以太网技术大全.docx

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1、以太网技术大全1从10M、IoOM、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。技术的发展总是与某一历史时段特定的应用需求密切相关，以太网技术的发展亦如此。而且，以太网技术的发展向来超前，从未滞后。光纤以太网光纤以太网

2、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一一光纤直接传输、SDH以及DTOM网络传输。目前，光纤以太网可以实现10Mbps100Mbps以及IGbPS等标准以太网速度，而达到IOGbps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

3、于在本质上它仍属于1AN,因此可用来帮助服务供应商管理企业1AN及企业1AN和其他网之间的互联。目前及规划中的光纤以太网设备是以第2层1AN交换机、第3层1AN交换机、SoNET设备和DWDM为基础。一些公司正计划推出专为网络运营商设计的光纤以太网交换机，这种交换机具有多种特性，可以尽量确保服务质量（如实现数据包分类和拥塞管理等）。所有未来产品均可能要求下列关键技术和性能：高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。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欢迎。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

4、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1AN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城域网;MAN内的透明1AN业务，即固定速率的1AN到1AN通信;存贮区域网(SAN)业

5、务，以太网连接将在本地服务器和远程存储设备之间代替或传输光纤信道连接；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.Ip以太网标准；为其他SP提供的业务，用于集合和连接DS1及电缆调制解调器；可管理的1AN业务和可管理的Internet安全性业务。更多的应用可望相继出现，如光纤以太网话音业务，这意味着光纤以太网将用作向VoIP骨干网传输话音的接入技术。以太网技术大全2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

6、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(EthernetintheFirstMi1e)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

7、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Cab1eMOdem、ADS1、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。对用户或者对运营商来说，找到一个低成本、高带宽、具安全性能的VPN互连方案是个很关键的问题，而其答案其实就在最简单的802.1p802.1qV1AN

8、标准上头，我们可以采用二层的V1AN技术来提供VPN服务，但是也有几个问题需要解决。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）机制不同的业务需要不同的服务质量保证，或者不同等级的用户享有不同的服务级别，这些不管是透过二层的802.1p还是三层的IPToS技术来实现，网络设备都必须能够对流量进行分类、标记、甚至测量或整形，以实现QoS机制。V1AN的扩展基于802.1p802.1qV1AN标准的V1AN数量只有4096个V1AN,对企业组网也许够用，但对运营商提供基于V1AN的VP

9、N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V1AN数量做相当的扩展。目前的SuperV1AN技术在原有分组（仅有一个V1AN标记）中再加入一组V1AN标记，使得V1AN数目可以扩展到40964096,这就相当于将端对端的V1AN细切成骨干V1AN及边缘V1AN,骨干V1AN类似于ATM中的VPI,而边缘V1AN类似于ATM中的VC1一样。V1AN的安全性与用户隔离以二层V1AN作为VPN使用，跨V1AN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AC1、MAC地址过滤等来加强安全性能。如果有必要对相同V1AN下面的不同用户进行隔离，pr

10、ivateV1AN也是可性的方法之一。生成树协议（STP）的收敛、扩展与分流以端到端以太网的V1AN技术来提供二层的VPN服务将形成一张大型的二层网络，对STP来讲，不管是冗余链路的收敛时间，网络拓扑结构的扩展或者阻断链路（BIOCk）的带宽利用都将造成很大的影响，因此必须引进快速生成树(RSTP)超级生成树(SuperSTP)V1AN群组生成树(RVGST)等技术来强化生成树协议(STP)在大型网络中的扩展性。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(Resi1ientPacketRing)MRP(MetroRingProtoco1)等环状拓扑技术或VSRP(Virtua1S

11、witchRedundantProtoco1)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。小新技术网以太网穿越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V1AN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V1AN技术的不断演进，在端到端以太网络中采取二层V1AN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

12、到端以太网中是高度可行的方案，客户无需苦苦等待MP1SVPNo（本文作者为Foundry公司亚太区技术经理）以太网技术大全3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、UR1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

13、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。S1B技术S1B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S1B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。GS1B技术全局服务器负载均衡或GS1B是功能更为强大的S1B实施。只

14、不过S1B是在数据中心操作，而GS1B是基于全局来进行操作。使用GS1B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。GS1B的基本前提是改进互联网中采用的处理流程，将客户机请求匹配到合适的服务器。这可以通过称为DNS查找的进程来实现。GS1B通过排列DNS中所存储的IP地址顺序对DNS的查找过程进行了改进。排序是根据几种度量方式完成的，这些度量方式可以测试某个IP地址对应的特定站点的健康状况。网络处理器网络处理器(NetWOrkProcessor)是一种可编程器件，它特定地应用于通信领域的各种任务，比如包处理、协议分析、路由查找、声音/数据的汇聚、防火墙、QoS等。网

15、络处理器器件内部通常由若干个微码处理器和若干硬件协处理器组成，多个微码处理器在网络处理器内部并行处理，通过预先编制的微码来控制处理流程。而对于一些复杂的标准的操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)则采用硬件协处理器来进一步提高处理性能。从而实现了业务灵活性和高性能的有机结合。NP具有的优势如下。1 .高性能在基于网络处理器的硬件平台中，各种算法可以通过硬件实现，内部一般都集成了几个甚至几十个转发微引擎和硬件协处理器、硬件加速器，在实现复杂的拥塞管理、队列调度、流分类和QoS功能的前提下，同样可以达到极高的查找、转发性能，实现“硬转发”。2 .可以灵活扩展的硬件特性由于NP可以支持编程，一旦有新的技术或者需求出现，可以很方便地通过微码编程实现，系统的“硬件”功能可以通过软件模块（微码）的方式方便地进行添加、删除。所以，对于特殊的用户需求，基于NP的产品可以实现定制开发，即可以通过模块删减开发能满足不同用户需求的产品。所以NP提供了更快的技术、功能跟进和更加灵活的扩展能力，特别是在新规格、新标准的支持上，基于NP技术构建的产品在当前业界对MP1SIPv6等等新兴标准的支持中已经明显表现出其优势。3 .高可靠性基于NP的设备解决方案中，提供了更高的集成度，大部分功能都能使用