艾銻無限干貨集：萬兆以太網標準與對應規范

2020-03-10 12:15 作者：admin 瀏覽量：

 
2015年我第一次參加阿里云杭州全球云棲大會時，看到的是驚喜和無限的可能性。
 
 
“2015杭州云棲大會”于10月14日至15日在杭州云棲小鎮如期召開。大會以“互聯網、創新、創業”為本屆主題，展現“互聯網+”時代下無處不在的云計算與各行各業的交錯連接，介紹云計算為產業升級和改革創新提供的源源動力，挖掘云計算助力下生生不息的創業激情和機遇。
 
2015年正式更名為“云棲大會”，阿里云的名字不再出現在會議名稱中，而是更加強調云計算、大數據生態的定位。量子計算、人工智能、生物識別、深度學習等前沿的科技創新力量首次在大會亮相。大會吸引了全球超過20個國家的21500名開發者，參展企業達到219家，參與企業3000多家，現場參觀超過42584人次，全球直播收看人數超過127萬人，成為全球最大規模的云計算峰會之一。
 
走進會場別開生面，豐富多彩，讓人忘掉了科技的冰冷，就像走進了游樂園，有運動，有演出，有游戲，有展示，有互動，4萬多人把整個會場擠得水泄不通，來自全球的技術愛好者，企業家，科學家，政府官員，阿里云的合作伙伴，競爭對手，閑雜人等五花八門，你能想到的人都聚齊了。
 
甚至還有票販子，是什么吸引了各路好漢齊聚一堂，擠破頭也要參加一場聽起來非常專業性的云棲大會呢?
 
除了上面說的阿里云的技術能力和運營能力以外，其實還有一個非常重要的原因，就是能親眼見到馬云馬老師，甚至還能有機會與他零距離接觸.
 
從2015到2018年，在這四年中馬老師每年都會參加杭州云棲大會的分享，而且還會出現在云棲現場的不同地方，這讓很多喜歡馬老師的伙伴興奮極了，你想你一生能有幾次親眼見到“外星人”呢.  
2015年他在主會場20分鐘的分享表達了一個重要的觀點，就是在未來5年無企業，不上云。上云是企業戰略而不是戰術，未來是一個萬物互聯的時代，只有那些在云上的企業才能快速有效的抓住時代變化的先機，才能使用計算的能力，才能利用好數據的價值.
 
當時聽了馬老師的演講，我當刻就決定了和阿里云的合作，讓艾銻無限成為了阿里云的戰略合作伙伴，和阿里云一起為中小企業提供上云解決方案服務。
 
四年多過去了，馬老師當年說無企業，不上云，如今，如果你不知道云，你的企業沒有用云，可能你在這次的疫情中根本就沒有戰斗力，你都不知道別人企業是如何贏得這次疫情戰斗勝利的.
 
企業上云不僅能為企業節省70%以上的成本，更能為企業提升500%以上的效率，甚至它的有些價值是無法計算的，這些年艾銻無限為上千家企業提供了上云服務，親身經歷了有一些企業上云變革后帶來的增長和變化，我記得服務了一家裝修行業的領頭企業，在2016年這家企業因人員場地和機房成本，讓這家公司舉步維艱，離破產僅一步之遙，我和這家企業的CEO是好朋友，有一天我去看他，聽到他和我分享現在遇到的巨大困境，我問了他幾個關鍵的問題，最后確認了是成本不斷提升，業績卻沒有提高，效率低下從而導致企業經營困難，后來艾銻無限的云解決方案團隊幫助他出了三個解決方案:
 
第一， 把他們現有機房近百臺服務器遷到云上，釋放出近百平米的機房空間和硬件運維升級成本，因為云是彈性的，可以根據企業用量來支付費用，這一下就幫他們減輕了一年上百萬的硬件投入成本.
 
第二， 幫助他們打通各個管理系統，讓企業內部數據更透明，讓整體效率一下子就提升了上來，而且當他發現整個環節全部通透后，有1/3的人力是可以節省的，完全沒必要用這么多人，這一下讓他們每年節省了近200萬的人力支出，這就是科技的力量，雖然對失業的員工有些殘忍，但對與一家商業企業來說這是正確的選擇.
 
第三， 重建營銷系統，讓傳統的銷售模式重新變革，提升人員的產出比，讓全員進行銷售，整體銷售額提高了200%，這個時代職責和名稱將會越來越模糊，誰能為企業創造價值，誰就是企業最重要的員工.
 
大家可以想象一下，一家企業人員降低原來的1/3，但銷售額卻提升原來的兩倍，這意味著盈利能力和盈利水平呈指數級的增長，這就是變革后的成果.
 
無企業，不上云，你的企業上云了嗎？  
如果你的企業還沒有下云也沒有關系，也許你的企業還沒有遇到挑戰，假如你有和我朋友同樣的困境，那不妨與艾銻無限的云工程師和技術專家聊一聊，說不定就讓你眼前一亮，打開了你遇到的限制和困境，從而讓你的企業邁上了生長的第二春。
 
 
 艾銻無限干貨集：萬兆以太網標準與對應規范
 
 
1. 基于光纖的局域萬兆以太網規范 
用于局域網的光纖萬兆以太網規范有：10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-LRM、10GBase-ER、10GBase-ZR和10GBase-LX4這六個。
10GBase-SR 
10GBase-SR中的“SR”是“short range”（短距離）的縮寫，表示僅用于短距離連接。該規范支持編碼方式為64B/66B的短波（波長為850nm）多模光纖（MMF），有效傳輸距離為2米到300米。但要支持300米傳輸需要采用經過優化的50 μm線徑OM3（Optimized Multimode 3，優化的多模3）光纖（沒有優化的線徑50 μm光纖稱之為OM2光纖，而線徑為62.5μm的光纖稱之為OM1光纖）。
10GBase-LR 
10GBase-LR中的“LR”是“Long Range”（長距離）的縮寫，表示主要用于長距離連接。該規范支持編碼方式為64B/66B的長波（1310nm）單模光纖（SMF），有效傳輸距離為2米到10公里，事實上*可達到25公里。
10GBase-LRM 
10GBase-LRM中的“LRM”是“Long Reach Multimode”（長距離延伸多點模式）的縮寫，表示主要用于長距離的多點連接模式，對應的標準為2006年發布的IEEE 802.3aq，采用64B/66B編碼方式。采用該規范時，在1990年以前安裝的FDDI 62.5 ?m多模光纖FDDI網絡和100Base-FX網絡中的有效傳輸距離為220米，而在OM3光纖中可達260米，在連接長度方面，不如以前的10GBase-LX4規范，但是它的光纖模塊比10GBase-LX4規范光纖模塊具有更低的成本和更低的電源消耗。
10GBase-ER 
10GBase-ER中的“ER”是“Extended Range”（超長距離）的縮寫，表示連接距離可以非常長。該規范支持編碼方式為64B/66B的超長波（1550nm）單模光纖（SMF），有效傳輸距離為2米到40公里。
10GBase-ZR 
10GBase-ZR中的“ZR”是“Ze best Range”（*長距離）的縮寫，表示連接距離*長，可達80公里，是Cisco的一個私有萬兆以太網標準。它使用的也是超長波（1550nm）單模光纖（SMF）。
10GBase-LX4 
10GBase-LX4規范在IEEE 802.3ae標準中發布，設計通過波分復用技術采用4束光波通過單對光學電纜來發送信號，采用8B/10B編碼方式。10GBase-LX4工作波長為1310nm，使用多模或單模暗光纖，主要適用于在需要在一個光纖模塊中同時支持多模和單模光纖的環境。多模光纖傳輸距離為240~300米，單模光纖10公里以上，根據電纜類型和質量，還能達到更遠的距離。
 
2. 基于雙絞線（或銅線）的局域網萬兆以太網規范 
在2002年發布的幾個萬兆以太網規范中并沒有支持銅線這種廉價傳輸介質的，但事實上，像雙絞線這類銅線在局域網中的應用是*普遍的，不僅成本低，而且還容易維護，所以在近幾年就相繼推出了多個基于雙絞線（6類以上）的萬兆以太網規范。它們包括：10GBase-CX4、10GBase-KX4、10GBase-KR、10GBase-T。下面分別予以簡單介紹。
10GBase-CX4 
    10GBase-CX4規范使用IEEE 802.3ae中定義的XAUI（萬兆附加單元接口）和用于InfiniBand中的4X連接器，傳輸介質稱之為“CX4銅纜”（其實就是一種屏蔽雙絞線）。它的有效傳輸距離僅15米。
10GBase-CX4規范不是利用單個銅線鏈路傳送萬兆數據，而是使用4臺發送器和4臺接收器來傳送萬兆數據，并以差分方式運行在同軸電纜上，每臺設備利用8B/10B編碼，以每信道3.125GHz的波特率傳送2.5Gbps的數據。這需要在每條電纜組的總共8條雙同軸信道的每個方向上有4組差分線纜對。另外，與可在現場端接的5類、超五類雙絞線不同，CX4線纜需要在工廠端接，因此客戶必須指定線纜長度。線纜越長一般直徑就越大。
10GBase-KX4 和10GBase-KR 
     10GBase-KX4 和10GBase-KR兩個規范主要用于設備背板連接中，如刀片服務器、路由器和交換機的集群線路卡，所以又稱之為“背板以太網”。
     萬兆背板連接目前已經存在并行和串行兩種版本：并行版本（10G-KX4規范）是背板的通用設計，將萬兆信號拆分為四條通道（類似XAUI），每條通道的帶寬都是3.125Gbps。串行版本（10GBase-KR規范）中只定義了一條通道，采用64/66B編碼方式實現10Gbps高速傳輸。10G-KX4使用與10GBase-CX4規范一樣的物理層8B/10B編碼，10GBase-KR使用與10GBase-LR/ER/SR這三個規范一樣的物理層64B/66B編碼。
10GBase-T 
     10GBase-T是基于屏蔽或非屏蔽雙絞線，主要用于局域網的萬兆以太網規范 ，*長傳輸距離為100米。這可以算是萬兆以太網一項革命性的進步，因為在此之前，一直認為在雙絞線上不可能實現這么高傳輸速率，原因就是運行在這么高工作頻率（至少為500MHz）基礎上的損耗太大。但標準制定者依靠以下4項技術構件使10GBase-T變為現實：損耗消除、模擬到數字轉換、線纜增強和編碼改進。
在編碼方面，10GBase-T不是采用原來1000Base-T的PAM-5，而是采用了PAM-8編碼方式，支持833Mbps和400MHz帶寬，對布線系統的帶寬要求也相應地修改為500MHz，而如果仍采用PAM-5的10GBase-T對布線帶寬的需求是625MHz。在連接器方面，10GBase-T使用已廣泛應用于以太網的650 MHz版本RJ-45連接器。在6類線上*長有效傳輸距離為55米，而在6a類類雙線上可以達到100米。
 
3. 基于光纖的廣域網萬兆以太網規范 
    10G以太網一個*改變就是它不僅可以在局域網中使用，還可應用于廣域網中，其對應的規范包括：10GBase-SW、10GBase-LW、10GBase-EW和10GBase-ZW（此為Cisco私有標準）。這四個廣域網10G廣域以太網規范專為工作在OC-192/STM-64 SDH/SONET環境而設置，使用SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體系）/SONET（Synchronous optical networking，同步光纖網絡）幀，運行速率為9.953 Gbps。它們所使用的光纖類型和有效傳輸距離分別對應于前面介紹的，應用于局域網中的10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-ER和10GBase-ZR規范。
     表6-9綜合了以上介紹的所有10G以太網規范，在實際的網絡系統設計中，就可以針對具體的節點環境和網絡需求來對應選擇了。當然，目前10G以太網主要是在骨干網絡中采用，在一般的企業局域網中仍很少見到。