开启未来:以太网技术大全

从10M、100M、千兆到万兆以太网，以太网技术的发展，在速率呈数量级增长的同时，其应用领域也在不断拓宽。而不同应用领域各自的应用需求，又促进了在这些领域内以太网技术的个性化发展。与此同时，以太网的网络处理器芯片技术和测试手段也在发展和成熟之中。 　　"以太网技术大全"是以太网相关技术集大成者，包括如下内容：光纤以太网、无线局域网、端到端的以太网、多层交换与负载均衡、网络处理器、运营商级宽带技术、以太网安全、以太网测试以及基于以太网的IP存储等等。
　　光纤以太网
　　光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。该技术可以适用于任何光传输网络--光纤直接传输、SDH以及DWDM网络传输。目前，光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度，而达到10Gbps后它更将成为各种业务的亮点。 　　光纤以太网业务与其他宽带接入(例如DS3)相比更为经济高效，但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入，它既可用于接入网，也可用于服务供应商网络中的本地骨干网，它可以只用在第2层，也可以作为实现第3层业务的有效途径，它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外，由于在本质上它仍属于LAN，因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互联。
　　限制因素
　　光纤以太网的灵活性和相对较低的价格使它很受。但是有一个因素限制了它的直接影响力，即运营商已铺设光纤的大楼或楼群很少。光纤是光纤以太网不可或缺的组件，所以光纤以太网业务只能在已部署光纤的地方，或者可以快捷廉价地铺设新光纤的地方提供。 　　实现设备
　　光纤以太网最富吸引力的特点是能够提供价格低廉的业务，因为它的多数设备的成本相对较低。大多数光纤以太网设备包括企业第2层以太网交换机，配备光纤接口。交换式光纤以太网产品通常是基于第2层LAN交换机。但是，有些厂商的方案是基于第三层交换机的。光纤以太网方案使SP能够构建混合网络，其中一些位于第2层，而另一些则是第2/3层的组合。 　　广泛的用途
　　光纤以太网能够支持以下业务类型。 　　● 高带宽Internet接入以及(潜在的)其他通信接入，如帧中继和专线;
　　● MAN内的透明LAN业务，即固定速率的LAN到LAN通信;
　　● VPN业务(类似于规划中基于多协议标记转换标准的VPN)，该业务是基于802.1p以太网标准;
　　● 可管理的LAN业务和可管理的Internet安全性业务。
　　端到端以太网
　　不管是从需求面或者是从供应面来看，整体网络都朝着宽带的脚步迈进，这给予以太网一个很好的发展空间。从技术面来看，二十年来，以太网带宽由十兆、百兆、千兆，一直发展到2002年的万兆，甚至四万兆、十万兆都已经处于研究讨论阶段，这使得以太网技术有了很好的扩展性；从应用面来看，以太网不仅仅只局限在局域网的应用，不仅仅只局限在城域网的应用，万兆以太网更进一步将以太网延伸到广域网的应用，这使得我们过去推动的"全球以太网"概念变得更加实际而可行。若再配合IEEE于2000年底成立的EFM工作组（Ethernet in the First Mile）试图发展的新型宽带接入技术，或者目前已经流行的以太网小区接入、大楼接入，提供端到端的以太网解决方案变得更加可行。从而，不止IP统一了上层网络，以太网也统一了下层网络，透过IP，透过以太网，整个网络端到端形成从接入网、城域网到广域网间无缝的连接，从网络的投资成本、逻辑管理、兼容性、以及端到端的服务质量（QoS），以太网都具有相当的竞争优势。 　　端到端以太网方案以以太网作为接入技术，不但成本低，而且带宽比现行的Cable Modem、ADSL、ISDN、Modem接入都要高，因此不但可以作为一般用户Internet连接，或者多媒体点播或广播用途，更可以作为企业用户实现VPN虚拟私有专网互联使用; 大型企业各分支机构可以透过端到端的以太网实现企业内部VPN互联，企业与其合作伙伴也可以透过端到端的以太网实现企业外部VPN互联。
　　末端用户的带宽管理
　　不同用户有不同的带宽需求，或者基于使用者付费原则，不同费用等级的用户可以享有不同的带宽，因此接入设备必须支持带宽限制功能。 　　服务质量（QoS）机制
　　VLAN的扩展
　　基于802.1p/802.1q VLAN标准的VLAN数量只有4096个VLAN，对企业组网也许够用，但对运营商提供基于VLAN的VPN服务而言，4096个VPN无法满足大量成长的客户需求，因此必须对VLAN数量做相当的扩展。 　　目前的Super VLAN技术在原有分组（仅有一个VLAN标记）中再加入一组VLAN标记，使得VLAN数目可以扩展到4096×4096，这就相当于将端对端的 VLAN细切成骨干VLAN及边缘VLAN，骨干VLAN类似于ATM中的VPI，而边缘VLAN类似于ATM中的VCI一样。
VLAN的安全性与用户隔离
　　以二层VLAN作为VPN使用，跨VLAN的互联基本上已被阻断，从而提供了基本的安全功能，运营商甚至可以利用更多的手段如ACL、MAC地址过滤等来加强安全性能。如果有必要对相同VLAN下面的不同用户进行隔离，private VLAN也是可性的方法之一。 　　生成树协议（STP）的收敛、扩展与分流
　　非生成树协议技术
　　在更大型的网络中也可以考虑采用诸如RPR（Resilient Packet Ring）、MRP（Metro Ring Protocol）等环状拓扑技术或VSRP（Virtual Switch Redundant Protocol）星状拓扑技术来取代生成树协议，从而使得光纤资源得到更多的节省，网络的收敛达到次秒级的水准。 　　以太网穿越SDH骨干网
　　端到端以太网穿越骨干网时，并不是所有骨干网都是百兆/千兆以太网所组成的城域网来支撑。更多时候，以太网必须穿越SDH骨干网到达另一边的以太网，因此提供以太网VLAN功能穿越SDH是必需的功能。 　　经过多年发展，以太网技术基本解决了上面几个主要问题，由于以太网的高度普及和VLAN技术的不断演进，在端到端以太网络中采取二层VLAN技术来实现 VPN业务不但简单、低成本、高带宽，而且兼容性特别高，对个别用户或运营商来说，VPN互联增值服务在端到端以太网中是高度可行的方案，客户无需苦苦等待MPLS VPN。（为Foundry公司亚太区技术经理）
负载均衡技术
　　TCP/IP 流量的激增，新型网络流量管理设备也相伴产生，这样的设备提供智能内容交换能力，运用此能力可监控网络请求及服务器系统，通过分发访问流量来获得最佳的响应。 　　Web、内容或第四层至七层交换机这类设备已不再陌生，其利用负载均衡技术, 智能化地将Internet流量转发到应用服务器。更先进的 Web 交换机能够提供基于第七层的流量分发，通过更详细地检查 IP 信息包，并基于 HTTP 报头、URL 和 Cookies 进行转发。针对全球性公司，Web 交换机能够将访问流量分发到位于世界各地的服务器，为用户提供最佳的响应时间和无与伦比的整体可靠性。
SLB 技术
　　SLB是一种通用术语，是一种能够提供以下功能的技术：最大化提高服务器利用率；为应用提供高整体可用性; 透明地实现网络服务器的负载均衡，使其对用户来说，就像是一个整体；提供易管理性。服务器负载均衡设备使用预测器技术和先进的可配置应用组合，以达到预期的流量分发结果。预测器技术是较低层的技术，其采用统计分配方法来划分到达服务器的数据流量。 　　进一步的增强使得SLB可基于更高层的 HTTP 协议信息转发流量。现在的服务器负载均衡设备也称 Web 交换机或第四层至七层交换机。
GSLB技术
　　全局服务器负载均衡或GSLB 是功能更为强大的 SLB实施。只不过SLB是在数据中心操作，而GSLB 是基于全局来进行操作。使用GSLB 不仅能够缩短Web响应时间，而且还可使全球的客户察觉不到服务器的故障。