网管，你为千兆以太网做好准备了吗？

　　还记得快速以太网让你感到很快的年代吗?当每秒100兆比特的速度仍然称的上“快”的时候，更快的事物出现了——它就是千兆以太网，达到每秒1000兆比特的速度。下面，BrienPosey将要为我们谈谈转向千兆以太网的几点注意事项。

　　如果你接触网络的时间和我一样长，你可能还记得10兆以太网就可以称为“快”的岁月。紧接着100兆快速以太网登场了，哇!真是棒极了!当以太网看起来似乎无法变得更快的时候，千兆以太网使它的速度增长到了每秒1000兆比特。

　　即使你现在没有应用千兆以太网，最终你还是会这样做的，毕竟，你要为你配线柜中所有的快速以太网设备考虑。你今天没有应用千兆以太网并不意味着你不能为转向千兆以太网作好准备。下面，我将谈谈为准备千兆以太网而需要做的几件事。

　　什么是千兆以太网的过人之处?

　　尽管千兆以太网越来越流行，就我所知，还是很少有人在使用它。当我问为什么的时候，很多人解释说，他们被ATM刺伤了并且不愿意再重复类似的经历。ATM最早被吹捧为以太网的终结者。它比以太网快而且避免了以太网的一些问题，例如数据包冲突。

　　然而，ATM的费用太高。同时，ATM建网困难，并且在多个不同子网间需要路由的环境下工作效果不好。最终，ATM的性能表现令人失望。

　　ATM的糟糕表现使千兆以太网成了一项不错的技术。千兆以太网是一项高速的技术，但它仍是以以太网为基础。这意味着构建一个千兆以太网网络与构建任何其它的以太网网络没有太大的不同。

　　最好的是，千兆以太网是真正的以太网网络，它可以和你现存的任何以太网网络相连。一个千兆以太网交换机可以在10/100-Mbps和1,000-Mbps的网络间进行数据包的传输，而不必进行数据包的转换。这样，不仅比ATM的方式提高了效率，还使事情变得简单，因此不容易出错。

　　千兆以太网到底有多快?

　　由于千兆以太网支持大约每秒1000兆比特的传输速度，所以许多专家都认为，只要安装了千兆以太网网卡、配上线缆和高速交换机，网络就可以以每秒1000兆比特的速度运行了。但是由于多种原因，网络的速度要比每秒1000兆比特慢一点。

　　假设你把千兆以太网网卡安装到一台服务器和一台工作站中，并把它们和一台千兆以太网交换机连接起来。假定这个网络中没有其它通信，你可能会希望服务器和工作站间的传输速度达到每秒1000兆比特。不幸的是，事实使你失望了。真实的情况是，在大多数上述的例子中，千兆以太网的速度甚至不能接近每秒1000兆比特。上述网络的最好情况是每秒700—800兆比特。

　　尽管每秒700兆比特比快速以太网的每秒100兆比特已经有了重大的提高，你可能还是会问为什么事实速度比潜在速度每秒要慢200—300兆比特呢?有许多因素会降低千兆以太网的速度，其中最重要的一个是布线。

　　关于布线的考虑

　　实施千兆以太网时，第一个要考虑的因素就是布线。当你看千兆以太网的一些规格参数的时候，它确实象一项完美的技术。部分原因是它可以和你正在使用的五类线兼容。然而，并不是你可以在千兆以太网中使用原有的五类线就意味着你应该使用它。

　　大多数大公司在千兆以太网中使用原有的五类线没有遇到什么问题。但是，我为许多小公司作过网络的修补工作，布线不合格的问题多的难以胜数。例如，在一家公司，大多数PC都安装了10/100兆网卡，但却用了一个10兆的交换机。当我为他们换了一台10/100兆交换机后，竟然所有带100兆网卡的PC都不能用了。仔细检查后才发现，他们居然用电话线缆代替五类线。当我向他们的主管经理报告此事时，他说是他要求安装的电话线缆，因为电话线缆比五类线便宜。

　　这可能是一个极端的例子，其它的一些布线问题要普遍的多。比如，五类线是8芯的，10/100兆以太网只用其中的4个。我遇到过许多公司为了节省时间，只把需要用到的4个芯接起来。在大多数这种情况下，另外的4个芯都被剪断了。甚至有的公司用多余的4个芯去连接网络中的另外一台PC，或者作为一个电话接头的配线。

　　即使你没有使用廉价的线缆，也没有忘记把五类线中的另一半也连接起来，布线中的一些其它问题也可能会给你的千兆以太网带来麻烦。例如，按照10/100兆以太网的标准，线缆不能超过100米。但是，当线缆超过长度限制时，以太网或者快速以太网往往还能正常工作。所以，许多公司都忽略了线缆长度的限制。但当你运行千兆以太网时，这就会给你造成麻烦。

　　同样的，我遇到过在许多以太网或者快速以太网中，五类线线缆是由一节一节短线缆拼接起来的。按理说这样做是行不通的，但如果拼接的好，也可能可以正常使用。不过，这样做会给千兆以太网带来大麻烦。

　　在你实施千兆以太网之前，我强烈的建议你要确保你的布线系统可以胜任千兆以太网的要求。我建议对布线系统做三种不同的测试。第一，进行连接测试，确保线缆的8芯都进行了适当的连接。接下来，作一个远端串音干扰测试。最后，做一下返回信号衰减测试。如果你的布线系统通过了全部三项测试，你的布线系统就达到了千兆以太网的要求。

　给网络加速

　　正如你所见，五类线线缆的状态和长度能够在很大程度上影响你的网络性能。克服线缆的不良状态以及长度超长问题的解决办法是使用光缆取代铜质线缆。千兆以太网在设计上既可以使用光缆又可以使用铜质线缆。然而，仅仅转向使用光缆并不能解决你所有的问题。

　　光缆也象铜质线缆一样易受影响从而产生问题。尽管光缆比铜质线缆更安全，并且支持更高的数据传输速度和更远的距离，但光缆要比铜质线缆脆弱的多。光缆末端过多的环氧树脂，差劲的连头、过多的接头、光缆损伤、以及过度地弯曲，都将导致通过光缆的网络传输急剧的下降甚至造成传输中止。在许多环境下，我个人更愿意使用光缆而不是铜质线缆。但是，即使是使用高质量的光缆以及正确安装光缆也并不能帮你太多。

　　这是因为大多数计算机不能以千兆的速度产生数据包。目前，大多数PC需要由CPU产生数据包，然后通过PCI总线传输给网卡，进而传输到整个网络。虽然有些处理器能够以千兆的速度产生数据包，但是需要记住的是，在大多数时间里，这些处理器忙于处理其它工作而不是仅做产生数据包的工作。例如，除了产生数据包外，一台服务器的处理器还管理内存，运行服务，并且维持用户界面。

　　Windows2000比WindowsNT效率更高，并且产生数据包的速度更快，但是它通常情况下仍然不能充分利用一个千兆网卡的全部潜力。现在有几项新技术能够帮助你挖掘出千兆以太网的最大潜力，不久之后，网络连接的速度有可能达到每秒10，000兆比特甚至每秒100，000兆比特。

　　PCI-X总线以及其它新技术

　　新技术之一就是PCI-X总线。PCI-X总线是一种新的总线，它类似于PCI总线，但在和PCI-X网卡进行连接时，它不是带宽密集的，也就是不需要占用太多的带宽。这就意味着，如果使用PCI-X总线和一个基于PCI-X总线的网卡，数据包在CPU和网卡之间的传送速度比在一台纯粹的PCI机器上的传送速度快得多。

　　更快的总线速度通常可以使一个千兆的连接发挥其全部的潜力，同时，其他一些新技术也在朝这个方向发展。一些公司正在开发有内置微处理器的网卡，他们的想法是让一个特定的CPU只做产生数据包这一项工作。由于这个CPU是集成在网卡上，从而可以确保足够快的以网卡设定的速度1，10或100Gbps产生数据包。

　
　　还有另外一项实验技术正在研发之中。一些网卡制造商正在研制具有多个光缆端口的网卡。这些网卡同时使用几条光缆进行数据并行传输，同时这些网卡上具有可以处理IP地址的微处理器。

　　目前，千兆以太网有些昂贵，而且它可能并不能真的达到每秒1，000兆比特的网络传输速度。但我仍然相信，任何企业在带宽需求增长的情况下，安装千兆以太网是值得的。毕竟，一个好的千兆以太网连接的速度至少是一个标准的快速以太网连接速度的七倍。

　　实施千兆以太网的挑战是用最小的投入获得最大的性能。我建议你从更换现有的交换机开始，更换后的交换机应该可以支持10/100/1000-Mbps，并且同时支持光缆和铜质线缆。

　　一旦你替换了交换机，另一个窍门是要解决从哪里开始实现千兆连接。我建议在所有交换机间使用千兆以太网连接。记住，在任何时间内，你的交换机都可能正在进行大量的数据传输。在交换机之间建立千兆连接可以防止交换机成为数据传输的瓶颈。

　　最好的情况是，大多数交换机都不是基于PCI的，因而能够真正达到千兆的传输速度。这意味着，如果你的布线很好，你的交换机之间的传输速度就能够达到每秒1，000兆比特，而不受你网络上其他千兆连接的限制。

　　我要建议的另一个做法是在每个服务器上安装两个千兆网卡。其中一个千兆网卡应该连接到你的一个交换机。因为工作站也同时连接到交换机但是以更低的速度，这就可以使工作站与服务器之间数据传送流畅起来。实行这种结构的原因是这样可以防止一个服务器的网络接口形成瓶颈。

　　例如，一个带有100兆网卡的工作站开始一次网络密集型操作，比如，从一个服务器上复制一个巨大的文件。如果服务器和工作站都有100兆网卡，对工作站来说，消耗掉服务器的大部份可利用带宽将是可能的。当然，有些情况下，也可以防止这种情形的发生，比如流量已经过高或服务质量QoS正在使用。但是一般来说，如果一个工作站消耗掉大部份的服务器带宽，就不会给其它操作剩下多少带宽了。然而，如果工作站拥有一个100兆网卡，同时服务器拥有一个千兆网卡，那么工作站就不会有消耗掉大部份的服务器带宽的可能。

　　我建议将服务器的第二个网卡与一个特定的交换机连接，这个交换机只与服务器进行连接，不与任何工作站相连。在服务器之间有一个专门的骨干连接可以保证服务器之间的数据传输，例如，由于进行复制和其它网络功能产生的数据传输。这样做可以使服务器间的数据传输只通过一个特定的网络，而不会给主网络增加额外的负担。

　　我还建议对特定的千兆连接使用光缆。对于任何一个交换机或服务器的连接，或超过100米的任何千兆连接，都要使用光缆，如果一个连接可能通过有无线电干扰、串音、衰减等问题的区域，该连接也要使用光缆。

　　基于我先前解释的原因，你应该以100兆的速度连接你的工作站。当千兆以太网网卡价格变得更便宜时，你可能想要升级你的台式电脑达到千兆速度。如果你选择这样做，我强烈建议你使用铜质线缆对台式电脑进行连接。推荐某人的台式机使用光缆而引起种种弊端的事例我已见了太多。光缆太脆弱以至于不能胜任于那些用户使用线缆的环境。

　　挡不住的诱惑

　　尽管与其他形式的以太网相比较，现在很少有人使用千兆以太网，但千兆以太网将会迅速发展并从经济角度变得更可接受。最终，它将象现在的快速以太网一样被广泛地应用。今天为千兆以太网所做的准备将帮助你在最终实施它的时候节约金钱和精力。当你还没有意识到的时候，你已经以每秒1，000兆比特的速度运行网络了，并且会疑惑网络在以前较慢的时候是如何运行的。