萬兆乙太網的技術市場分析論文
乙太網標準是一個古老而又充滿活力的標準。自從1982年乙太網協議被IEEE採納成為標準以後，已經歷了20年的風風雨雨。在這20年中，乙太網技術作為區域網鏈路層標準戰勝了令牌匯流排、令牌環等技術，成為區域網事實標準。乙太網技術當前在區域網範圍市場佔有率超過90%。以下是今天小編為大家精心準備的：萬兆乙太網的技術市場分析相關論文。內容僅供參考閱讀!
萬兆乙太網的技術市場分析全文如下：
隨著網路應用特別是視訊、語音應用的快速發展,語音、視訊和其他大資料量的資料型別都需要在已經融合的網路上頻繁傳輸,IP電話、視訊會議、大容量資料庫群等應用促使對頻寬的需求日益增長。萬兆乙太網***10GE***技術的推出,提供了一種簡單的頻寬升級途徑,解決了頻寬不斷增加的問題。但是,如圖1萬兆乙太網技術市場參考模型所示,萬兆乙太網技術應當遵循市場經濟規律,從滿足使用者的需求角度出發,依靠需求拉動和技術推動的合力,吸收乙太網歷史成功經驗,提供高效能、低價格、易維護的網路解決方案,才能得以真正的廣泛推廣應用。
市場需求探析
使用者基於業務對頻寬的需求最終決定著萬兆乙太網技術的應用導向,這種需求的拉動是10GE得以發展之源。10GE技術可以通過以下五個途徑來滿足使用者需求:
1、企業網和校園網
隨著企業及校園網路應用的急劇增長,高校多媒體網路教學、數字圖書館等應用不斷展開,企業及校園的骨幹網承受著不斷升級的壓力,從當初的快速乙太網到現在的千兆網路,很快將過渡到萬兆網路,利用10GE高速鏈路構建校園網、企業網的骨幹鏈路和各分部與本部之間的連線,可實現端到端的乙太網訪問,進而提高傳輸效率為使用者提供諸如多媒體業務、資料流內容、SAN等服務。萬兆乙太網裝置具有高頻寬、低時延、網路管理簡易等特性,非常適用於企業及校園骨幹網建設。
2、資料中心和網際網路交換中心
目前的檔案和資料伺服器所需要的資料頻寬是非常可觀的,一個高效能的檔案管理器可以管理多個千兆位乙太網網絡卡,並且由於它採用了優化的系統軟體和加速的網絡卡硬體,可以輕鬆地佔用所有介面卡中的所有頻寬。這種巨大的處理能力,無論是事務處理還是執行關鍵任務型應用,都會將任何高效能的網路容量使用到極限。如果在伺服器群的分佈層和核心層採用萬兆乙太網技術,就可更加平穩地實現它們的增長,滿足高階應用對於廉價原始頻寬的不斷增長的需求。
資料中心需要匯聚數百計的快速乙太網和千兆乙太網線路,在使用者端,伺服器匯聚網路要提供具有L2交換、L3路由的高密度GE/10GE路由器和交換機。千兆或千兆捆綁作為平臺已不能滿足使用者需求,升級到萬兆乙太網在服務質量及成本上都將佔有相對的優勢。而網際網路資料依然按照每七個月翻一翻的速度在增長。因此,網際網路交換中心需要轉向萬兆乙太網在交換點之間連線,以滿足二層客戶以千兆乙太網以上速度連線的要求。
3、寬頻都會網路
隨著都會網路建設的不斷深入,各種內容業務***如流媒體視訊應用、多媒體互動遊戲***紛紛出現。2004年上半年,中國寬頻使用者達到1773萬戶,同比增長187%,其中LAN使用者達到486萬戶。此時,接入層有愈來愈多的萬兆或千兆乙太網上連到都會網路的匯聚層,而匯聚層也會有愈來愈多的千兆乙太網上連到都會網路的骨幹層,而傳統的SDH、DWDM技術作為骨幹存在著網路結構複雜、難於維護和建設成本高等問題,這使得像萬兆或萬兆捆綁這樣的寬頻需求在都會網路中的匯聚層及骨幹層有相當多的市場需求。
萬兆乙太網在裸光纖上最遠可以傳送40～80公里,可以滿足城域範圍的要求,也可以連線DWDM和SDH/SONET裝置實現廣域範圍的傳輸。在都會網路骨幹層部署10GE可大大地簡化網路結構、降低成本、便於維護,通過端到端乙太網打造低成本、高效能和具有豐富業務支援能力的都會網路。
隨著萬兆技術的應用,將來網路設計者可以用萬兆乙太網作為整個網路的基礎,提供更低的網路時延、足夠的頻寬保證突發資料的傳送,並在LAN、MAN和WAN中使用乙太網技術實現端到端的連線。由於能夠端到端採用乙太網技術,話音、資料等各種業務在乙太網技術上的融合將成為現實。
4、儲存網路
雖然目前多數儲存網路主要還是採用Fiber Channel等專用儲存技術,但萬兆乙太網和ISCSI技術所帶來的顯著的成本節約,以及可以將儲存網路和企業網融合的特性,將使其在儲存市場大有作為。在乙太網技術作為儲存網路平臺時,時延與高頻寬都是關鍵性的效能因素,因此千兆乙太網及萬兆乙太網都可以用來架構一個乙太網平臺的儲存網路,這是一個新興的應用。2003年2月通過的IETF的ISCSI即為支援IP和用萬兆乙太網技術提供儲存網業務的標準。萬兆乙太網不僅可以滿足儲存裝置的高速互聯,也可以實現儲存裝置的備份及災難恢復。出於成本的考慮下,萬兆乙太網可以在這個新興的應用上得到發揮。
5、超級計算中心
通過先進的程式進行新的計算科學研究,設計出新的高效能運算機架構和網路,可以促進電腦科學研究在演算法、視覺化、系統軟體和工具方面的發展。同時,研究機構正在推動下一代IT的革命:網格計算。這裡大量的分散式計算能力和高速通訊鏈路的需要對於滿足很多要求非常嚴格的應用需求至關重要。
萬兆乙太網裝置提供高密度的埠、線速的交換效能、全面的L2交換和L3路由能力,可充分滿足超級計算中心伺服器機群內部高效能網路互連的要求,也滿足同一計算網路中分佈在不同地方的伺服器機群之間的連線。今天的網格計算在千兆互聯的叢集之間採用萬兆互聯。同樣,越來越多的企業將會把企業伺服器組成叢集然後給桌面使用者提供超級計算功能。
技術的創新
乙太網技術發展到今天,絕不只是因為其技術上的領先,但也絕對離不開乙太網技術的強大推動。要高質量、低成本地滿足使用者對乙太網頻寬的需求,不斷推進萬兆乙太網技術的應用和發展,萬兆乙太網技術本身也進行了大量的技術創新。
1、端到端
萬兆乙太網的廣域網物理層採用簡化SDH幀結構,用OC-192c承載,傳輸速率為9.953 Gbit/s,提供了“端到端”的網路服務保證。如果骨幹鏈路使用POS封裝時,鏈路層資訊包括VLAN資訊都被刪除。而VLAN標識可能繫結服務質量,使用者標識甚至作為交換的標記。當在骨幹鏈路採用萬兆乙太網時,VLAN資訊可以很方便地端到端傳送。
2、全雙工
萬兆乙太網MAC層不採用CSMA/CD碰撞檢測機制,不必使用衝突探測協議,只支援兩個站點對點全雙工的傳送資料。這樣,其全雙工鏈路中沒有分組衝突,鏈路距離由光纖決定而非乙太網衝突域直徑。也就是說,全雙工的工作模式原理上不產生距離限制,限制鏈路距離的只有傳輸特性和物理介質。
3、簡化幀結構
10G WAN物理層並不是簡單地將MAC幀用OC-192c承載,而是在SDH幀結構的基礎上作了大量的簡化,僅採用了幀定位位元組A1和A2、段層誤碼監視位元組B1、蹤跡位元組J0、同步狀態位元組S1、保護倒換位元組K1和K2,以及備用位元組Z0,對沒有定義或沒有使用的位元組填充00000000,減少了許多不必要的開銷,簡化了SDH幀結構。與千兆乙太網相比,10GE增強了物理層的網路管理和維護,在物理線路上實現保護倒換;同時,又避免了繁瑣的同步複用。此外802.3ae不支援自協商,還可以簡化故障定位。
如果考慮到乙太網技術在區域網中的廣泛應用和大量的沉沒成本和技術儲備,10GE還具備簡化網路管理、減少網路層次、降低網路成本等優勢。這樣,新興運營商可以很方便地利用光纖和乙太網技術構建大範圍多業務寬頻資料網,網路技術人員也可以採用一個網路管理系統監視很多連線。
問題探討
1、效能價格比
在乙太網發展歷史上,一般規律是當效能增加到10倍而價格只增加到2-3倍時使用者會樂於升級。快速乙太網和千兆乙太網都是遵循上述規律得到推廣。而當前的現狀是1個萬兆乙太網介面的價格是千兆乙太網介面價格的8-10倍。因此在應用10GE技術時,一定要注意頻寬的利用效率,如果頻寬得不到充分利用、寬頻業務得不到充分發展,則會造成一定程度上的投資浪費。
2、服務質量
乙太網在速率上的高速發展的同時在對應用業務的支撐體系上也不斷完善成熟,可以採用802.1P、DIFFSERV、MPLS流量工程的技術區分業務服務質量。目前乙太網已經可以通過DIFFSERV+MPLS的方式完成從桌面交換機到核心骨幹裝置的業務和使用者級的通道技術,通過802.1P+DIFFSERV+MPLS流量工程的模式實現端到端的智慧業務流處理。但是,從原理上說,萬兆乙太網介面只是提供傳送通道,不對通道內所傳輸內容進行區分,因此,如何提供有保障的區分業務承載的問題仍需要研究解決。
3、網路資訊保安
萬兆介面一般不用於接入,且採用全雙工模式,因此基本沒有接入認證、半雙工鏈路上的竊聽等問題。但還是應當看到,作為一種IP技術,在萬兆這樣的高速介面上處理內容過濾、ACL、源地址過濾這樣的安全相關操作會十分困難。