 订 。由 于 技 术 还 在 实 验 阶 段 ，用 户 投 资 无 法 得 到 保 护 。MPOA 虽 然 已 经制 订 ，但 它 是 在 ATM 上 实 现 的 。一 些 基 础 设 施 方 面 的 问 题 可 能 对 Gigabit Ethernet 产 生 不 利 的影 响 ，其 中 ，各 种 网 络 阻 塞 将 导 致 问 题 。例 如 ，服 务 器 、网 卡 、总 线及 其 它 网 络 构 件 跟 不 上 Gigabit Ethernet 的 步 伐 ；如 果 主 存 储 器 及超 高 速 缓 冲 存 储 器 小 于 1M 的 肯 定 会 出 现 过 载 现

7、 象 。大 多 数Gigabit Ethernet 采 用 全 双 工 机 制 ，它 有 其 优 点 ，但 它 也 可 使 网 络 拥挤 不 堪 ，这 就 要 求 交 换 机 内 部 有 能 力 处 理 负 载 较 重 的 情 况 。在802.3X 中 规 定 ：交 换 缓 冲 在 不 能 继 续 接 收 数 据 时 ，接 收 方 应 通 知 发送 方 停 止 传 送 ，以 免 出 现 缓 冲 区 溢 出 的 现 象 ；这 一 方 法 同 Ethernet、 Gigabit Ethernet 是 相 兼 容 的 ，但 有 些 认 为 ，这 样 只 是 将 网 络 拥 塞 现象 从 网 络 的

8、一 端 移 到 另 一 端 。由 于 Ethernet 的 固 有 特 性 ，网 络 传 输 速 率 达 到 1Gbit/s，最 大网 段 降 为 1/10，使 网 络 直 径 大 大 缩 小 ，使 其 无 法 成 为 扩 展 到 WAN的 技 术 。IEEE802.3 工 作 组 通 过 修 改 技 术 标 准 ，使 Gigabit Ethernet可 不 必 遵 守 100BASE-T 采 用 的 方 式 ，但 连 网 必 须 采 用 中 继 器 和 交换 器 功 能 的 HUB，连 接 距 离 可 达 到 500 米 和 2000 米 。其 中 对Gigabit Ethernet 的 载

9、 波 扩 展 方 式 增 加 了 CSMA/CD（载 波 侦 听 多 路访 问 /冲 突 检 测 ）载 波 时 间 的 最 小 值 ，由 65 个 字 节 增 加 到 512 个 字节 。小 于 512 个 字 节 将 会 被 追 加 一 个 载 波 扩 展 ，使 传 输 不 至 于 在 发送 端 检 测 到 冲 突 之 前 就 结 束 。ATM 在 定 义 QoS 方 面 优 于 Gigabit Ethernet.ATM 具 有 可 保 证的 服 务 质 量 、优 先 级 别 分 配 和 流 量 控 制 。此 外 ，ATM 的 信 元 （53 个字 节 ）容 易 对 不 同 的 通 信 流

10、进 行 细 微 的 混 合 。平 滑 、恒 定 的 信 息 流量 对 重 视 实 时 性 的 通 信 （如 视 像 、声 音 ）尤 为 重 要 。而 在 Ethernet 中 ，帧 的 长 度 在 641500 字 节 之 间 变 化 ，信 息 流 混 合 难 以 预 测 ，这 就决 定 了 在 传 输 实 时 性 应 用 方 面 ATM 优 于 Gigabit Ethernet。Gigabit Ethernet 在 QoS 方 面 虽 然 不 如 ATM，但 目 前 依 然 在 迈进 。Gigabit Ethernet 通 过 支 持 RSVP（resource reservation pr

11、otocol）和 RTP（real-time transport protocol）、RTSP（实 时 流 协 议 ）以 及 前面 提 到 的 802.1p(优 先 及 广 播 流 )、802.1q(VLAN 标 记 )和 全 双 工 链路 。 Gigabit Ethernet 尽 管 提 出 了 这 些 协 议 ，但 遗 憾 的 是 部 分 协 议还 在 酝 酿 中 ，其 结 果 还 不 得 而 知 。在 基 于 IP 的 语 音 和 视 频 传 输 上 ，Gigabit Ethernet 是 具 有 一 定的 优 势 的 。对 于 Gigabit Ethernet 所 使 用 的 RSVP

12、 协 议 来 说 ：它 是 用于 以 太 网 中 的 一 种 协 议 ，它 将 QoS 的 功 能 加 入 TCP/IP 当 中 ，使Internet 传 送 图 象 成 为 可 能 。RSVP 最 大 的 优 点 在 于 兼 容 现 有 的 网络 形 态 ，使 用 户 不 用 抛 弃 现 有 的 Ethernet 类 型 网 络 也 可 支 持 视 象 传输 。但 是 ，它 还 是 有 缺 点 的 。无 论 如 何 TCP/IP 不 是 针 对 视 象 传 送 的协 议 ，而 是 用 来 传 输 数 据 的 ，RSVP 为 了 使 网 络 能 够 依 顺 序 的 传 送信 号 并 提 供 稳

13、 定 的 带 宽 ，必 须 在 帧 上 添 加 许 多 标 志 ，这 更 增 加 了 网络 的 负 担 ，从 而 降 低 了 网 络 的 效 率 。在 1997 年 ，CISCO、BAY、LUCENT 及 CABLETRON 等 公 司通 过 类 似 的 并 购 活 动 来 充 实 自 己 的 Gigabit Ethernet 技 术 。在 标 准未 出 台 之 前 ，Gigabit Ethernet 市 场 并 不 稳 固 ，各 厂 商 为 了 迎 合 用 户的 需 求 而 采 用 了 不 同 的 解 决 方 案 。虽 然 相 关 产 品 （交 换 器 、HUB、路由 器 ）都 有 面 世

14、，但 各 厂 家 提 供 的 系 统 有 许 多 不 同 之 处 ，并 不 是 所有 的 厂 商 都 能 够 对 现 有 的 产 品 提 供 升 级 支 持 ，升 级 时 可 能 不 得 不 完全 淘 汰 原 有 设 备 ，使 其 成 本 上 升 。相 比 之 下 ，ATM 技 术 作 为 一 种 比 较 成 熟 的 技 术 ，目 前 已 经 进 入商 用 阶 段 。与 Gigabit Ethernet 相 比 ，较 大 弱 点 就 是 在 价 格 方 面 ，这当 然 是 和 ATM 优 势 有 关 的 。为 何 大 家 对 ATM 技 术 有 兴 趣 ？有 四 个 基 本 原 因 : 因 为

15、 不 论 所 用 的 是 哪 种 终 端 设 备 ，已 经 变 成 资 讯 互 连 的 世 界 共 通 标 准 ，这 是 国 际 间 各 种 不 同 标 准 组 织 及 工 业界 所 得 的 共 识 ，而 不 是 由 某 一 单 一 厂 商 所 推 出 的 技 术 或 策 略 。 由 以 往 的 使 用 历 史 来 看 ，与 所 用 的 传 送 技 术 不 同 。这会 造 成 网 络 的 复 杂 性 ，因 为 需 要 将 连 接 扩 展 到 城 市 ，全 国 ，甚 至 全 世 界 。技 术 是 一 种 可 以 让 与 使 用 同 一 种传 送 的 技 术 ，因 此 将 来 网 络 持 续 建

16、设 後 ，区 域 与 广 域 网络 的 界 限 将 会 模 糊 ，而 成 为 同 一 种 网 络 -网 络 。 今 天 ，对 语 音 、数 据 、视 讯 等 不 同 的 信 号 须 经 过 不 同 网 络 来 传 送 ，这 是 因 为 这 些 信 号 有 不 同 性 质 。举 例 说 ，数 据 信 号 的 特 性 是 “突发 性 ”(bursty) 不 会 持 续 很 长 的 时 间 ，但 是 大 量 资 料 在 愈 短 时 间传 送 愈 好 。语 音 与 视 讯 信 号 就 不 同 ，传 送 的 数 量 较 平 均 ，但 是 对于 资 料 送 达 的 时 间 与 次 序 非 常 重 要 。对

17、 而 言 ，不 再 需 要 不同 的 网 络 ，因 为 技 术 可 以 同 时 传 送 语 音 、数 据 与 视 讯 等 信 号 。 如 上 所 言 ，是 一 种 新 的 通 信 标 准 ，它 可 以 提 供 不 同 速 率 的服 务 ，从 Kilobit 到 Gigabit。A有 几 个 重 要 的 优 点 同 一 个 网 络 -将 为 不 同 的 资 料 形 态 （语 音 、数 据 、视 讯 等 ）提 供 单 一 形 式 的 网 络 ，这 种 整 合 的 网 络 将 可 改 善 网 路 的 效 率 与管 理 性 。 提 供 新 的 服 务 -由 於 其 高 速 及 可 整 合 传 送 不

18、同 的 资 料 形 态 ，网 络 将 可 创 造 出 新 的 服 务 ，例 如 桌 上 型 多 媒 体 。 相 容 性 -因 为 不 是 依 赖 单 一 种 的 传 输 媒 介 ，而 是 可 以 与 现 在 布 放 的 各 种 传 输 媒 介 网 络 相 容 。 渐 进 式 的 整 合 -ATM Forum 与 其 他 的 标 准 组 织 正 努 力 於 将 现 有 网 络 逐 步 地 加 入 网 络 的 优 点 ，进 而 能 提 供 新 服 务 。 简 单 地 网 管 功 能 -是 一 种 可 适 用 於 区 域 性 、校 园 骨 干 网 络 、公 众 及 私 有 广 域 网 络 的 技 术

19、 标 准 。因 为 这 种 网 络 的 一 致 性 ，可 以 简 化 网 管 系 统 而 用 於 各 种 不 同 阶 层 的 网 络 。 长 远 性 的 架 构 -资 讯 与 电 信 工 业 界 正 对 集 中 全 力 发 展 与 标 准 化 ，因 此 以 设 计 成 可 扩 充 性 与 弹 性 o 地 理 的 距 离o 使 用 者 的 数 目o 接 取 与 trunk 的 频 宽这 种 可 扩 充 性 与 弹 性 将 确 保 技 术 会 长 时 间 使 用 。可 以 与 现 有 的 LAN/WAN 技 术 并 存 ，现 已 有 许 多 规 格 制 定 完 成 ，来 保 证 可 从 现 有 网 络 技 术 （如 Frame Relay 、Ehternet、TCP/IP）和 缓 地 整 合 成 技 术 。的 设 备 、服 务 与应 用 今 天 已 经 完 成 而 且 已 用 现 有 网 络 上 了 。