万兆技术推向网络汇聚层趋势分析

　　万兆在核心层面的网络中已经日渐成熟，边缘网络启用万兆却是最新的卖点。这个万兆是什么样子？边缘真的需要万兆吗？它能改变我们什么？是不是某些情结在起作用？

　　有人说现在不再是大鱼吃小鱼的时代，而是一个快鱼吃慢鱼的时代。此话用在网络行业似乎一语中的，看看最近的网络设备生产厂商，加快步伐大干快干，原来用在核心网络层面的万兆技术，已经被全面推向汇聚层的交换机。今年的秋天，对于网络设备生产制造业来说，绝对是一个值得纪念的收获的季节，很多在这个领域耕耘了很久的厂商，齐齐发力，目标直指边缘万兆。

　　Foundry宣布，其在工作组级交换机FastIron系列产品中可增加的万兆上联端口。

　　3Com宣布，其SuperStack 3 Switch3870交换机将增加10G以太上行连接模块。

　　Extreme推出适用于汇聚层交换机上联的万兆端口。

　　思科与服务器厂商正在谈判，内容就是关于服务器上的万兆网卡和汇聚层交换机连接。

　　Enterasys 在其X系列以太网交换机上支持万兆连接。

　　HP ProCurve推出Switch 3400cl系列万兆产品，其最重要特色就是在网络汇聚层支持万兆。

　　Chelsio刚刚在美国匹兹堡正式推出10G服务器网卡。

　　市场上，对于工作组级交换机上的万兆模块和万兆端口的选择更加多样化，可用于模块化产品或固定端口产品的也日渐增多。

　　原来高高在上的万兆技术，像是一个巨人，轰地一声立在网络面前，接受还是不接受，一直持币待购的网络消费用户，这时可要认真关注，也许网络改造的下一单，就该投向边缘的万兆了。

　　从网络分层看边缘

　　网络的分层模型一直陪伴了工程师和用户很多年，特别是在园区网中，核心层、汇聚层和接入层的三层网络模型概念早已深入人心。接入层的功能主要是为网络提供大量的接入端口，汇聚层主要是为接入层提供聚合与转发的功能，也是三层交换最主要工作的网络层面，而核心层最重要的行为是进行数据包的快速转发，对于带宽的要求自然也比较高。所以，在网络领域中，一旦有新技术会带来带宽的改善，性能的提升，一般都会在核心层来试验。等到技术成熟，成本下降后，会把这项创新在网络中下移，即在汇聚层来应用，通常这个时候也是该项技术成熟之时。想想以前在网络的核心层用10M Hub的时代，和现在千兆到桌面的对比就能一目了然，很有点“长江后浪推前浪，前浪死在沙滩上”的感觉。当然，网络分层模型不是绝对的，对于不同环境，也会有不同的理解。如果对于整个广域网，或者是Internet来说，电信网络算是整个网络的核心层，接入网算是汇聚层，用户所在的园区网就是接入层。因此，网络模型的理论是相对的，不可绝对化。

　　在设备生产厂商这个领域中，每个厂商对于自己生产的网络产品（特别是交换机和路由器）适合于怎样的网络环境，也有接入层、汇聚层和核心层的划分，这种区分只是一个参考信息，对于用户需要怎样的设备，用在什么网络层面上，并不会被厂商的区分概念所左右，关键看网络的规模和网络应用的要求需要怎样的设备来支撑。

　　以太网发展看万兆

　　万兆也就是10G以太网，其发展是从Xerox公司于1973年提出以太网技术并实现，最初以太网的速率只有2.94Mbps，之后在Xerox、Digital、3com的共同努力下于1980年推出了10Mbps DIX以太网标准。1983年，以太网技术（802.3）与令牌总线（802.4）和令牌环（802.5）共同成为局域网领域的三大标准。1995年，IEEE正式通过了802.3u快速以太网标准，以太网技术实现了第一次飞跃。 1998年802.3z千兆以太网标准正式发布。2002年7月18日IEEE通过了802.3ae，即10Gbit/s以太网又称万兆以太网，它包括了：10GBASE－R、10GBASE－W、10GBASE－LX4三种物理接口标准。2004年3月份IEEE批准铜缆10G以太网标准802.3ak，新标准将作为10GBASE-CX4实施，提供双轴电缆上的10Gb/s，双轴电缆类似Infiniband联网所用的电缆。这是首个不采用5/6类电缆技术的铜缆以太网标准。IEEE表示，新标准为机房内相互距离不超过15米的以太网交换机和服务器集群提供了一个以10Gb/s速度互联的经济的方式。至于基于6类、7类双绞线进行万兆传输的标准IEEE802.3an预计会在2006年通过。

　　在网络发展的历史长河中，曾经存在过的Token Ring、FDDI、FR、ATM等，已经慢慢淡出人们的视野，不过在某些网络应用环境中还是存在一些应用的，但是目前应用范围最广的依然是以太网。小型园区网、大型企业网、城域网等，以太网的身影无处不在。要适应这么多种多样的网络环境，以太网的速度就必然要能超过对手和自己。速度的提升带给用户的是更多的选择和更多可能开展的应用，而对于网络结构的发展来说，以太网速度的增加，就指明了网络一体化的方向。从普通用户的桌面，一直到电信运营商的网络，今后很有可能都是以太网的天下。这样带来的直接好处，减少了异构网络之间数据转换的花销，数据传输速度的提升，将会越来越快。

　　网络厂商早已向边缘行动

　　Juniper今年早些时候对NetScreen的收购，可能提供了一种窥探网络厂商远见的机会。Juniper正在向网络边缘移动，逐渐由其传统的核心网市场向企业网市场拓展。这样做的理由其实很简单，因为如今所有的硬件销售均已成了盒子的销售，因此最好的销售地点当然就是最需要安装大量盒子的地方，也就是各种设备最密集的边缘网络。数据显示，核心路由器的全球市场需求不过数百台，而一个企业网购买上千台边缘路由器却司空见惯。

　　而思科收购Linksys则表明，宽带接入市场规模化的必然结果就是用户端设备的商品化。过去思科卖给企业分支机构、售价1万美元的路由器如今可以做在一块芯片上以100美元卖给年轻的游戏玩家。

　　同样也在今年年初，HP ProCurve网络与Riverstone的合作，将把Riverstone在网络领域的成就带入ProCurve网络的产品中来，其面向的主要目标用户就是企业级用户。

　　与以前厂商动辄就推出新产品，并亮出向运营商级网络看齐的宣传口号不同的是，现在的设备生产者早已找准自己的位置，与用户密切相关的边缘网络也成了“香饽饽”。

　　“银”边智慧

　　在围棋的对弈策略中就有“金角银边”的说法，在网络的部署与发展中，边缘网络是不是同样也存在这样的大智慧？

　　随着因特网用户在世界范围内的飞速增长，以IP业务为主的数据业务是当今世界信息业发展的主要推动力。据有关专家预测，每6～9个月，主要ISP的因特网骨干链路的带宽需求就增长一倍，2005年后，纯语音和数据流量之比将变成1∶99。不仅如此，其它业务（如视频、多媒体业务）也逐步向数字化汇聚，最终走向统一的IP业务。据此，能否有效地支持IP业务已成为某项新技术能否有长远技术寿命的标志。然而，由面向连接、时分复用、电路交换为主的传统网络已经不再适应这种发展趋势，人们对网络带宽需求的不断增长同现有网络速率的局限之矛盾日益突出。目前，ITU-T、因特网工程任务组（IETF）以及光因特网论坛（OIF）等国际组织正在联合众多的网络设备开发商、制造商以及网络业务供应商们，共同寻找一种建设、改造因特网骨干网的方案。在这种强烈的需求驱动下，万兆以太网技术、光以太网交换技术等新技术得到迅速发展和普及。

　　源头活水

　　计算机、网络并不是两个独立的领域，“你中有我，我中有你”，甚至计算机领域内的技术发展对于网络设备的发展会带来一定的影响。由于摩尔定律的作用，整个计算机行业得到了性能更好的复杂芯片，同时成本反而更低。微软专家同时又是德雷珀奖(Draper Prize)得主的Chuck Thacker认为，“摩尔定律实际上不是一个定律，而是一个发现，在将来的若干年内会继续有效。从1970年以来，由于摩尔定律的作用，容量提高了100万倍，带宽提高了100倍，而时延只减少了10到20倍”。诺贝尔奖获得者杨振宁认为，“摩尔定律20年内还会有效。” Chuck则表示，将来对计算机的物理限制是“原子太大了，光速太慢了。也就是说，未来的计算机的构成单位是原子级的，而信息传递速度是光速级的”。这其中，网络设备在信息传递过程中的卓越表现，可以让人大胆猜想，当信息传递速度达到光速级时，交换机、路由器的性能是不是应该向光速看齐呢？那我们现在所处在的万兆阶段，真的只是沧海一粟而已。

　　业务融合要求网络融合

　　在边缘速率增加的同时，带来了带宽的激增。互联网的业务也正在以日新月异的速度发展着，谁也无法预测几个月之后有多少全新的业务模式在网络上运行。但是各种各样的业务都趋向于在一个统一的平台进行融合。比如：传统的语音业务进行IP化出现了VoIP；传统的视频业务也在数据平台上，也就是IP平台上演进成了流媒体。这就是原来在不同平台上的业务融合到了同一个平台上，也就是我们说的业务融合。业务应用永远都是技术发展的原动力，为了保证不同业务的传输特别是如语音这种对时延抖动敏感的业务，在技术上就提出了质量保证（QoS）概念，针对不同的业务定制不同的优先级服务。有了视频会议和网络游戏的需求，组播技术因而得到了长足的进步。即使在数据业务在这个平台本身，也因为数据的重要性和保密性的不同而提出了虚拟专用网（VPN）的概念，目的就是为了保障数据在传输中的安全性。访问控制列表（ACL）的作用就是为了保证局域内网的安全，包括这个平台本身IPv4也要扩容到IPv6。越来越多的业务推动产生越来越多的技术，业务的融合导致技术的融合，表现在网络设备上就是对保证各种业务的各种技术的支持能力。

　　边缘万兆的意义

　　边缘用上万兆，尽管只是提供简单上联的端口，也对核心设备提出了更高的要求。由于汇聚层或边缘网络产生的数据流，最终都将流向核心，因此为了保证高质量的数据传输，核心设备不得不加大对带宽的投入，否则今后的瓶颈。