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千兆以太网技术:计算机网络的应用与发展

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:千兆位以太网的出现,使以太网技术在局域网技术的竞争中占据了绝对的优势。至少在目前看来,千兆位以太网技术为改善交换机与交换机之间的骨干连接、交换机与服务器之间的高速连接提供了更加可靠、经济的解决方案。实践证明,千兆位以太网技术在局域网主干的架构方面优势极大,已经成为现代局域网主干技术的首选。

千兆以太网技术:计算机网络的应用与发展

随着计算机网络应用对带宽的需求不断提高,开发更高带宽的网络技术是现代网络技术发展的重点。显然,千兆位以太网技术的出现,是受到了百兆位以太网技术的启发,它同样是一种建立在经典以太网标准基础之上的局域网技术。千兆位以太网的出现,使以太网技术在局域网技术的竞争中占据了绝对的优势。

1.千兆位以太网技术的发展

千兆以太网国际标准的开发经历了以下过程。

1)1997年1月,通过了IEEE 802.3z第一版草案。

2)1997年6月,草案V3.1获得通过,最终技术细节就此制定。

3)1998年6月,正式批准IEEE 802.3z标准。

4)1999年6月,正式批准IEEE 802.3ab标准(即1000MBase-T),使双绞线可用于千兆位以太网中。

2.千兆位以太网技术的特点

1)千兆以太网与大量使用的以太网和快速以太网完全兼容,并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范,其中包括CSMA/CD协议、以太网帧、全双工流量控制以及IEEE802.3标准中所定义的管理对象。

2)千兆位以太网具有网络平滑升级能力,充分利用了现在已有网络基础设施上的投资。由于千兆位以太网保留了IEEE 802.3和以太网帧格式以及802.3受管理的对象规格,从而使企业能够在升级至千兆性能的同时,保留现有的线缆、操作系统、协议、桌面应用程序和网络管理策略与工具。(www.xing528.com)

3)千兆位以太网相对于原有百兆位快速以太网、FDDI、ATM等网络主干解决方案,带宽提高了10倍。至少在目前看来,千兆位以太网技术为改善交换机与交换机之间的骨干连接、交换机与服务器之间的高速连接提供了更加可靠、经济的解决方案。通过千兆位以太网技术,使网络设计人员能够建立更有效、更高速的网络应用连接,使用户能够更快速地访问Internet、Intranet、城域网广域网。实践证明,千兆位以太网技术在局域网主干的架构方面优势极大,已经成为现代局域网主干技术的首选。

4)千兆位以太网与10MBase-T和100MBase-T向后兼容。

5)千兆位以太网支持传输媒介的最大距离,根据媒介不同分别为多模光纤550m、单模光纤70000m、双绞线铜缆100m。由此可见,千兆位以太网在网络延伸的范围方面比起经典以太网/百兆位快速以太网标准有了不小的提高。

6)千兆以太网可利用IEEE 802.1q标准支持VLAN、第四层过滤以及千兆位的第三层交换功能的实现。

3.千兆位以太网的技术类型

千兆位以太网的分类主要针对三种类型的传输介质:单模光纤、多模光纤和双绞线。若传输介质为光纤,还涉及传输时所采用激光的波长。通常把波长为1300nm的激光称为长波激光,对应千兆位以太网的1000MBase-LX技术;把波长为850nm的激光称为短波激光,对应千兆位以太网的1000MBase-SX技术。

同样是多模光纤或单模光纤,信号所传输的距离还取决于光纤的直径。根据IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准,1000MBase-SX接口使用纤芯直径为62.5μm的多模光纤,其最长传输距离为275m,而使用纤芯直径为50μm的多模光纤,其最长传输距离为550m;对于1000MBase-LX接口,若使用纤芯半径为62.5μm的多模光纤,最长传输距离为550m,使用纤芯半径为50μm的多模光纤,最长传输距离也是550m,而使用纤芯为10μm的单模光纤,最长传输距离可达到5km。

由于技术上的进步,现在网络设备厂商(如华为公司的产品)提供的可用于多模光纤的千兆位以太网技术设备的技术性能比标准要高一点。如对于1000MBase-SX接口,使用多模光纤时,其传输的最大距离可以达到500m;采用单模光纤的1000MBase-LX接口的最大传输距离通常可以达到10km;若采用距离增强技术(长距模块),1000MBase-LX的最大传输距离甚至可以达到70km(注:这些都属于非标准的技术)。

当千兆位以太网采用铜缆双绞线时,所采用的技术为1000MBase-T。1000MBase-T标准可以保证千兆位以太网数据帧在5类、超5类、6类UTP双绞线上的传输距离达到100m。从而用户原有的综合布线系统所采用的5类UTP双绞线,还能够继续用于千兆位以太网,很好地保障了用户先前对以太网、快速以太网的投资。对于网络管理人员来说,也不需要再接受新的培训,凭借已经掌握的以太网知识,完全可以对千兆位以太网进行管理和维护。

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