过去20年中,随着计算机性能的不断提高,桌面应用开始变得越来越复杂,综合多媒体、视频等应用的多业务数字网络对带宽的需求越来越大,以太网标准在这种需求下也越来越快。从最初的10Mbps的802.3标准,一直到今天1000Mbps的802.3z和802.3ab,以太网技术以其成本低、可靠性高、安装和维护相对简单的优点,使它不但在局域网领域成为大部分局域网络的选择,而且在城域网甚至广域网范围内都得到了进一步的应用。
目前,千兆位以太网络技术已经比较成熟,并且相应的设备和布线标准比较健全,被普遍应用在网络的主干当中,并且有向桌面应用延伸的趋势。这样,就要求我们去考虑10Gigabit以太网的应用。
2002年6月通过的10Gigabit以太网标准,其标准建议“仅使用光纤”实现万兆,时至今日,还没有基于铜缆结构化布线系统上运行万兆以太网的标准存在。由于光纤的线缆及连接设备较贵,且安装困难,所以,标准化在铜缆上实现10Gigabit以太网势在必行。
万兆位以太网能够在目前的六类双绞线和七类双绞线上运行,在2002年6月六类标准发布至今,很多新建成的网络都是利用六类线缆。在10Gigabit以太网标准草案中,,7类布线系统可以在100米的信道上支持10GBase-T,而6类非屏蔽布线系统可以在55米的信道上支持万兆以太网。 2004年,802.3an工作组正式成立,10GBase-T草案同年6月有了初稿,正式版预计在2006年公布。
万兆以太网技术适用于全双工模式,所以它不需要带有冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA/CD)。除此之外,万兆以太网与原来的以太网模型完全相同,仍然保留了以太网帧结构,只是通过不同的编码方式或波分复用提供10Gbit/s传输速度。测试表明,10G以太网需要至少500MHz(起初是625MHz)的线性传输性能。大多数的增强五类电缆只有150MHz或250MHz,标准也只要求有150MHz。六类虽没有被强制其性能达到500MHz,但对于高带宽传输而言,确是更好的媒质;许多制造商提供的电缆标称600MHz,正是预计到有些应用需要更高的性能。
网络芯片和设备制造商需要某个确定性能级别以使它们能够生产出在铜缆上传送10G的产品。六类系统在500MHz上的平均抗噪能力比增强五类高。布线系统基础的容量越大,网络器件制造商对其产品就可以做较少的补偿。最终产生的结果是更廉价的解决方案,人们也不再依赖电子元件去补偿较低级别的布线技术。基于以上考虑,现在IEEE802.3an工作组已经放弃对增强五类布线系统的支持。
总结:通过使用万兆以太网技术,企业可以消除企业网络骨干的瓶颈现象,在校园网或数据中心创造高速网络核心,将语音、数据和图象应用提升到更高的性能水平,即使在高峰拥挤阶段也保持网络的高性能,但目前万兆以太网标准仅在光纤布线中实现,在网络的构建过程中,光纤预算费用相比铜缆较高,而铜缆标准还未形成,各厂商都在研发当中,让我们拭目以待,希望万兆铜缆以太网早日成为现实。