深入了解高速以太網(wǎng),高速以太網(wǎng)構建技術介紹
在前兩篇以太網(wǎng)相關文章中,小編對高速以太網(wǎng)中的FDDI光纖環(huán)網(wǎng)、100BASE-T高速以太網(wǎng)有所闡述。為增進大家對高速以太網(wǎng)的認識,本文將對構建高速以太網(wǎng)的技術予以介紹。如果你對以太網(wǎng)具有興趣,或者想要深入理解以太網(wǎng)的內容,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
1.布線技術
現(xiàn)在大多數(shù)網(wǎng)絡布線使用的是非屏蔽雙絞線,遵循的標準一般是eia/tia和iso公布的超五類標準。此標準滿足千兆以太網(wǎng)和速率高于1.2gbps異步傳輸模式的要求。據(jù)了解,六類布線頻率的極限為200mhz,因此很難說最高以200mhz運行的未來編碼系統(tǒng)將能實現(xiàn)多高的速率。
通過成本比較,在連接工作站的水平信道中,非屏蔽雙絞線仍可作為主要的介質選擇對象。很明顯,光纖到桌面的成本要遠遠高于非屏蔽雙絞線的成本。一般來說,前者無源部件的成本就是后者的3倍多,如果加上有源設備的成本,如集線器和網(wǎng)絡接口卡(nic),則成本差異會進一步加大。
距離限制使得在樓層連接和園區(qū)內互聯(lián)時需要選擇光纖。另外,帶寬需求的爆炸性增長,要求網(wǎng)絡布線必須考慮未來的平滑升級。因此,在結構化布線中,由于主干安裝條件有限,網(wǎng)絡規(guī)劃人員必須考慮使用最高容量的線纜。在園區(qū)網(wǎng)建設中,一般要求使用光纖到小區(qū)和光纖到大樓。
由于光纖布線的成本開始明顯下降,使得多模光纖和單模光纖性價比提升?,F(xiàn)在許多建筑物中都在安裝復合電纜(即同時采用多模光纖和單模光纖),這標志著布線的一種新的發(fā)展趨勢。
2.鏈路層技術
千兆以太網(wǎng)可以提供1gbps的通信帶寬,而且具有以太網(wǎng)的簡易性。它采用同樣的csma/cd協(xié)議,同樣的幀格式和同樣的幀長,同樣支持全雙工和etherchannel。對于廣大的網(wǎng)絡用戶來說,這就意味著現(xiàn)有的投資可以延續(xù)到千兆以太網(wǎng)。這樣,千兆以太網(wǎng)在當前以太網(wǎng)基礎之上可以平滑過渡,綜合平衡了現(xiàn)有的端點工作站、管理工具和培訓基礎等各種因素,致使總體開銷非常低。
千兆以太網(wǎng)的物理層與以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)一樣,只定義了物理層和介質訪問控制層。實現(xiàn)上,物理層是千兆以太網(wǎng)的關鍵組成,在ieee 802.3z中定義了3種傳輸介質: 多模光纖、單模光纖和同軸電纜。ieee 802.3ab則定義了非屏蔽雙絞線介質。除了以上幾種傳輸介質外,還有一種多廠商定義的標準1000base-lh,它也是一種光纖標準,傳輸距離最長可達到100km。千兆以太網(wǎng)物理層的另外一個特點就是采用8b/10b編碼方式,這與光纖通道技術(fiber channel)相同,所帶來的好處是,網(wǎng)絡設備廠商可以采用已有的8b/10b編碼/解碼芯片,縮短了產品開發(fā)周期,降低了生產成本。
3.多層交換技術
交換技術從目前來講可分為第二層交換和多層交換2種技術。嚴格說來,交換意味著源地址與目的地址之間的連接,在第二層以上的任何技術都不能說成是交換技術。
第二層交換指osi第二層或稱 mac層的交換。第二層交換機即我們通常意義上的交換機,其交換技術已相當成熟。由于工作在 osi 7層模型的第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層),其交換以 mac地址為基礎。
第三層交換(或稱網(wǎng)絡層交換)處于osi協(xié)議的第三層,它提供了更高層的服務,如路由功能等。以前通常由路由器通過軟件實現(xiàn)網(wǎng)間互聯(lián),但路由器價格昂貴,且轉發(fā)速度慢,已逐漸成為網(wǎng)絡的瓶頸。第三層交換借助線速交換技術,把路由功能集成到交換機中,所以采用這種技術的交換機稱為路由交換機(或第三層交換機)。第三層交換在各個網(wǎng)絡層次上都能實現(xiàn)線速交換,性能有大幅度的提高。同時,它保留了第三層上的網(wǎng)絡拓撲結構和服務。這些結構和服務在網(wǎng)絡分段、安全性、可管理性和抑制廣播等方面具有很大的優(yōu)勢。第三層交換機的目標是取代現(xiàn)有的路由器,提供子網(wǎng)間信息流的通信功能,并使通信速度從數(shù)百個數(shù)據(jù)包每秒提高到數(shù)百萬個數(shù)據(jù)包每秒。第三層交換旨在高速轉發(fā)多種協(xié)議,或提供防火墻以保護網(wǎng)絡資源,或實現(xiàn)帶寬的預留。因此,局域網(wǎng)骨干交換機都將采用第三層交換機。
第四層交換技術利用第三層和第四層包頭中的信息來識別應用數(shù)據(jù)流會話。利用這些信息,第四層交換機可以做出向何處轉發(fā)會話傳輸流的智能決定。由于做到了這點,用戶的請求可以根據(jù)不同的規(guī)則被轉發(fā)到“最佳”的服務器上。因此,第四層交換技術是用于傳輸數(shù)據(jù)和實現(xiàn)多臺服務器間負載均衡的理想機制。
目前有很多產品支持多層交換技術,如cisco catalyst 5509/6509、extreme diamond系列、foundry bigiron系列和alteon ace-180e等。
現(xiàn)在,許多企業(yè)級用戶把多層交換技術描述成能夠支持各種局域網(wǎng)體系結構的一個集成的、完整的解決方案,它將交換技術和路由技術智能化地有機結合起來,具有比傳統(tǒng)的基于路由器的局域網(wǎng)主干更高的性能價格比,更強大的靈活性,是構建高速局域網(wǎng)的基礎。
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