艾锑无限干货集：万兆以太网标准与对应规范

2020-03-10 12:15 作者：admin 浏览量：

 
2015年我第一次参加阿里云杭州全球云栖大会时，看到的是惊喜和无限的可能性。
 
 
“2015杭州云栖大会”于10月14日至15日在杭州云栖小镇如期召开。大会以“互联网、创新、创业”为本届主题，展现“互联网+”时代下无处不在的云计算与各行各业的交错连接，介绍云计算为产业升级和改革创新提供的源源动力，挖掘云计算助力下生生不息的创业激情和机遇。
 
2015年正式更名为“云栖大会”，阿里云的名字不再出现在会议名称中，而是更加强调云计算、大数据生态的定位。量子计算、人工智能、生物识别、深度学习等前沿的科技创新力量首次在大会亮相。大会吸引了全球超过20个国家的21500名开发者，参展企业达到219家，参与企业3000多家，现场参观超过42584人次，全球直播收看人数超过127万人，成为全球最大规模的云计算峰会之一。
 
走进会场别开生面，丰富多彩，让人忘掉了科技的冰冷，就像走进了游乐园，有运动，有演出，有游戏，有展示，有互动，4万多人把整个会场挤得水泄不通，来自全球的技术爱好者，企业家，科学家，政府官员，阿里云的合作伙伴，竞争对手，闲杂人等五花八门，你能想到的人都聚齐了。
 
甚至还有票贩子，是什么吸引了各路好汉齐聚一堂，挤破头也要参加一场听起来非常专业性的云栖大会呢?
 
除了上面说的阿里云的技术能力和运营能力以外，其实还有一个非常重要的原因，就是能亲眼见到马云马老师，甚至还能有机会与他零距离接触.
 
从2015到2018年，在这四年中马老师每年都会参加杭州云栖大会的分享，而且还会出现在云栖现场的不同地方，这让很多喜欢马老师的伙伴兴奋极了，你想你一生能有几次亲眼见到“外星人”呢.  
2015年他在主会场20分钟的分享表达了一个重要的观点，就是在未来5年无企业，不上云。上云是企业战略而不是战术，未来是一个万物互联的时代，只有那些在云上的企业才能快速有效的抓住时代变化的先机，才能使用计算的能力，才能利用好数据的价值.
 
当时听了马老师的演讲，我当刻就决定了和阿里云的合作，让艾锑无限成为了阿里云的战略合作伙伴，和阿里云一起为中小企业提供上云解决方案服务。
 
四年多过去了，马老师当年说无企业，不上云，如今，如果你不知道云，你的企业没有用云，可能你在这次的疫情中根本就没有战斗力，你都不知道别人企业是如何赢得这次疫情战斗胜利的.
 
企业上云不仅能为企业节省70%以上的成本，更能为企业提升500%以上的效率，甚至它的有些价值是无法计算的，这些年艾锑无限为上千家企业提供了上云服务，亲身经历了有一些企业上云变革后带来的增长和变化，我记得服务了一家装修行业的领头企业，在2016年这家企业因人员场地和机房成本，让这家公司举步维艰，离破产仅一步之遥，我和这家企业的CEO是好朋友，有一天我去看他，听到他和我分享现在遇到的巨大困境，我问了他几个关键的问题，最后确认了是成本不断提升，业绩却没有提高，效率低下从而导致企业经营困难，后来艾锑无限的云解决方案团队帮助他出了三个解决方案:
 
第一， 把他们现有机房近百台服务器迁到云上，释放出近百平米的机房空间和硬件运维升级成本，因为云是弹性的，可以根据企业用量来支付费用，这一下就帮他们减轻了一年上百万的硬件投入成本.
 
第二， 帮助他们打通各个管理系统，让企业内部数据更透明，让整体效率一下子就提升了上来，而且当他发现整个环节全部通透后，有1/3的人力是可以节省的，完全没必要用这么多人，这一下让他们每年节省了近200万的人力支出，这就是科技的力量，虽然对失业的员工有些残忍，但对与一家商业企业来说这是正确的选择.
 
第三， 重建营销系统，让传统的销售模式重新变革，提升人员的产出比，让全员进行销售，整体销售额提高了200%，这个时代职责和名称将会越来越模糊，谁能为企业创造价值，谁就是企业最重要的员工.
 
大家可以想象一下，一家企业人员降低原来的1/3，但销售额却提升原来的两倍，这意味着盈利能力和盈利水平呈指数级的增长，这就是变革后的成果.
 
无企业，不上云，你的企业上云了吗？  
如果你的企业还没有下云也没有关系，也许你的企业还没有遇到挑战，假如你有和我朋友同样的困境，那不妨与艾锑无限的云工程师和技术专家聊一聊，说不定就让你眼前一亮，打开了你遇到的限制和困境，从而让你的企业迈上了生长的第二春。
 
 
 艾锑无限干货集：万兆以太网标准与对应规范
 
 
1. 基于光纤的局域万兆以太网规范 
用于局域网的光纤万兆以太网规范有：10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-LRM、10GBase-ER、10GBase-ZR和10GBase-LX4这六个。
10GBase-SR 
10GBase-SR中的“SR”是“short range”（短距离）的缩写，表示仅用于短距离连接。该规范支持编码方式为64B/66B的短波（波长为850nm）多模光纤（MMF），有效传输距离为2米到300米。但要支持300米传输需要采用经过优化的50 μm线径OM3（Optimized Multimode 3，优化的多模3）光纤（没有优化的线径50 μm光纤称之为OM2光纤，而线径为62.5μm的光纤称之为OM1光纤）。
10GBase-LR 
10GBase-LR中的“LR”是“Long Range”（长距离）的缩写，表示主要用于长距离连接。该规范支持编码方式为64B/66B的长波（1310nm）单模光纤（SMF），有效传输距离为2米到10公里，事实上*可达到25公里。
10GBase-LRM 
10GBase-LRM中的“LRM”是“Long Reach Multimode”（长距离延伸多点模式）的缩写，表示主要用于长距离的多点连接模式，对应的标准为2006年发布的IEEE 802.3aq，采用64B/66B编码方式。采用该规范时，在1990年以前安装的FDDI 62.5 ?m多模光纤FDDI网络和100Base-FX网络中的有效传输距离为220米，而在OM3光纤中可达260米，在连接长度方面，不如以前的10GBase-LX4规范，但是它的光纤模块比10GBase-LX4规范光纤模块具有更低的成本和更低的电源消耗。
10GBase-ER 
10GBase-ER中的“ER”是“Extended Range”（超长距离）的缩写，表示连接距离可以非常长。该规范支持编码方式为64B/66B的超长波（1550nm）单模光纤（SMF），有效传输距离为2米到40公里。
10GBase-ZR 
10GBase-ZR中的“ZR”是“Ze best Range”（*长距离）的缩写，表示连接距离*长，可达80公里，是Cisco的一个私有万兆以太网标准。它使用的也是超长波（1550nm）单模光纤（SMF）。
10GBase-LX4 
10GBase-LX4规范在IEEE 802.3ae标准中发布，设计通过波分复用技术采用4束光波通过单对光学电缆来发送信号，采用8B/10B编码方式。10GBase-LX4工作波长为1310nm，使用多模或单模暗光纤，主要适用于在需要在一个光纤模块中同时支持多模和单模光纤的环境。多模光纤传输距离为240~300米，单模光纤10公里以上，根据电缆类型和质量，还能达到更远的距离。
 
2. 基于双绞线（或铜线）的局域网万兆以太网规范 
在2002年发布的几个万兆以太网规范中并没有支持铜线这种廉价传输介质的，但事实上，像双绞线这类铜线在局域网中的应用是*普遍的，不仅成本低，而且还容易维护，所以在近几年就相继推出了多个基于双绞线（6类以上）的万兆以太网规范。它们包括：10GBase-CX4、10GBase-KX4、10GBase-KR、10GBase-T。下面分别予以简单介绍。
10GBase-CX4 
    10GBase-CX4规范使用IEEE 802.3ae中定义的XAUI（万兆附加单元接口）和用于InfiniBand中的4X连接器，传输介质称之为“CX4铜缆”（其实就是一种屏蔽双绞线）。它的有效传输距离仅15米。
10GBase-CX4规范不是利用单个铜线链路传送万兆数据，而是使用4台发送器和4台接收器来传送万兆数据，并以差分方式运行在同轴电缆上，每台设备利用8B/10B编码，以每信道3.125GHz的波特率传送2.5Gbps的数据。这需要在每条电缆组的总共8条双同轴信道的每个方向上有4组差分线缆对。另外，与可在现场端接的5类、超五类双绞线不同，CX4线缆需要在工厂端接，因此客户必须指定线缆长度。线缆越长一般直径就越大。
10GBase-KX4 和10GBase-KR 
     10GBase-KX4 和10GBase-KR两个规范主要用于设备背板连接中，如刀片服务器、路由器和交换机的集群线路卡，所以又称之为“背板以太网”。
     万兆背板连接目前已经存在并行和串行两种版本：并行版本（10G-KX4规范）是背板的通用设计，将万兆信号拆分为四条通道（类似XAUI），每条通道的带宽都是3.125Gbps。串行版本（10GBase-KR规范）中只定义了一条通道，采用64/66B编码方式实现10Gbps高速传输。10G-KX4使用与10GBase-CX4规范一样的物理层8B/10B编码，10GBase-KR使用与10GBase-LR/ER/SR这三个规范一样的物理层64B/66B编码。
10GBase-T 
     10GBase-T是基于屏蔽或非屏蔽双绞线，主要用于局域网的万兆以太网规范 ，*长传输距离为100米。这可以算是万兆以太网一项革命性的进步，因为在此之前，一直认为在双绞线上不可能实现这么高传输速率，原因就是运行在这么高工作频率（至少为500MHz）基础上的损耗太大。但标准制定者依靠以下4项技术构件使10GBase-T变为现实：损耗消除、模拟到数字转换、线缆增强和编码改进。
在编码方面，10GBase-T不是采用原来1000Base-T的PAM-5，而是采用了PAM-8编码方式，支持833Mbps和400MHz带宽，对布线系统的带宽要求也相应地修改为500MHz，而如果仍采用PAM-5的10GBase-T对布线带宽的需求是625MHz。在连接器方面，10GBase-T使用已广泛应用于以太网的650 MHz版本RJ-45连接器。在6类线上*长有效传输距离为55米，而在6a类类双线上可以达到100米。
 
3. 基于光纤的广域网万兆以太网规范 
    10G以太网一个*改变就是它不仅可以在局域网中使用，还可应用于广域网中，其对应的规范包括：10GBase-SW、10GBase-LW、10GBase-EW和10GBase-ZW（此为Cisco私有标准）。这四个广域网10G广域以太网规范专为工作在OC-192/STM-64 SDH/SONET环境而设置，使用SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）/SONET（Synchronous optical networking，同步光纤网络）帧，运行速率为9.953 Gbps。它们所使用的光纤类型和有效传输距离分别对应于前面介绍的，应用于局域网中的10GBase-SR、10GBase-LR、10GBase-ER和10GBase-ZR规范。
     表6-9综合了以上介绍的所有10G以太网规范，在实际的网络系统设计中，就可以针对具体的节点环境和网络需求来对应选择了。当然，目前10G以太网主要是在骨干网络中采用，在一般的企业局域网中仍很少见到。