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千兆以太网技术综述

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经济在高速发展，信息在迅猛膨胀 。多媒体应用的日益增加、IP语音传输需求的激增，对网络的带宽提出了新的挑战 。局域以太网从10M开始发展，经历几多的变迁，风风雨雨二十多年，发展到今天风靡一世的千兆以太网 。千兆以太网以高效、高速、高性能而著称，已经广泛应用在金融、商业、教育、政府机关及厂矿企业等各行各业 。
千兆以太网及其发展现状
千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术 。千兆以太网和大量使用的以太网与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IEEE 802.3标准中所定义的治理对象 。作为以太网的一个组成部分，千兆以太网也支持流量治理技术，它保证在以太网上的服务质量，这些技术包括IEEE 802.1P第二层优先级、第三层优先级的QoS编码位、非凡服务和资源预留协议（RSVP） 。
千兆以太网还利用IEEE 802.1QVLAN支持、第四层过滤、千兆位的第三层交换 。千兆以太网原先是作为一种交换技术设计的，采用光纤作为上行链路，用于楼宇之间的连接 。之后，在服务器的连接和骨干网中，千兆以太网获得广泛应用，由于IEEE 802.3ab标准（采用5类及以上非屏蔽双绞线的千兆以太网标准）的出台，千兆以太网可适用于任何大中小型企事业单位 。
目前，千兆以太网已经发展成为主流网络技术 。大到成千上万人的大型企业，小到几十人的中小型企业，在建设企业局域网时都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术 。千兆以太网技术甚至正在取代ATM技术，成为城域网建设的主力军 。
千兆以太网的特点
千兆以太网的特点主要包括如下 。
1．千兆位以太网提供完美无缺的迁移途径，充分保护在现有网络基础设施上的投资 。千兆位以太网将保留IEEE 802.3和以太网帧格式以及802.3受治理的对象规格，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治理战略与工具；
2．千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM等主干网解决方案，提供了一条最佳的路径 。至少在目前看来，是改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径 。网络设计人员能够建立有效使用高速、要害任务的应用程序和文件备份的高速基础设施 。网络治理人员将为用户提供对Internet、Intranet、城域网与广域网的更快速的访问 。
3．IEEE 802.3工作组建立了802.3z和802.3ab千兆位以太网工作组，其任务是开发适应不同需求的千兆位以太网标准 。该标准支持全双工和半双工1000Mbps，相应的操作采用IEEE 802.3以太网的帧格式和CSMA/CD介质访问控制方法 。千兆位以太网还要与10BaseT和100BaseT向后兼容 。此外，IEEE标准将支持最大距离为550米的多模光纤、最大距离为70千米的单模光纤和最大距离为100米的铜轴电缆 。千兆位以太网填补了802.3以太网/快速以太网标准的不足 。
千兆以太网的构建
千兆以太网络是由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成的 。千兆交换机构成了网络的骨干部分，千兆网卡安插在服务器上，通过布线系统与交换机相连，千兆交换机下面还可连接许多百兆交换机，百兆交换机连接工作站，这就是所谓的“百兆到桌面” 。在有些专业图形制作、视频点播应用中，还可能会用到“千兆到桌面”，及用千兆交换机联到插有千兆网卡的工作站上，满足了非凡应用下对高带宽的需求 。
在建设网络之前，究竟用千兆还是百兆，要从实际出发，从应用出发，考虑网络应该具备哪些功能 。不同的应用有不同的需求，而且几乎没有只有单一业务的网络 。但是，在各种业务中，生产性业务肯定是优先级最高的 。假如在网络中传输语音，那么语音业务也需要优先安排 。假如对业务优先的需求很高，网络必须有QoS保证 。这样的网络必须要智能化，在交换机端口能够识别是什么类型的业务通过，然后对不同的业务进行排队，为不同的业务分配不同的带宽，这样才能保证要害性业务的运行 。数据业务本身是有智能的，不管多少带宽都可以传输，只是时间长短而已，但是语音或者视频就不一样了，假如带宽小了之后，马上就听不清楚了，或者图像产生抖动，这都是不答应的 。所以QoS非常重要 。对单纯的数据网络，在QoS方面的需求就很低 。在规划网络的时候，必须先了解清楚哪些功能是必须的，哪些可以不考虑 。例如，目前多址广播是比较重要的性能之一，假如需要在网络中传输图像，而网络不具备多址广播的特性，那么网络的带宽浪费就会非常严重，甚至根本无法实现 。

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