10g以太网技术

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1、10G以太网技术金永锋（大唐电信科技股份有限公司光通信分公司成都610062）【摘要】木文对10G以太网技术进行了较为详细的介绍，阐述了10G以太网技术发展的背景、10G以太网标准IEEE802.3ae的制定过程，分析了10G以太网技术原理和关键技术，给出了10G以太网在局域网、城域网以及广域网屮的应用示例，并对10G以太网的应用前景进行了展望。关键词：10G以太网IEEE802.3ae110G以太网技术的背景从1973年问世到如今，以太网不断改进，其速率等级逐步提高，从开始的10Mb/s到1OOMb/s,再到1000Mb/So目前，以太网以其低成本、高可靠性、安装简便、维护容易和可升级能力

2、强等优点，成为一种非常流行的局域网技术，以至绝大部分网络流量源于或止于以太网。以往在进行校园网或城域网互连时，一般的，运营商可以选择多种介质、技术和接口：以太网（100Mb/s或1000Mb/s）；0C-12（622Mb/s）；OC-48（2.488Gb/s）；SONET/SDH；POS和弹性分组环（IEEE802.17建议）等。在智能千兆以太多层交换技术出现后，网络结构的设计和操作发生了改变。局域网屮，核心网络技术迅速向千兆以太网转变，并有向城域丁•兆以太网发展的趋势。日前，1000Mb/s以太网已被应用于社区网和公共数据网，并开始从以太网范围向城域网范I韦1扩展。在城域网范围，1000M

3、b/s流量仍会有汇聚的要求，汇聚1000Mb/s流量需要更高速率的以太网技术。口这种技术需支持城域范围甚至广域网范围内的传输距离，并尽量保护和合理利用先前的网络投资。于是，10G以太网被提到口程上來。10G以太网是以太网技术本身发展的一个新台阶，是网络走向低成本、简单化、可管理、高带宽和易操作的又一个里程。从一开始，10G以太网就受到多家厂商的支持。210G以太网标准的制定制定10G以太网标准的冃的是：扩展802.3协议，使Z能以10Gb/s传送数据；扩展以太网的应用范阖，使Z支持广域网连接。10G以太网标准建议由IEEE802.3aeT作组负责起草。IEEE802.3aeT作组成立于200

4、0年。为了能被采纳而成为标准，在制定此协议之初，IEEE802.3ae工作组提出10G以太网标准建议需满足5条原则：（1）需有广阔的市场潜力，支持广泛的应用，并有多家制造商和各级用户的支持；（2）需与802.3协议、0SI参考模型、SNMP管理协议兼容；（3）需与802.3协议有所区别，不是简单替换；（4）在被批准Z前必须提供技术可行性；（5）对于用户应用，需具有经济上的可行性，提供包括安装、管理和性能优化等方面在内的合理的成木。在2000年下半年，TEEE802.3aeI作组制定出第一个建议草案，2001年经投票决议和修改后，于2002年6月通过了此建议，即IEEE802.3ae标准，并于

5、2002年8刀出版了该标准。其发展进程如图1所示。ISI110G以太网原理10G以太网继承并发扬了原有IEEE802.3建议。它仍使用IEEE802.3以太网媒质访问控制（MAC）协议；与IEEE802.3以太网具有相同的帧格式；并使用相同的帧长范围。10G以太网从速度和传输距离方面，使原有以太网又呈现出了新面貌。10G以太网的速度是千兆以太网速度的10倍，是最初10Mb/s以太网速度的1000倍。由于10G以太网是只使用全双工模式和光纤的技术，使得10G以太网的传输距离大大增长。但10G以太网仍保持原有的以太网模型，10G以太网协议1EEE802.3ae结构模型如图2所示。从图2可以看出，

6、以太网物理层用于连接物理介质和MAC层。物理层又可分为物理介质相关（PMD）子层和物理编码（PCS）子层。PMD提供物理介质连接方式，例如，光收发器属于PMD。PCS由编码模块（例如：64B/66B）和串并变换模块组成，对MAC层提供适于XGMII的数据信号。_IEEE802.3ae建议定义了两种PHY：局域网PHY和广域网PHY。广域网PHY是在局域网PHY的基础上增加了一些特性，它们只是在PCS子层有所不同。如图2所示，广域网PHY在PCS子层增加了广域网接口子层（WIS）以适应在SONET/SDII网络上的传输。在PMD了层，广域网PIIY和局域网PIIY基本相同，也分不同的类型,按模

7、式分：有单模和多模;按波长分有：850nm^1310nm>1550nm三种。210G以太网关键技术10G以太网中有很多创新点,如XAUI接口、WIS子层和64B/66B编码等。这些创新点是解决10G以太网屮相关问题的关键技术，分述如下。a.lOGbE芯片接口10G以太网的技术创新点之一是XAUI接口技术。它处于MAC层和PHY层之间，是XGMTT接口的扩展，其所处位置如图3。XAUI是一种低针数差分接口，由差