深度說明千兆以太網交換技術
千兆以太網技術正在逐步的進行提升，除了它原有的兼容性，寬帶，廉價，對IP良好的支撐的特點等，還有一些可靠性和擴展性，還有許多大家關注最多的價格問題，都在有著質的飛躍。
目前形式下，廣電的寬帶城域網承載的都是基于IP的業務，承載IP的平臺主要有ATM、千兆以太網、POS、DPT這四種技術。本文不做ATM和千兆以太網承載IP的比較，將會有另一文章專門 論述這一課題。 POS最初是用于廣域網在SDH上承載IP的技術，也可以用于探光纖上在城域網使 用。DPT是 CISCO公司專有的城域網技術。
以太網：IEEE802.3定義了10Mbps的以太網標準，采用載波監聽和沖突檢測（CSMA／CD） 協議，以半雙工方式運行。從80年代末開始以太網取得了巨大的成功。10BaseT是運行在3類或 更高類別的雙絞線上的以太網。
10Base2／5是運行在同軸電纜上的以太網，10BaseFL是運行在 光纖上的以太網。由于沖突檢測的協議要求一個512位的時間槽保證無錯誤的檢測到沖突，所以 以太網的距離覆蓋范圍受到了限制，10BaseFL最大的覆蓋距離為2km，10BaseT在一個網段內的 最大覆蓋距離為100m。
快速以太網：IEEE802.3u定義了100Mbps的快速以太網標準，它可以用半雙工的方式運行 CSMA／CD協議，也可以有全雙工的方式。由于快速以太網對以太網的后向兼容性，在90年代的 中后期，快速以太網成為局域網中的主流技術。
100BaseTX是運行于5類雙絞線上的快速以太網， 100BaseFX是運行于光纖上的快速以太網。對于以半雙工方式運行的快速以太網，同樣也有距離 覆蓋范圍的限制，并且由于快速以太網以100Mbps的速率運行。
時間槽長度同樣是512位，所以 它的最大距離覆蓋范圍是以太網的1／10，為200m。但是對于全雙工方式運行的快速以太網， 在理論上就不再有距離的限制，而實際受限于電或光信號的衰減。如實際中運行在單模光纖上 的100BasFX SMF的全雙工快速以太網最大覆蓋距離可達20km以上。
半雙工以太網的效率問題一直是其弱點，在一個半雙工以太網里的工作站（如計算機）數 增加到某一門限值后，盡管每個工作站是以 10Mbps速率發送數據，但由于沖突的增加。
每個工作站不得不等待很長時間后才有可能發送數據，因此每個工作站得到的平均可用帶寬急劇 下降。在全雙工的交換式以太網中，CSMA／CD協議中的CD沖突檢測機制不再需要，每臺工作站 可以得到獨占的帶寬。因此全雙工交換式以太網的效率不再取決于網絡內的工作站數，而是由 以太網幀的長度而決定。
在端口聚合中的多條千兆以太網鍵路可以實現負載分擔，即使其中的一條鏈路的光纖出現 故障，邏輯鏈路仍會保持正常工作。端口聚會需要較多的光纖來構成，2個端口的端口聚合需 要4根光纖，3個端口的聚會需要6根光纖，4個端口的端口聚會需要8根光纖。
1.4.2千兆以太同1＋1備份 和很多ATM交換機里實現的ATM物理鏈路1+1備份相似，千兆以太網也可以實現1十1備份，即 在一個千兆路由交換機的接口模塊上，對應于一個千兆以太網鍵路，實際用兩個千兆以太網鏈 路來連接，一條千兆以太網鏈路作為主用鍵路，另一條則作為備用鍵路。
當主用鏈路的光纖出 現故障時，千兆路由交換機可以在1ms的時間內把數據切換到備用鍵路的光纖上傳輸。 在這種1＋1備份方式下，需要用四根光纖來完成1GbPS的傳輸帶寬。每一個千兆以太網鏈路 需要1發1收兩根光纖。
如果是用千兆以太網來承載IP業務，那么就可以應用IP路由協議的收斂特性來保證城域網 可靠性。使用IP路由，網絡拓撲可以比較靈活，可以是星型、環型、網狀網，或是它們的混合。
這里順帶指出一點：如果沒有使用IP路由，由于生成樹協議（SPanning Tree）的作用，千兆以 太網即使在物理鍵路上構成了環型或網狀網，在交換機的實際的以太網數據交換也無法構成環狀和網狀網。
而在環型和網狀網的拓撲結構中，即使某條鏈路或某個網絡節點故障，由于迂回 路由的存在，整個網絡不會癱瘓。城域網中最典型的 IP路由協議是 OSPF，運行OSPF協議的路由器利用Hello信息周期性傳遞路由器狀態。
當發現鄰近節點故障后，路由器會重新計算路由， 自動找到可迂回的路由，保證網絡恢復正常工作。這一過程被稱之為路由的收斂。一般OSPF協 議的收斂時間大于10秒。與千兆以太網1＋1備份方式相比，OSPF協議從故障中恢復的時間要長很多。
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