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万兆以太网技术应用即将起飞
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10 Gigabit Ethernet Poised for Takeoff
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■ iSUPPLI 公司光学器件行业分析专家 JAGDISH REBELLO博士
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网络经理们正在积极地考虑在范围广泛的网络应用中采用基于最近刚刚完成的万兆以太网（10 GigE）标准的产品。较低的安装和运营成本、高带宽、高可靠性以及部署比较容易都使万兆以太网技术成为当今发展最快的新网络技术之一。
该标准于2002年6月被正式批准，这使设计师可设计出成本极具竞争力的高速网络，从而将以太网技术从其占主导地位的局域网（LAN）领域扩展到城域网络(MAN）领域，甚至扩展到广域网（WAN）领域。因此，iSuppli公司预测万兆以太网的市场将从2002年的约4.8亿美元，增长到2006年的
33亿美元以上，如图1所示。
以太网技术的发展
由于万兆以太网基于以太网技术，因此万兆以太网是目前唯一能够从以太网最初的10 Mbps速度无缝扩展到 10 Gbps速率的网络技术。
随着世界范围内网络业务每年不断增长，服务供应商和网络设计人员一直在寻找可简化和降低网络拥有成本，并且可同时增加营收和跟上市场对带宽的要求的高度可靠的网络解决方案。电信网络也正从针对语音业务而设计的技术向面向大量数据传输的高速分组架构发展。对于此类分组交换网络，以太网技术将是具有明显优势的协议之一。
今天，几乎所有因特网业务都开始并终止于以太网网卡。以太网为网络架构提供了几个重要优点，包括成熟的可靠性、容易安装、熟悉的管理工具、来自不同供应商的产品间良好的互操作性，以及具有大量受过良好培训和具有丰富知识的技术支持人员。目前销售的所有网络接口卡中近95%是以太网网卡，而1Gbps数据传输速率的千兆位以太网技术正在广泛部署在企业网络和公共数据网络，以及小型城域网络中。
如表1所示，标准和快速以太网（10/100 Mbps）端口的销售数量在2003年仅有缓慢的增长，此后直到2006年将稳定下降。然而，随着千兆位以太网价格的不断下降，千兆位以太网端口的销售将快速增长，到2006年将超过快速以太网端口的销售数量。这一增长又将促进对
万兆以太网端口的需求，万兆以太网将于2003年开始部署在局域网中，并将于2004年开始部署在城域网中。
因此， 万兆以太网设备在2003年和2004年间将飞速增长，虽然其基数较小。
万 兆以太网（10 GigE）标准
万兆以太网标准得到万兆以太网联盟（10GEA）的积极支持。万兆以太网联盟列出的成员有100 多个主要半导体和电信设备制造商。他们包括3Com公司、思科系统公司、Corning
Inc.、英特尔公司、 JDS Uniphase Corp.、北电网络以及Sun Microsystems Inc。该标准支持在LAN、MAN和WAN网络中以端到端协议部署万兆以太网，或通过现有的SONET/SDH基础设施部署10Gig
E。
新的万兆以太网协议与传统的以太网模式保持兼容。它仍使用与现有以太网同样的媒体访问控制协议（MAC）、同样的可变长帧格式和同样的最小和最大帧长度（64至1514字节分组）以及同样的帧格式。
然而，与此前的以太网标准不同的是，10GigE标准将只工作于光纤介质上，因此可将以太网技术的应用进一步扩展到MAN和WAN领域。此外，万兆以太网将只工作在全双工模式，这意味着可以同时发送和接收信号。
在2002年5月于拉斯维加斯举行的2002 Networld+Interop展会上，10 GEA赞助并展示了一个200多公里长的实际的端到端万兆以太网网络。这一网络成功地展示了来自13家主要企业的19种不同设备（包括器件、交换系统、光缆和测试设备）间的互操作性。这清楚地表明
万兆以太网现在已经可以应用于许多实际网络应用，同时增强了网络设计师对这一技术的信心。
万兆以太网应用
根据iSuppli公司最近发布的报告-- "LAN、MAN和WAN网络中的万兆以太网，真正可用还是仅仅是夸张的宣传？"（10
Gigabit Ethernet in LANs， MANs and WANs - Real or Just Plain Hype?），
万兆以太网的第一个应用将是在企业中用于连接数据中心、服务器和交换机的Gbps级主干网络，以及在局域网中用来支持单个工作站和桌面计算机上对带宽需求极高的应用。根据万兆以太网（10
GigE）标准草案设计的交换产品已经开始销售了，而符合最终标准的产品也将于今年底开始销售。
根据 万兆以太网标准草案设计的系统已经在一些服务供应商的某些MAN应用中试用。但 万兆以太网目前还缺少服务质量（QoS）保证、语音支持以及可衡量的服务水平协议（SLA）支持，而这些对城域网和广域网来说都是非常重要的。因此万兆以太网在MAN和WAN网络中的广泛部署将依赖于新协议（如弹性分组环(RPR)和多种标记协议交换）的成功，正在开发的这些协议主要就是为了解决这些QoS和服务水平协议问题。
在这些问题解决后，到2004年万兆以太网将会在MAN和WAN应用中对SONET/SDH和异步传输模式（ATM）技术提出严峻的挑战。
万兆以太网中的光学器件
光学转发模块（transponder）将是万兆以太网模块中的关键子系统。光学收发器将会在单个模块中集成发送器和接收器等光学功能，以及包括串行化-串并转换（SerDes）、时钟和数据恢复（CDR）、编码和成帧等功能在内的电子功能。
最初，万兆以太网收发器将会采用与SONET/SDH OC-192 (10Gbit/sec.)同样的光学部件，包括高功能分布反馈激光器（DFB）。低成本的垂直腔表面发射激光器和不需要冷却的DFB正在开发之中，它们最终将会大大降低收发器及相应光学转发模块的价格。
对于此类万兆以太网转发模块，目前有几个多种供货源协议（MSA）。最初由安捷伦和Agere Systems公司发起现有24个成员企业的Xenpak联盟是目前占主导地位的光学转发器MSA协议联盟。如图3所示，随着万兆以太网渗入更多的网络领域，到2006年万兆以太网光转发器的市场将会增长到4.45亿美元。
随着以太网进一步扩展到更广泛的网络应用中，在统一目前基于语音的网络和未来以数据为中心的分组交换式网络方面，万兆以太网（10 GigE）将会扮演重要的角色。
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