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新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下誰更需要10G萬兆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2011-11-23

在高速LAN應(yīng)用程序和多媒體軟件中所取得的進展,也在不斷要求開發(fā)商設(shè)計出需要更多帶寬支持的強大的新型軟件產(chǎn)品。正如對更高CPU性能的依賴一樣,開發(fā)商將會利用最新及最快的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。將這種技術(shù)與千兆位接口不斷下降的成本結(jié)合起來,在現(xiàn)在大多數(shù)新型電腦里已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn),同時千兆位網(wǎng)絡(luò)對于臺式機也已成為現(xiàn)實,因此具有超前意識的公司現(xiàn)在需要思考未來的變化趨勢。

在現(xiàn)代高帶寬的計算環(huán)境中,多個應(yīng)用程序在下來前臺上同時運行將會變得習(xí)以為常,這些前臺包括Microsoft Office、Microsoft Outlook、Lotus Notes、Adobe Acrobat、Instant Messaging Application、Media Player、Streaming Media、Videoconferencing及VoIP。后臺任務(wù)如病毒掃描、軟件升級、系統(tǒng)檢測、加密、壓縮及預(yù)發(fā)式信息組織,它們都會消耗一定量終端用戶無法看見的額外帶寬。

大型公司也面臨在水平和骨干布線上對高帶寬持續(xù)增長的需求,以支持諸如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)及高性能的網(wǎng)格計算。

SAN/NAS:10G以太網(wǎng)可以使NAS和SAN的成本更加有效并位其提供高速的基礎(chǔ)設(shè)施。10G以太網(wǎng)可以提供相當(dāng)或更高的數(shù)據(jù)傳輸能力,而延遲時間與很對其它的存儲網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相似,包括光纖通道、ATM OC-3、OC-12和OC-192,以及Infiniband技術(shù)。與這些傳統(tǒng)的光纖技術(shù)相比,10G 6A類布線系統(tǒng)的發(fā)展將會為100米內(nèi)的連接提供一套成本非常有效的解決方案。

高性能計算:許多行業(yè)部門采用高性能的計算平臺來支持高帶寬密集型應(yīng)用產(chǎn)品,例如流媒體視頻、醫(yī)學(xué)影像、集中式應(yīng)用程序、高端圖形、可視化技術(shù)及數(shù)據(jù)群聚。例如:

政府、醫(yī)學(xué)和科研;
  國防測試、仿真及加密措施;
  生物科學(xué)及藥物技術(shù);
  金融公司用于量化分析、統(tǒng)計及計量經(jīng)濟建模;
  建筑與工程公司用于計算機輔助CAD/CAM應(yīng)用軟件和共享CAD文件;
  地質(zhì)和物理科學(xué)勘探公司;

多點合作:現(xiàn)有的協(xié)作工具可以使與會者在一張空白的幻燈片上寫劃,如果登陸網(wǎng)址還可以同會議主持任或任何其它的與會者私下溝通。要確保這種方式的有效性,這些協(xié)作工具就會不斷要求更高的帶寬,而10G以太網(wǎng)將會成為公司內(nèi)部多點協(xié)作的主要連接方式。

流式媒體:流式媒體可以加強公司內(nèi)部及外部的信息通信。它可以在召開會議、舉辦新聞發(fā)布會、展示新產(chǎn)品、支持營銷及廣告活動、培訓(xùn)員工、提供用戶支持,以及娛樂活動,例如HDTV、視頻點播或極限互聯(lián)網(wǎng)游戲的過程中發(fā)揮作用。由于向流式媒體傳輸數(shù)據(jù)要求在數(shù)據(jù)源和用戶之間建立一個連續(xù)通道,因此帶寬就會成為流式媒體使用的關(guān)鍵因素及加速器。

網(wǎng)格計算:網(wǎng)格計算可以在網(wǎng)絡(luò)中騰出“空閑”的桌面CPU功率,以供需要它的大型任務(wù)使用。還有許多科學(xué)應(yīng)用軟件需要使用大樓的計算功率,但是直到現(xiàn)在,超型積水機或大規(guī)模并行陳列的使用仍受到一定的限制。網(wǎng)格計算這項技術(shù)可以有效地匯集“橫跨網(wǎng)絡(luò)”的功率以供各種應(yīng)用程序使用。

網(wǎng)格計算對所有共享計算的平臺之間的快速互聯(lián)依賴型極強?,F(xiàn)在這項技術(shù)已得到成功實現(xiàn),采取的形式是通過快速光纖通道或其它類型的光學(xué)界面將數(shù)據(jù)中心內(nèi)保留的服務(wù)器連接起來形成服務(wù)器群。

正如之前討論的那樣,近期出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)此時與工作站組裝到一起可以得到空前的計算功率。利用這些通用設(shè)備的簡單能力,連同極速的成本有效連接方案,就有可能在機構(gòu)內(nèi)部配置網(wǎng)格計算系統(tǒng)?,F(xiàn)在,網(wǎng)格計算被用來積聚空余的計算周期,從而對應(yīng)用程序中的復(fù)雜建模和仿真提供功率,這些應(yīng)用程序包括藥物研究、金融投資風(fēng)險分析、電子設(shè)計自動化及其它的計算機密集型應(yīng)用程序。網(wǎng)格也允許進行協(xié)作和共享。對于將成為公司基礎(chǔ)設(shè)施根基的網(wǎng)格而言,將會開發(fā)更多利用網(wǎng)格的應(yīng)用程序,但是同時,網(wǎng)格技術(shù)可以并將用于推動數(shù)量不斷增加的應(yīng)用程序和行業(yè)的資源共享、利用及協(xié)作。

盡管這些應(yīng)用程序只使用了PC網(wǎng)絡(luò)流通量潛能的10%,但是隨著現(xiàn)在的處理器速率不斷提升,10Gb/s的桌面通信在未來五到十年內(nèi)將成為現(xiàn)實。

應(yīng)用程序?qū)挼男枨蠹摆厔?/span>

以下我們詳細考察一下各種逐漸流行的應(yīng)用程序及其對帶寬的需求。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序可以分為兩大類,即文件傳輸和實時流式媒體。

文件傳輸:這些應(yīng)用程序包括從服務(wù)器上將文件下載至用戶的臺式機設(shè)備中(反之亦然)。在很多情況下,用戶或設(shè)備只有當(dāng)文件傳輸完畢后才能對文件進行操作。如果對一項文件的傳輸耗時過久,用戶會感覺延遲不可接受,同時工作效率也會大大降低。決定可接受的數(shù)據(jù)傳輸速率的是用戶的主觀反應(yīng)。

文件傳輸?shù)男枨笫窃诓粩嗵岣叩?,這主要受以下相關(guān)趨勢的推動影響:

互聯(lián)網(wǎng)接入:這個持續(xù)增長的應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)刺激著運營商和公司LAN的信息流通。

從網(wǎng)站上下載文件勢必會加重網(wǎng)絡(luò)帶寬的負擔(dān),尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)文件的大小注定要不斷增加更是如此。

瘦客戶端體系結(jié)構(gòu):瘦客戶端PC機采用小型(或無)硬盤驅(qū)動器的操作系統(tǒng),因此在用戶開始工作之前必須從服務(wù)器上下載軟件應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)文件。

這些機器有時被稱作網(wǎng)絡(luò)計算機,它們可以為IT公司減少管理間接費用。隨著公司開始注意在結(jié)構(gòu)中央保護數(shù)據(jù),這種體系也越來越容易被接受。

客戶端/服務(wù)器應(yīng)用程序:在這些應(yīng)用程序之中,軟件應(yīng)用程序會駐留在客戶端的PC機上,而相關(guān)的數(shù)據(jù)則存儲在服務(wù)器中。服務(wù)器常駐數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)摘錄)必須下載帶客戶端才能由用戶對其處理及展示。

從服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)庫:首先要在服務(wù)器上找到電子數(shù)據(jù)表、文件及數(shù)據(jù)庫的存儲地址,然后下載到PC機上才能觀看或?qū)ζ溥M行處理。尖端的應(yīng)用程序包括:

數(shù)據(jù)倉庫及備份應(yīng)用程序——它們可以包括分布于上千個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中并可由上萬個用戶接近實時地搜尋TB級的公司信息。這種負荷會對信息流通聚集的場所,如LAN骨干和WAN產(chǎn)生一定的影響。

科學(xué)及工程應(yīng)用程序——這樣的例子包括:小到分子大到飛機等復(fù)雜物體的3D可視化;由臺式機向打印設(shè)備發(fā)送全色系出版軟件;共享昂貴設(shè)備的復(fù)雜醫(yī)學(xué)影像傳輸。

傳輸?shù)奈募笮》譃槎鄠€級別,而信息傳輸需要花費的時間主要與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率有關(guān)。對于文件傳輸應(yīng)用程序而言,除了在特殊的情況下和那些數(shù)據(jù)流聚集的場所,現(xiàn)在還不要求數(shù)據(jù)傳輸速率達到10Gb/s。然而,這種假定還要取決于所謂的可接受等待時間。

實時流式媒體

這些應(yīng)用程序如桌面視頻電話會議、互聯(lián)網(wǎng)廣播或TV要求實時地傳送聲音(如語音和音樂)及移動圖像(如視頻和動畫)。流式應(yīng)用程序則包括向桌面用戶對信息進行傳輸、再現(xiàn)和展示。未來保證聲音或畫面的連續(xù)性,就要求這類應(yīng)用程序具有不容延遲性,這就對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)人員和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員提出了一些實際挑戰(zhàn)。但是對于布線到桌面而言,介質(zhì)自然應(yīng)該以足夠的速率傳輸數(shù)據(jù)。

在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率穩(wěn)步提高的同時,數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)也一定程度地降低了帶寬要求??山邮艿膲嚎s程度取決于想要獲得的聲音或圖像的質(zhì)量??梢圆捎貌煌乃惴ㄊ归_發(fā)人員和終端用戶能夠按應(yīng)用程序的要求對壓縮程度進行調(diào)整,但總會存在與質(zhì)量對應(yīng)的成本問題。壓縮帶來的另一個不利因素就是延遲,高級壓縮方案會增加延遲,這對實時雙向視頻交互系統(tǒng)來說就難以承擔(dān)。

多媒體應(yīng)用程序由信息傳輸性質(zhì)各不相同的單個組件構(gòu)成。例如,印刷文本要求閱讀機掃描代碼序列,然后將代碼重現(xiàn)為字詞、句子和圖片。雖然可視圖像可以瞬間識別大量的材料,但是對于文本型數(shù)據(jù)而言它仍不能得到有效利用。隨著數(shù)據(jù)元素變得更加鮮明,它們處理內(nèi)含信息的時候也更加容易且更快。以下的段落總結(jié)了在可接受的性能水平下運行不同的網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用程序時,要求的預(yù)計數(shù)據(jù)傳輸速率,并舉例說明了千兆位聯(lián)網(wǎng)的必備條件。

靜態(tài)影像主要是指對現(xiàn)有物體進行圖像再現(xiàn)。正如一句名言所說的那樣“圖片勝千言”,靜態(tài)影像比文本更能快速傳遞信息,因為人類對于可視化信息要比書寫信息更加敏感。照片可以通過數(shù)字制作也可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式,通常需要采用一道掃描過程。一張照片可能包含幾百萬個顏色變量,它們需要在數(shù)字格式中再現(xiàn)。既然圖像文件往往很大,特別是當(dāng)使用了無數(shù)的顏色更是如此,因此壓縮技術(shù)對它來說就非常有用。很多壓縮文件格式可用于存儲數(shù)字靜態(tài)影像。

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以下是我們對這些應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)傳輸速率要求進行的考察。在每英寸1200象素(dpi)條件下,一張8.5英寸×11英寸的圖片里含有(8.5×1200)×(11×1200)=10200×13200=134640000個象素。如果8.5英寸×11英寸的圖片是采用256個明暗灰度比率圖像,則每個象素就占用1字節(jié)的存儲空間。因此,整個圖像在沒有壓縮的情況下就需要134640000字節(jié)。即占用134.6兆字節(jié)的存儲空間。即使是經(jīng)過壓縮也會十分龐大,如果在正常操作下出現(xiàn)很多這樣的圖像同時在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,則該網(wǎng)絡(luò)就必須通過特殊設(shè)計以滿足這樣的信息流通量。

雖然成像和圖像軟件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件很大,但是音頻和視頻應(yīng)用程序產(chǎn)生的文件會更大,即使采用了算法進行壓縮也是如此。

音頻是一種動態(tài)的元素,可以通過它以多種不同的方式對多媒體應(yīng)用程序進行增強。音頻的使用包括以下幾項:

計算機命令的語音識別
  語音幫助功能
  加有注解的語音文件
  加有注解的語音電子郵件
  配有視頻和動畫的聲效
  音樂

聲音的使用可以使信息的展示更加真實化。但是將音頻捕獲和轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式會產(chǎn)生很大的文件,特別是想要達到壓縮光盤(CD)的音質(zhì),得到的文件就會更大。捕獲后音頻文件的最終大小取決于以下四個因素:

音頻剪輯的長度
  采樣率——11、22或44千赫(KHz)
  用來表示每個樣本的比特個數(shù)——可以采用8或16比特
  錄音采用的是立體聲還是單立體聲——由于立體聲需要錄制兩個通道因此它產(chǎn)生的文件大小會兩倍于單立體聲產(chǎn)生的文件

想要達到CD的音質(zhì),錄音必須采用立體聲,且采樣率為44000赫茲(44KHz),同時每個樣品采用16比特進行表征。因此,一分鐘這樣的錄音就需要占用超過10兆字節(jié)的磁盤存儲空間。計算方法如下所示:

  44000樣本/秒×16比特/樣本×2=1408000比特/秒=1.408兆字節(jié)/秒

  1.408兆字節(jié)/秒×60秒/分鐘=84.48兆字節(jié)/分鐘(1字節(jié)=8比特),即約等于10兆字節(jié)/分鐘

分別以1.408兆字節(jié)/秒的速率,在網(wǎng)絡(luò)上同時播放多個CD音質(zhì)的文件可能很快就會消耗完大量的帶寬。換句話說,下載一個全CD聲音文件并進行適時播放會占用大量的帶寬。

視頻元素主要是與多媒體聯(lián)系在一起。它可以用在實時通信領(lǐng)域(如視頻會議)或?qū)ζ溥M行捕獲和存儲供以后使用(如數(shù)字文件中的視頻剪輯)。對視頻進行數(shù)字化處理可以將與電影電視相關(guān)的視聽技術(shù)配置到辦公室內(nèi)。傳輸和存儲數(shù)字視頻對應(yīng)的通信信道容量和存儲要求對于多媒體元素要求最高。1分鐘高質(zhì)量且未經(jīng)壓縮的視頻可能會占用500兆字節(jié)的存儲空間。

將以前提出的“視頻繪千畫”說法進行展開,也可以驗證視頻是一系列的幀(靜態(tài)圖像)通過快速連續(xù)回放實現(xiàn)的。對于數(shù)字視頻,顯示的屏幕圖像在數(shù)字格式中由很多單個的點或象素構(gòu)成。視頻圖形陳列(VGA)監(jiān)測器的顯示分辨率為640×480象素,而超清晰圖形陳列(UXGA)可支持的分辨率可達1600×1200象素。為了使數(shù)字顯示更加真實,圖像顏色更加逼真,每個象素都由存儲為紅、綠和藍(RGB)的三字節(jié)序列表示。因此,顯示為1600×1200象素的全屏視頻在未壓縮的情況下顯示一幀視頻時所需信息就達5760000字節(jié)(1600×1200×3字節(jié)/象素)。實際上,大多數(shù)的視頻都采用基于MPEG2解碼方案的標(biāo)準(zhǔn)(要求提供一部分數(shù)字信息用于解壓縮)壓縮后再進行傳輸,但是還有數(shù)量不斷增加的應(yīng)用程序如醫(yī)學(xué)CT掃描、X射線及娛樂格式,它們要求具備這種解壓縮容量。當(dāng)一系列的幀在連續(xù)快速條件下按所謂的刷新率進行顯示時,這項請求就會被系統(tǒng)理解。

例如,標(biāo)準(zhǔn)的模擬電視顯示器采用的刷新率為每秒30幀(很多國家采用的是每秒25幀)。更高分辨率的應(yīng)用程序例如VGA則要求刷新率是上述水平的兩倍多,通常為每秒72幀。

為了在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)數(shù)字解壓縮,就要求數(shù)據(jù)流通量達到3.3Gb/s(8位/字節(jié)×5760000字節(jié)/幀×72幀/秒)。

當(dāng)數(shù)據(jù)流通速率達到3.3Gb/s時,就會明顯發(fā)現(xiàn)瞬時數(shù)字視頻會很快由于流通量擁塞產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)故障,特別時添加并進行文件共享和文本/圖像文件傳輸時更是如此。千兆位網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被充分證明可以適用于這些應(yīng)用程序,但是對未來將要配置的其它程序又會怎樣呢?

移動圖像:數(shù)字高清晰電視(HDTV)采用的全移動視頻可能會成為最苛求的流式應(yīng)用程序。如果RGB高清晰度電視演播室信號帶有1080條直播線路,每條線路有1920個樣本,每個樣本占8位且每秒鐘傳送30張圖像,則它要求的位速率將為3×1080×1920×30,即約為1.5Gb/s。為了向客戶播放節(jié)目,就要求將數(shù)據(jù)速率壓縮至略小于20Mb/s,即壓縮比例為75。

未來的應(yīng)用程序:剛剛出現(xiàn)一些流式應(yīng)用程序要求到桌面的數(shù)據(jù)速率還要更高。其中任何一張程序都會提高體驗的真實性(及有效性)??赡艹霈F(xiàn)的事物包括:

用于增強型視頻會議的大型和超高分辨率的液晶顯示器。

配有聲音和高分辨率3D圖像的虛擬實景或“遙現(xiàn)”應(yīng)用程序,還可能會帶有其它的官能感覺。這種技術(shù)可以使遠程的桌面用戶感覺就像身臨其境一樣。

多媒體應(yīng)用程序的成功對于網(wǎng)絡(luò)管理員來說可謂是一把雙刃劍?,F(xiàn)代化的多媒體、互聯(lián)網(wǎng)及協(xié)同應(yīng)用程序可以使公司在生產(chǎn)率和成本節(jié)省上得到較大的改善。同時,這些應(yīng)用程序也會對總體網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求增加負擔(dān),而且會對桌面、服務(wù)器和交換施加一定的壓力,因此網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核會提出更高的容量需求。

以位速率連接至桌面

就在近兩年前,LAN行業(yè)內(nèi)最熱門的話題是傳輸速率達1000Mb/s的千兆位以太網(wǎng)的發(fā)展。事實上,它仍然是“以太網(wǎng)”,但卻十倍于現(xiàn)有LAN的運行速率,從而使它成為高位速率連接桌面領(lǐng)域中無可爭議的贏家。按照布線術(shù)語來說,就是這種快速的技術(shù)加速了5e類和6類布線的發(fā)展趨勢。三速10/100/1000 UTP以太網(wǎng)界面卡的引入使網(wǎng)絡(luò)管理員可以平衡他們現(xiàn)有的以太網(wǎng)交換機電子裝置的安裝基礎(chǔ),還為將來提供了一種向更高傳輸速率升級的簡單途徑。隨著千兆位界面卡的成本不斷下降,千兆位以太網(wǎng)在LAN中的應(yīng)用也得到了顯著加強。

在所有的LAN協(xié)議中,以太網(wǎng)無疑是市場的贏家。隨著以太網(wǎng)朝著更高的傳輸速率不斷發(fā)展,它也通過向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供成本有效的可靠方案從而滿足終端用戶的需求。除此之外,考察交換以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在從同軸電纜到各類光纜幾乎所有物理介質(zhì)層上的運行結(jié)果,表明它具有極好的穩(wěn)固性。

隨著對帶寬的需求持續(xù)提高,以太網(wǎng)發(fā)展的下個階段已經(jīng)浮出水面,即10G以太網(wǎng)。由以下原因可以使人信服為什么稱它為10G以太網(wǎng):

可支持所有服務(wù)(包括格式化的語音、視頻和數(shù)據(jù))及3層到7層智能開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型
  可以較為容易地按公司及服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的大小確定以太網(wǎng)的規(guī)模
  可以平衡億萬個以太網(wǎng)交換端口的安裝基礎(chǔ)
  能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)
  可以支持LAN、MAN和WAN
  可與OC-192的MAN/WAN骨干速率相匹配

由于幾乎所有現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)流通都起源于以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)流通,因此下一步快速構(gòu)建以太網(wǎng)是按尺寸確定 公司和服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)模方法之一。構(gòu)建教化網(wǎng)絡(luò)的基本法則總是需要更快的技術(shù)來聚集多個低速的網(wǎng)絡(luò)單元。簡言之,對于公司LAN應(yīng)用程序而言,10G以太網(wǎng)可以使網(wǎng)絡(luò)管理員在提高網(wǎng)絡(luò)性能時平衡在以太網(wǎng)中的投資,同時將他們以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力分別設(shè)計成10Mb/s、100Mb/s和10Gb/s不等。而對于服務(wù)提供商城區(qū)和廣域的應(yīng)用程序來說,通過采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)后,10G以太網(wǎng)可以提供易于利用以太網(wǎng)工具進行管理的高性能、成本有效的連接,從而達到億萬比特和更高的傳輸速率。通過WDM技術(shù),成百以及未來上千傳輸速率為10Gb/s的信道可以以不同的光波波長或各色光傳輸?shù)絾蝹€光纖表面。

對基礎(chǔ)設(shè)施的影響

隨著在系統(tǒng)中不斷引入傳輸能力更強的設(shè)備,也就更加需要配置能夠支持這種傳輸能力的新型布線系統(tǒng)。引進的一般步驟為:

開始研發(fā)和設(shè)計,并組建行業(yè)研究團體
  組建布線及LAN標(biāo)準(zhǔn)小組,并開始起草被提議的標(biāo)準(zhǔn)
  引入標(biāo)準(zhǔn)前的布線
  標(biāo)準(zhǔn)得到批準(zhǔn),然后引入基于標(biāo)準(zhǔn)的LAN設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)布線在新型重新布線的設(shè)備中得到廣泛使用(網(wǎng)絡(luò)接口卡——NICs通常能夠同時支持老式和新型的數(shù)據(jù)傳輸速率而不需要進行改變)
  首先在骨干網(wǎng)中配置LAN設(shè)備,然后對水平網(wǎng)進行配置
  出現(xiàn)能夠利用這種更高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的應(yīng)用程序

最初的10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)由IEEE 802.3ae委員會承擔(dān)制訂并于2002年公布,它主要是以光纖技術(shù)為基礎(chǔ)。所選用的四種光學(xué)收發(fā)器如下:用于單模光纖的1310nm串行收發(fā)器、用于單模光纖的1550nm串行收發(fā)器、用于激光優(yōu)化多模光纖(即國際標(biāo)準(zhǔn)中的OM3光纖)的850nm串行收發(fā)器、用于安裝多模光纖和單模光纖的寬波分復(fù)用(WWDM)收發(fā)器。

從基礎(chǔ)設(shè)施的角度來看,相對簡單的決定是選擇配置對上述可選收發(fā)器提供支持的最成本有效的光纖布線。

為了使成本最低,且在傳輸距離達到300米時對向下完全兼容的LAN設(shè)備提供支持,一般采用激光優(yōu)化(OM3)的多模方案作為最佳選擇。

要對延長距離的LAN、MAN和WAN設(shè)備提供支持,最好采用單模方案。在MAN和LAN內(nèi),傾向于采用單模光纖,它可以消除會對光纜性能產(chǎn)生直接影響的羥基峰問題,從而在WDM應(yīng)用于城域和校園應(yīng)用程序中時,為波長的使用打開了一扇窗戶。

小型封裝LC連接器的使用可以使損耗最低而密度最高。(LC連接器因其速率快而成為1G和10G以太網(wǎng)用高速光學(xué)收發(fā)器的理想連接器。)

隨著基于銅纜布線10Gb/s傳輸速率的發(fā)展,該布線的性能優(yōu)越性現(xiàn)在也顯得更加重要。在IEEE 802.3an 10GBASE-T工作小組于2003年11月成立之后,基于銅纜的10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也正在制訂當(dāng)中。由于預(yù)期將電子裝置的結(jié)合體用于支持10GBASE-T,因此就取消了早期支持5e類布線的計劃。該項目的最終強制目標(biāo)是在6類或更好的布線上“傳輸距離至少達到55米到100米”。很多人都預(yù)計稱,隨著智能芯片設(shè)計人員對這個項目進行深入研究,新的技術(shù)將被開發(fā)出來并可以提高基于普通6類布線的最低保證距離。最低6類規(guī)格的提升空間也會擴充最大傳輸距離。

盡管現(xiàn)行的10Gb/s以太網(wǎng)規(guī)格草案主要使支持6類和7類布線,但是預(yù)計它所包含的一些附加要求可適用于現(xiàn)有布線標(biāo)準(zhǔn)中未指定的布線。這些要求包括全部現(xiàn)有參數(shù)(直到500MHz),以及新的外界串?dāng)_要求。布線標(biāo)準(zhǔn)正在為此進行補充和修訂。因此應(yīng)該向正在考慮安裝或最近已經(jīng)安裝了水平布線系統(tǒng)的終端用戶透露一個信息,就是“不必驚慌”,但是必須首先要知道在基礎(chǔ)設(shè)施中要求安裝10Gb/s網(wǎng)的可能區(qū)域。由于預(yù)期10Gb/s應(yīng)用程序會在將來出現(xiàn),因此你可能不需要抽出現(xiàn)有的布線系統(tǒng),但是一旦出現(xiàn),還是需要對基礎(chǔ)設(shè)施進行評估。

由于LAN具有層次結(jié)構(gòu)特性,同時LAN交換會產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”,因此由桌面開始的“速率需求”很明顯會進一步提高。在未來幾年內(nèi)普通商業(yè)LAN的自然發(fā)展,將會是首先在服務(wù)器界面上向桌面交換1000Mb/s。交換10Gb/s的容量轉(zhuǎn)變,然后是建筑物骨干,而最好在主流公司環(huán)境中實現(xiàn)交換10Gb/s的能力。基礎(chǔ)設(shè)施部分在相同時間段內(nèi)將會經(jīng)歷類似的轉(zhuǎn)變,而高性能UTP被普遍選為水平網(wǎng)介質(zhì),激光優(yōu)化的多模光纖則主要用于建筑物骨干網(wǎng),而單模光纖則用于園區(qū)網(wǎng)中。
  結(jié)論
  很難比較確信地預(yù)測采用新技術(shù)后能夠達到的傳播速率或應(yīng)用程序的發(fā)展水平。越來越可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是,在愈來愈復(fù)雜的主流商業(yè)應(yīng)用程序的聚集要求及界面卡成本下降的驅(qū)使下,桌面帶寬會持續(xù)增加,但是這種趨勢會得到一定的控制。只要繼續(xù)發(fā)展下去,將基于高性能UTP的交換100Mb/s以太網(wǎng)和交換1000Mb/s以太網(wǎng)精心設(shè)計綜合起來,就會成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的通用解決方案,同時還可以滿足未來幾年內(nèi)普通商業(yè)LAN用戶團團大要求??梢詫π袠I(yè)進行過來的激進價格策略,使這些技術(shù)或多或少要比傳統(tǒng)的以太網(wǎng)更昂貴。
  可以確定的是,還有些精選的垂直網(wǎng)市場,其中帶寬要求超出標(biāo)準(zhǔn)的范圍。在LAN區(qū)域內(nèi)已經(jīng)要求采用高速技術(shù)如10G以太網(wǎng)。而在近期,這種需求將僅限于對高性能服務(wù)器、交換機和CAD工作站進行相互聯(lián)接,并且局限于支持千兆位以太網(wǎng)增強使用到桌面的骨干網(wǎng)應(yīng)用程序。然而,由于帶寬需求穩(wěn)步提高,而且界面電子裝置的成本下降和可能采用立體網(wǎng)格計算等技術(shù),因此10G速率到桌面將會成為顯示。從布線基礎(chǔ)設(shè)施的角度來看,安裝10G布線解決方案可以減少在不可預(yù)知的未來網(wǎng)絡(luò)需求中的投資。