2.3.3千兆以太网
千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术,给用户带来了提高核心网络的有效解决方案,这种解决方案的最大优点是继承了传统以太网技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太网技术,它采用了与10 M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统,因此,可与10 M或100 M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统,能够最大限度地保护投资。此外,IEEE标准将支持最大距离为550 m的多模光纤、最大距离为70 km的单模光纤和最大距离为100 m的同轴电缆。千兆以太网填补了802.3以太网和快速以太网标准的不足。
千兆以太网技术有两个标准:IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准,IEEE 802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。
(1)IEEE 802.3z。IEEE 802.3z工作组负责制定光纤(单模或多模)和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE 802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1 000 Base-X,采用8B/10B编码技术,信道传输速度为1.25 Gbit/s,去耦后实现1 000 Mbit/s传输速度。IEEE 802.3z具有下列千兆以太网标准:
①1000Base-SX只支持多模光纤,可以采用直径为62.5μm或50μm的多模光纤,工作波长为770~860μm,传输距离为220~550 m。
②1000Base-LX单模光纤,可以支持直径为9μm或10μm的单模光纤,工作波长范围为1270~1 355μm,传输距离为5 km左右。
③1000Base-CX采用150Ω屏蔽双绞线(STP),传输距离为25 m。
(2)IEEE 802.3ab。IEEE 802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准,产生IEEE 802.3ab标准及协议。IEEE 802.3ab定义基于5类UTP的1 000 Base-T标准,其目的是在5类UTP上以1000 Mbit/s速率传输100 m。
IEEE 802.3ab标准的意义主要有两点:
①保护用户在5类UTP布线系统上的投资。
②1000 Base-T是100 Base-T自然扩展,与10 Base-T、100 Base-T完全兼容。不过,在5类UTP上达到1 000 Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题,因此,IEEE 802.3ab工作组的开发任务要比IEEE 802.3z复杂些。
2.3.4万兆以太网
万兆以太网规范包含在IEEE 802.3标准的补充标准IEEE 802.3ae中,它扩展了IEEE 802.3协议和MAC规范,使其支持10 Gbit/s的传输速率。除此之外,通过WAN界面子层(WIS:WAN interface sublayer),10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率,如9.584640 Gbit/s(OC-192),这就允许10千兆位以太网设备与同步光纤网络(SONET)STS-192c传输格式相兼容。
(1)10G Base-SR和10G Base-SW主要支持短波(850μm)多模光纤(MMF),光纤距离为2~300 m。10G Base-SR主要支持暗光纤(Dark Fiber)。暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。10G Base-SW主要用于连接SONET设备,它应用于远程数据通信。
(2)10G Base-LR和10G Base-LW主要支持长波(1310μm)单模光纤(SMF),光纤距离为2~10 km。10G Base-LW主要用来连接SONET设备,10G Base-LR则用来支持暗光纤。
(3)10G Base-ER和10G Base-EW主要支持超长波(1 550μm)单模光纤,光纤距离为2~40 km。10G Base-EW主要用来连接SONET设备,10G Base-ER则用来支持暗光纤。
(4)10G Base-LX 4采用波分复用技术,在单对光缆上以4倍光波长发送信号。系统运行在1310μm的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对2~300 m的多模光纤模式或2 m~10 km的单模光纤模式。