10G以后，以太網(wǎng)路在何方？

       以太網(wǎng)的發(fā)明者Bob Metcalfe在其演講中說：“以太網(wǎng)以后將怎樣發(fā)展？以太網(wǎng)的傳統(tǒng)就是以10倍速向前發(fā)展。每前進(jìn)一步，人們總是說不需要再往前走了，但我們?nèi)匀焕^續(xù)前進(jìn)，我們將向100g進(jìn)軍。” 

       在萬兆以太網(wǎng)風(fēng)光數(shù)年之后，40G和100g的呼聲已經(jīng)像春雷一般帶來了廣泛影響。高速光傳輸系統(tǒng)是大勢所趨，其在帶寬容量、集成度、運(yùn)維成本上都具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。面對日益普及的10G接口和萬兆網(wǎng)卡設(shè)備，下一代高速以太網(wǎng)技術(shù)的春天已經(jīng)來臨。

發(fā)展趨勢 

       隨著今年7月24日IEEE批準(zhǔn)了一項高速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)提案，讓很多人將對10G以太網(wǎng)的關(guān)注轉(zhuǎn)移到了100g以太網(wǎng)的新焦點(diǎn)上。預(yù)計這一新標(biāo)準(zhǔn)的正式確立將需要近3年的時間。 

       目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無論是在數(shù)量還是在容量上都擴(kuò)張到了之前無法想象的水平，千兆以太網(wǎng)作為一種針對企業(yè)設(shè)備的新型高速標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口已經(jīng)普遍盛行。諸如 IPTV、企業(yè)桌面 Web 播放，以及VoIP等高帶寬服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)容量及處理能力也不斷提出更高要求，即使是采用千兆以太網(wǎng)接口，網(wǎng)絡(luò)的瓶頸問題還是日益凸顯。 

       隨著越來越多的企業(yè)開始采用10Gbps傳輸，運(yùn)營商開始尋求在城域網(wǎng)實施100gbps以太網(wǎng)，將其作為一種高效率的方式。隨著廣泛開展的各類寬帶業(yè)務(wù)，例如視頻組播、高清晰度電視和實時游戲等，促使10G以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)和電信骨干網(wǎng)等得到廣泛應(yīng)用。 

       事實上，萬兆以太網(wǎng)在設(shè)計之初就考慮到城域骨干網(wǎng)需求。帶寬10G足夠滿足現(xiàn)階段以及未來一段時間內(nèi)城域骨干網(wǎng)帶寬需求（現(xiàn)階段多數(shù)城域骨干網(wǎng)骨干帶寬不超過2.5G），并且萬兆以太網(wǎng)最長傳輸距離可達(dá)40公里，可以配合10G傳輸通道使用，足夠滿足大多數(shù)城市城域網(wǎng)覆蓋。采用萬兆以太網(wǎng)作為城域網(wǎng)骨干可以省略骨干網(wǎng)設(shè)備的POS或者ATM鏈路。一方面，可以節(jié)約成本，因為以太網(wǎng)端口價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的POS端口或者ATM端口；另一方面，可以使端到端采用以太網(wǎng)幀成為可能，不但可以端到端使用鏈路層的VLAN信息以及優(yōu)先級信息，而且可以省略在數(shù)據(jù)設(shè)備上的多次鏈路層封裝解封裝，以及可能存在的數(shù)據(jù)包分片，簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在城域網(wǎng)骨干層采用萬兆以太網(wǎng)鏈路可以提高網(wǎng)絡(luò)性價比并簡化網(wǎng)絡(luò)。 

       萬兆以太網(wǎng)被稱為影響未來的10大IT技術(shù)之一。以太網(wǎng)的速度不斷提高，從最初的2.94兆、10兆（10M）、百兆（100M），發(fā)展到千兆（1G）、萬兆（10G），4萬兆（40G）和實驗室里的10萬兆（100g）也已經(jīng)出現(xiàn)，其發(fā)展已經(jīng)超越了“摩爾定律”預(yù)測的速度。 

       自從10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)于2002年7月在IEEE通過，行業(yè)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化10G用了5年多的時間，目前多數(shù)設(shè)備廠商和用戶已經(jīng)在提供和使用10G以太網(wǎng)相關(guān)設(shè)備，Infinera、Extreme、Foundry、Force10等公司都對100g以太網(wǎng)技術(shù)有所涉獵。萬兆以太網(wǎng)的技術(shù)基本繼承了過去以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)及千兆以太網(wǎng)技術(shù)，因此在用戶普及率、使用的方便性、網(wǎng)絡(luò)的互操作性及簡易性上皆占有極大的引進(jìn)優(yōu)勢，升級的風(fēng)險非常低。這不僅可以從過去以太網(wǎng)一路升級到千兆以太網(wǎng)中得到證明，同時在目前升級到萬兆，甚至10萬兆(100g)以太網(wǎng)都將具有很明顯的優(yōu)勢。 

       隨著光通信技術(shù)發(fā)展，通過新一代的光纖(非零色散光纖、全波光纖)技術(shù)應(yīng)用和普及，還有40G路由設(shè)備的成熟以及運(yùn)營商對成本控制的渴望，40G以太網(wǎng)和100g以太網(wǎng)的成熟市場正逐步建立。在10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之后，業(yè)內(nèi)一些廠商將40G而非100g確定為以太網(wǎng)下一步發(fā)展目標(biāo)，是因為與100g以太網(wǎng)相比，研發(fā)40G以太網(wǎng)在技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)相對較小，更為切實可行。雖然2.5G和10G是目前網(wǎng)絡(luò)中最常用的接口，但隨著帶寬需求的進(jìn)一步增加，40G肯定首先成為近幾年骨干網(wǎng)和城域核心網(wǎng)中最重要的傳輸接口之一。

呼聲漸高 

       朗訊科技貝爾實驗室今年在蘇格蘭宣布了在業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)100gbps光以太網(wǎng)傳輸，突破了傳輸速率的極限并采用了兩項有助于實施100g光以太網(wǎng)系統(tǒng)的新技術(shù)。IEEE關(guān)于10G銅纜標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在今年獲得了通過，很多領(lǐng)先廠商推出了利用非屏蔽雙絞線傳輸10G以太網(wǎng)，并且傳輸距離已經(jīng)超過了100米。事實上，在一般的數(shù)據(jù)中心，要取代高性能計算領(lǐng)域應(yīng)用的大量服務(wù)器互聯(lián)架構(gòu)，這樣的距離已經(jīng)足夠了。雖然仍然會面臨能源消耗問題以及不可避免的價格問題，10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)還是會給數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶來根本性變革。目前，建立一個全部使用6類UTP（非屏蔽雙絞線）的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為可能。在這樣的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，可以在單一介質(zhì)和接口類型上支持10M、1G、10G以太網(wǎng)。這些研究成果將成為業(yè)內(nèi)邁向100gbps數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程中的重要里程碑。 

       以太網(wǎng)的發(fā)明者Bob Metcalfe在其演講中說：“以太網(wǎng)以后將怎樣發(fā)展？以太網(wǎng)的傳統(tǒng)就是以10倍速向前發(fā)展。每前進(jìn)一步，人們總是說不需要再往前走了，但我們?nèi)匀焕^續(xù)前進(jìn)，我們將向100g進(jìn)軍。” 

       10Gbps以太網(wǎng)的普及目前發(fā)展迅猛。在過去的一年里，它的價格也大幅度下降，10Gbps的網(wǎng)卡開始走向臺前，預(yù)計今年全球萬兆以太網(wǎng)產(chǎn)品市場將超過18億美元。德國制造商CoreOptics負(fù)責(zé)銷售的副總裁Saeid Aramideh預(yù)測，40G技術(shù)將在未來兩年內(nèi)下降到一個人們可接受的成本點(diǎn)。“我們已經(jīng)看到在過去幾年里40G的成本下降了40%~50%，人們相信，經(jīng)過1～2年的時間將不再安裝10G系統(tǒng)，而是轉(zhuǎn)向40G技術(shù)。”大批量的出貨將有助于推動40G技術(shù)向相當(dāng)10G技術(shù)成本2.5倍的方向發(fā)展。 

       10G以太網(wǎng)以及100g以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要倡導(dǎo)者之一，F(xiàn)orce10公司首席科學(xué)家Joel Goergen在ESCC/Internet2聯(lián)合技術(shù)研討會上強(qiáng)調(diào)，從10G以太網(wǎng)向100g以太網(wǎng)的平滑升級需要標(biāo)準(zhǔn)制定者和系統(tǒng)設(shè)計者的緊密合作。 

       隨著系統(tǒng)密度不斷增高，用10G以太網(wǎng)作為上行連接的效率正在下降，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的瓶頸產(chǎn)生，而100g以太網(wǎng)技術(shù)是解決這個問題的有效手段。為此，適應(yīng)100g以太網(wǎng)先進(jìn)的背板技術(shù)就是一個重要的前提。向100g以太網(wǎng)升級還需要相應(yīng)的光傳輸技術(shù)的進(jìn)步。10G以太網(wǎng)正在獲得更廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在是考慮100g以太網(wǎng)的時候了。

國內(nèi)現(xiàn)狀 

       今年5月23日，由武漢郵電科學(xué)研究院和中國電信聯(lián)合承建的國家“863”計劃重大科研項目—“3Tnet可擴(kuò)展到80×40G DWDM傳輸系統(tǒng)設(shè)備工程化與試驗”實用化工程，在杭州成功通過國家科技部組織的驗收。該系統(tǒng)可實現(xiàn)4000萬人（對）同時通話，或同時傳送數(shù)萬路超高清晰度數(shù)字電視，標(biāo)志著我國在超高速率、超大容量和超長距離光通信研究前沿領(lǐng)域取得全面突破，達(dá)到世界先進(jìn)水平。 

       我國在超高速率、超大容量、超長距離光通信方面取得的突破，尤其是基于40Gbps系統(tǒng)的超高速、超大容量光傳輸技術(shù)的應(yīng)用，將大大改善通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，將使傳輸系統(tǒng)帶寬快速擴(kuò)展，滿足社會信息傳輸需求，并將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 

       業(yè)內(nèi)專家分析，隨著全球電信業(yè)的轉(zhuǎn)型，光通信又一次進(jìn)入蓬勃發(fā)展時期。而這次發(fā)展涉及的范圍更廣，技術(shù)更新更難，影響面也更寬。以太網(wǎng)從10G到100g的發(fā)展路程，將不會太遠(yuǎn)。