100GE接口的實(shí)現(xiàn)及在城域網(wǎng)部署

　　自從以太網(wǎng)技術(shù)由施樂公司于1973年提出并實(shí)現(xiàn)以來，其就以成本優(yōu)勢、技術(shù)簡單和部署靈活的優(yōu)越性所向無敵。在這30多年中，以太網(wǎng)技術(shù)經(jīng)歷了不斷的完善，在寬帶接入、城域網(wǎng)匯聚、核心層中得到了廣泛的應(yīng)用。從10M到100G，從局域網(wǎng)到城域網(wǎng)，通過不斷的完善自身不足，以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為目前應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。而在2010年6月17日，IEEE正式批準(zhǔn)了IEEE802.3ba標(biāo)準(zhǔn)，這標(biāo)志著40G/100G以太網(wǎng)的商用之路正式開始，吹響了以太網(wǎng)新一輪大提速的號(hào)角。

　　一、業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展

　　從業(yè)務(wù)需求來看，100G的主要需求主要來自城域網(wǎng)骨干和數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)。

　　隨著寬帶市場的不斷發(fā)展，用戶數(shù)量在迅速增加。同時(shí)，城域網(wǎng)個(gè)人寬帶接入的帶寬也在不斷提升，每用戶20Mbps、50Mbps、甚至100Mbps的帶寬，已經(jīng)成為國內(nèi)未來幾年的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(biāo)。而近幾年無線熱點(diǎn)、熱區(qū)及后續(xù)無線城市的戰(zhàn)略部署，也促使數(shù)據(jù)流量在不斷增加，尤其是P2P、IPTV等視頻內(nèi)容大吞吐量數(shù)據(jù)已成為當(dāng)前寬帶業(yè)務(wù)的主要組成部分，這些都對網(wǎng)絡(luò)的高帶寬提出了要求。而接入層帶寬的增加必然導(dǎo)致城域網(wǎng)匯聚層和核心層的帶寬需求增加，未來的接入?yún)R聚層將以10GE為主，核心骨干層則存在升級(jí)到100G的實(shí)際需求。

　　在數(shù)據(jù)中心，由于云計(jì)算和虛擬化的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)面臨著深刻的變革，網(wǎng)絡(luò)將取代計(jì)算成為主角。高帶寬網(wǎng)絡(luò)成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的基本要求。特別像視頻點(diǎn)播、10G的FCoE、以及高性能計(jì)算這樣的高帶寬應(yīng)用，都需要萬兆以太網(wǎng)接口，而隨著數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和接入設(shè)備萬兆以太網(wǎng)的普及，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)匯聚層和核心層設(shè)備對100G以太網(wǎng)的需求也會(huì)越來越強(qiáng)烈。

　　由此可見，無論是城域網(wǎng)的內(nèi)部帶寬需求，還是出口帶寬需求，或是數(shù)據(jù)中心的帶寬需求都在成幾何數(shù)字增長。企業(yè)和運(yùn)營商都需要擴(kuò)建自己的網(wǎng)絡(luò)來應(yīng)對流量的增長，網(wǎng)絡(luò)的帶寬升級(jí)擴(kuò)容導(dǎo)致對高帶寬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求也在日益增長，100G以太網(wǎng)勢在必行。

　　二、100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的誕生

　　早在2006年下半年，IEEE就成立了HSSG（HigherSpeedStudyGroup），目標(biāo)是要研究制定下一代高速以太網(wǎng)100G的標(biāo)準(zhǔn)，制訂100G以太網(wǎng)的媒體接入控制(MAC)、物理編碼子層(PCS)、物理介質(zhì)附加子層/物理介質(zhì)子層(PMA/PMD)的技術(shù)規(guī)范。但由于40G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的提出，下一代以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了分歧，對服務(wù)器到交換機(jī)應(yīng)用更感興趣的成員力挺40Gbps，他們認(rèn)為這樣的改進(jìn)是一種必要的、簡單且經(jīng)濟(jì)的升級(jí)，并擁有廣闊的市場前景，而關(guān)注網(wǎng)絡(luò)匯聚和骨干網(wǎng)的成員則支持100Gbps。雙方的分歧與爭論一直持續(xù)著，最終HSSG決定制定一個(gè)包含兩個(gè)速度的單一標(biāo)準(zhǔn)。

　　在IEEE的40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的同時(shí)，多個(gè)光通信標(biāo)準(zhǔn)組織也在積極制定相關(guān)規(guī)范，涵蓋40G/100G器件、光模塊、OTN開銷處理、系統(tǒng)設(shè)備等領(lǐng)域。具體來說，IEEE主要制定客戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)接口和以太網(wǎng)相關(guān)映射標(biāo)準(zhǔn)，為40G/100G客戶側(cè)接口提供了規(guī)范；ITU-T主要制定運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2010年該組織對G.709標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一次修訂，進(jìn)一步規(guī)范了OTN接口標(biāo)準(zhǔn)，把40G/100G以太網(wǎng)的承載和映射進(jìn)行了明確的定義；OIF則負(fù)責(zé)制定40G/100G波分側(cè)光模塊電氣機(jī)械接口、軟件管理接口、集成式發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組件、前向糾錯(cuò)技術(shù)的協(xié)議規(guī)范，有力地推動(dòng)了波分側(cè)接口設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。

　　40/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的誕生，解決了數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和其它流量密集高性能計(jì)算環(huán)境中數(shù)量越來越多的應(yīng)用的寬帶需求，同時(shí)也將推動(dòng)萬兆以太網(wǎng)的普及，可以提供更多的萬兆鏈路匯聚。

　　三、100G以太網(wǎng)的類型

　　在802.3ba中，針對100GE定義了如下類型：

　　100GBASE-CR10

　　100GBASE-CR10是100Gb/s信號(hào)在銅纜上應(yīng)用的規(guī)范，采用了10×10G（基于10GBASE-KR）的并行模式，傳輸距離為7m。主要是應(yīng)用在機(jī)架/機(jī)柜內(nèi)或機(jī)架/機(jī)柜間的互聯(lián)。