2．千兆位以太網(wǎng)相對于原有的快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM等主干網(wǎng)解決方案，提供了一條最佳的路徑。至少在目前看來，是改善交換機(jī)與交換機(jī)之間骨干連接和交換機(jī)與服務(wù)器之間連接的可靠、經(jīng)濟(jì)的途徑。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員能夠建立有效使用高速、關(guān)鍵任務(wù)的應(yīng)用程序和文件備份的高速基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)管理人員將為用戶提供對Internet、Intranet、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的更快速的訪問。

3．IEEE 802.3工作組建立了802.3z和802.3ab千兆位以太網(wǎng)工作組，其任務(wù)是開發(fā)適應(yīng)不同需求的千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)支持全雙工和半雙工1000Mbps，相應(yīng)的操作采用IEEE 802.3以太網(wǎng)的幀格式和CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法。千兆位以太網(wǎng)還要與10BaseT和100BaseT向后兼容。此外，IEEE標(biāo)準(zhǔn)將支持最大距離為550米的多模光纖、最大距離為70千米的單模光纖和最大距離為100米的銅軸電纜。千兆位以太網(wǎng)填補(bǔ)了802.3以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的不足。

千兆以太網(wǎng)的構(gòu)建

    千兆以太網(wǎng)絡(luò)是由千兆交換機(jī)、千兆網(wǎng)卡、綜合布線系統(tǒng)等構(gòu)成的。千兆交換機(jī)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的骨干部分，千兆網(wǎng)卡安插在服務(wù)器上，通過布線系統(tǒng)與交換機(jī)相連，千兆交換機(jī)下面還可連接許多百兆交換機(jī)，百兆交換機(jī)連接工作站，這就是所謂的“百兆到桌面”。在有些專業(yè)圖形制作、視頻點(diǎn)播應(yīng)用中，還可能會用到“千兆到桌面”，及用千兆交換機(jī)聯(lián)到插有千兆網(wǎng)卡的工作站上，滿足了特殊應(yīng)用下對高帶寬的需求。 

    在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)之前，究竟用千兆還是百兆，要從實(shí)際出發(fā)，從應(yīng)用出發(fā)，考慮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備哪些功能。不同的應(yīng)用有不同的需求，而且?guī)缀鯖]有只有單一業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。但是，在各種業(yè)務(wù)中，生產(chǎn)性業(yè)務(wù)肯定是優(yōu)先級最高的。如果在網(wǎng)絡(luò)中傳輸語音，那么語音業(yè)務(wù)也需要優(yōu)先安排。如果對業(yè)務(wù)優(yōu)先的需求很高，網(wǎng)絡(luò)必須有QoS保證。這樣的網(wǎng)絡(luò)必須要智能化，在交換機(jī)端口能夠識別是什么類型的業(yè)務(wù)通過，然后對不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行排隊(duì)，為不同的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，這樣才能保證關(guān)鍵性業(yè)務(wù)的運(yùn)行。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)本身是有智能的，不管多少帶寬都可以傳輸，只是時(shí)間長短而已，但是語音或者視頻就不一樣了，如果帶寬小了之后，馬上就聽不清楚了，或者圖像產(chǎn)生抖動，這都是不允許的。所以QoS非常重要。對單純的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，在QoS方面的需求就很低。在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，必須先了解清楚哪些功能是必須的，哪些可以不考慮。例如，目前多址廣播是比較重要的性能之一，如果需要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸圖像，而網(wǎng)絡(luò)不具備多址廣播的特性，那么網(wǎng)絡(luò)的帶寬浪費(fèi)就會非常嚴(yán)重，甚至根本無法實(shí)現(xiàn)。

千兆以太網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)

1997年1月，通過了IEEE 802.3z第一版草案；

1997年6月，草案V3.1獲得通過，最終技術(shù)細(xì)節(jié)就此制定；

1998年6月，正式批準(zhǔn)IEEE 802.3z標(biāo)準(zhǔn)；

1999年6月，正式批準(zhǔn)IEEE 802.3ab標(biāo)準(zhǔn)(即1000Base-T)，可以把雙絞線用于千兆以太網(wǎng)中。

    千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要針對三種類型的傳輸介質(zhì)：單模光纖；多模光纖上的長波激光（稱為1000BaseLX）、多模光纖上的短波激光（稱為1000BaseSX）；1000BaseCX介質(zhì)，該介質(zhì)可在均衡屏蔽的150歐姆銅纜上傳輸。IEEE 802.3z委員會模擬的1000BaseT標(biāo)準(zhǔn)允許將千兆位以太網(wǎng)在5類、超5類、6類UTP雙絞線上的傳輸距離擴(kuò)展到100米，從而使建筑樓宇內(nèi)布線的大部分采用5類UTP雙絞線，保障了用戶先前對以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)的投資。對于網(wǎng)絡(luò)管理人員來說，也不需要再接受新的培訓(xùn)，憑借已經(jīng)掌握的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)知識，完全可以對千兆以太網(wǎng)進(jìn)行管理和維護(hù)。

    千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化包括編碼/譯碼、收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)三個主要模塊，其中不同的收發(fā)器對應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)類型。1000BASE-LX基于1300nm的單模光纜標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，使用8B/10B編碼解碼方式，最大傳輸距離為5000米。1000BASE-SX基于780nm的FibreChannel optics，使用8B/10B編碼解碼方式，使用50微米或62.5微米多模光纜，最大傳輸距離為300米到500米。連接光纖所使用的SC型光纖連接器與快速以太網(wǎng)100BASE FX所使用的連接器的型號相同。1000BASE-CX是一種基于銅纜的標(biāo)準(zhǔn)，使用8B/10B編碼解碼方式，最大傳輸距離為25米。1000BASE-T基于非屏蔽雙絞線傳輸介質(zhì)，使用1000BASE-T 銅物理層Copper PHY編碼解碼方式，傳輸距離為100米。1000BASE－T在傳輸中使用了全部4對雙絞線并工作在全雙工模式下。這種設(shè)計(jì)采用 PAM-5 (5級脈沖放大調(diào)制) 編碼在每個線對上傳輸 250Mbps。雙向傳輸要求所有的四個線對收發(fā)器端口必須使用混合磁場線路，因?yàn)闊o法提供完美的混合磁場線路，所以無法完全隔離發(fā)送和接收電路。任何發(fā)送與接收線路都會對設(shè)備發(fā)生回波。因此，要達(dá)到要求的錯誤率（BER）就必須抵消回波。1000BASE－T無法對頻率集中在125MHz之上的頻段進(jìn)行過濾，但是使用擾頻技術(shù)和網(wǎng)格編碼能對80MHz之后的頻段進(jìn)行過濾。為了解決5類線在如此之高的頻率范圍內(nèi)因近端串?dāng)_而受到的限制，應(yīng)該采用合適的方案來抵消串?dāng)_。

    最初的千兆以太網(wǎng)采用高速780納米光纖信道的光元件傳輸光纖上的信號，采用8B/10B的編碼和解碼方法實(shí)現(xiàn)光信號的串行化和復(fù)原。目前光纖信道技術(shù)的數(shù)據(jù)運(yùn)行速率為1.063Gbps，將來會提高到1.250Gbps，使數(shù)據(jù)速率達(dá)到完整的1000Mbps。對于更長的連接距離，將采用1300納米的光元件。為了適應(yīng)硅技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)在MAC層和PHY層之間制定獨(dú)立于介質(zhì)的邏輯接口，以使千兆以太網(wǎng)工作在非屏蔽雙絞線電纜系統(tǒng)中。這一邏輯接口將適用于非屏蔽雙絞線電纜系統(tǒng)的編碼方法，并獨(dú)立于光纖信道的編碼方法。下圖說明了千兆以太網(wǎng)的組成。

如何升級至千兆以太網(wǎng)

    把10M、100M網(wǎng)絡(luò)升級至千兆的條件并不多，最主要的是綜合布線條件。千兆以太網(wǎng)指的是網(wǎng)絡(luò)主干的帶寬，要求主干布線系統(tǒng)必須滿足千兆以太網(wǎng)的要求。如果原來的網(wǎng)絡(luò)覆蓋距離相隔幾百米至幾公里的多幢建筑物，則原來的主干布線一般采用的是多?；騿文９饫w，能夠滿足千兆主干的要求，可以不必重新敷設(shè)光纖了。在建筑物之間的距離小于550米的情況下，一般敷設(shè)價(jià)格相對低廉的多模光纖就可以滿足千兆以太網(wǎng)的需要。

    如果原來的網(wǎng)絡(luò)只覆蓋了一幢建筑，而且最遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中心的距離不超過100米，則可以利用原來的5類或超5類布線系統(tǒng)。如果原來的布線系統(tǒng)達(dá)不到5類標(biāo)準(zhǔn)，或者采用了總線型布線系統(tǒng)而不是星型布線系統(tǒng)，則必須重新布5類線。 

    升級至千兆以太網(wǎng)，首先要將網(wǎng)絡(luò)主干交換機(jī)升級至千兆，以提高網(wǎng)絡(luò)主干所能承受的數(shù)據(jù)流量，從而達(dá)到加快網(wǎng)絡(luò)速度的目的。以前的百兆交換機(jī)作為分支交換機(jī)，以前的集線器則可以在布線點(diǎn)不足的地方使用。目前千兆交換機(jī)的產(chǎn)品已經(jīng)很多，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求和預(yù)算等實(shí)際情況選擇。 

    網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器需要吞吐大量的數(shù)據(jù)，如果網(wǎng)絡(luò)主干升級至千兆，但是服務(wù)器網(wǎng)卡還停留在百兆的水平上，服務(wù)器網(wǎng)卡就會成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，必須使用千兆網(wǎng)卡才能消除這個瓶頸，解決方法是在原來的服務(wù)器上添加千兆網(wǎng)卡。注意應(yīng)該優(yōu)先選購64位PCI的千兆網(wǎng)卡，其性能比普通PCI千兆網(wǎng)卡高一些。千兆網(wǎng)卡可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求和預(yù)算等實(shí)際情況選擇。 

    網(wǎng)絡(luò)主干升級了，網(wǎng)絡(luò)的分支也應(yīng)隨之升級。如果原來的用戶計(jì)算機(jī)已經(jīng)安裝了10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡，則可以不必升級網(wǎng)卡，只要將網(wǎng)卡接到百兆交換機(jī)上就可以了；如果原來使用的是10Mbps網(wǎng)卡，則需要將網(wǎng)卡更換為10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡，這樣才能提高工作站訪問服務(wù)器的速度。