自從 IEEE 802.3ae 標(biāo)準(zhǔn)于 2002 年中獲得批準(zhǔn)以來(lái)，萬(wàn)兆以太網(wǎng)端口的售貨量已經(jīng)從每季度幾百個(gè)端口增加到了每季度幾萬(wàn)個(gè)端口。萬(wàn)兆以太網(wǎng)的部署量之所以會(huì)出現(xiàn)如此快速的增長(zhǎng)，主要源自于下列因素：

萬(wàn)兆以太網(wǎng)每端口價(jià)格的大幅降低——目前，萬(wàn)兆以太網(wǎng)的價(jià)格還不到 2002 年中時(shí)的五分之一。因此，在智能模塊化交換機(jī)中，萬(wàn)兆以太網(wǎng)目前的性價(jià)比（包括光纖成本）已經(jīng)與基于光纖的千兆以太網(wǎng)相差無(wú)幾。

新型光纖擴(kuò)大了萬(wàn)兆以太網(wǎng)的部署范圍——目前，新型光纖的出現(xiàn)讓萬(wàn)兆以太網(wǎng)可以部署到從數(shù)據(jù)中心到配線間的任何環(huán)境之中，而且可以延用現(xiàn)有的光纖布線。

帶寬持續(xù)增長(zhǎng)——首先，千兆以太網(wǎng)到桌面的部署量已經(jīng)在 2004 年底之前達(dá)到了每季度數(shù)百萬(wàn)個(gè)端口。如此廣泛的部署大大提高了網(wǎng)絡(luò)其他部分的超額使用率。萬(wàn)兆以太網(wǎng)有助于將超額使用率降低到了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐所要求的水平。其次，服務(wù)器適配器和 PIC 總線技術(shù)的發(fā)展使得服務(wù)器能夠生成超過(guò) 7Gbps 的流量，這提高了為服務(wù)器使用萬(wàn)兆以太網(wǎng)連接的需求。最后，新型應(yīng)用在企業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心之間，都催生了對(duì)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)性能的要求。以下章節(jié)將會(huì)詳細(xì)介紹這些應(yīng)用。

因?yàn)槿f(wàn)兆以太網(wǎng)仍然屬于以太網(wǎng)，所以它可以充分利用經(jīng)過(guò)多年發(fā)展的以太網(wǎng)技術(shù)，簡(jiǎn)化向這種更高速技術(shù)的遷移過(guò)程。與此前的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)一樣，萬(wàn)兆以太網(wǎng)采用了 IEEE 802.3 以太網(wǎng) MAC協(xié)議、以太網(wǎng)幀格式和幀尺寸。它支持標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)服務(wù)，例如 802.3ad 鏈路匯聚，最多可以將 8 個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路匯聚到一個(gè)虛擬的 80Gbps 連接上。因?yàn)槿f(wàn)兆以太網(wǎng)也是全雙工的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)，它可以在不導(dǎo)致數(shù)據(jù)包沖突的情況下，同時(shí)支持來(lái)自于鏈路兩端的流量。因此，它不存在固有的距離限制。最大鏈路距離取決于傳輸機(jī)制和傳輸介質(zhì)光纖，而不取決于以太網(wǎng)沖突域的范圍大小。

萬(wàn)兆以太網(wǎng)的物理層接口通常使用下列命名規(guī)范：前綴 = “10GBASE-” = 10Gbps 基帶通信；首個(gè)后綴= 介質(zhì)類型或者波長(zhǎng)（如果介質(zhì)類型是光纖的話）；第二個(gè)后綴= PHY 編碼類型；第三個(gè)后綴 = 寬波分復(fù)用（WWDM）波長(zhǎng)或者 XAUI 通道個(gè)數(shù)。

例如，10GBASE-LX4 光傳輸模塊使用一個(gè) 1310 納米（nm）的激光束，LAN PHY（8B/10B）編碼，4個(gè) WWDM 波長(zhǎng)。10GBASE-SR 光傳輸模塊使用一個(gè)串行 850nm 的激光束，LAN PHY （64B/66B）編碼，1 個(gè)波長(zhǎng)。IEEE 802.3an 任務(wù)組計(jì)劃在 2006 年的稍晚些時(shí)候，確定基于雙絞線銅纜的萬(wàn)兆以太網(wǎng)（10GBASE-T）的標(biāo)準(zhǔn)。

在現(xiàn)有的從園區(qū)分發(fā)層到配線間的光纖布線中，有超過(guò) 75%都是 FDDI 級(jí)別的（62.5 微米）多模光纖（MMF）。距離要求通常超過(guò) 100 米（m）。因此，要在現(xiàn)有的 FDDI 級(jí)別 MMF 上為配線間部署萬(wàn)兆以太網(wǎng)，通常需要使用 10GBASE-LX4 光傳輸模塊。

萬(wàn)兆以太網(wǎng)可插拔接口具有多種外型，例如 XENPAK、X2 和 XFP。從部署的角度而言，這些外型之間的主要區(qū)別在于：1）某個(gè)指定外型所支持的萬(wàn)兆以太網(wǎng)物理接口的寬度；2）物理尺寸。例如，由于空間限制，XFP 外型目前并不支持 10GBASE-LX4 和 10BASE-CX4 光傳輸模塊。只要鏈路兩端的萬(wàn)兆以太網(wǎng)物理接口類型（例如 10GBASE-LX4 或者 10GBASE-SR）相同，不同類型的接口就能在光傳輸方面進(jìn)行交互操作。

很多網(wǎng)絡(luò)管理人員都在考慮，是應(yīng)當(dāng)匯聚多條千兆以太網(wǎng)鏈路，還是部署一個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路。與過(guò)去一樣，這兩種方式都各有利弊，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方式。但是，與匯聚多條千兆以太網(wǎng)鏈路相比，萬(wàn)兆以太網(wǎng)可以提供一些重要的優(yōu)勢(shì)：

減少光纖使用量——一條萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路所使用的光纖束少于千兆以太網(wǎng)匯聚方式。后者需要為每條千兆以太網(wǎng)鏈路使用一個(gè)光纖束。萬(wàn)兆以太網(wǎng)的這種優(yōu)勢(shì)可以降低數(shù)據(jù)中心的布線復(fù)雜度。對(duì)于那些可能因?yàn)槌杀驹蚨鵁o(wú)法鋪設(shè)更多光纖的園區(qū)環(huán)境，萬(wàn)兆以太網(wǎng)能夠更加有效地使用現(xiàn)有的光纖布線。

為大型數(shù)據(jù)流提供更加有力的支持——由于終端設(shè)備的數(shù)據(jù)包排序要求，匯聚的千兆以太網(wǎng)鏈路所能支持的鏈路可能只限于 1Gbps 的數(shù)據(jù)流。相比之下，由于單個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路具有更高的容量，所以萬(wàn)兆以太網(wǎng)能夠更加有效地支持那些會(huì)產(chǎn)生多 Gb 數(shù)據(jù)流的應(yīng)用。

更久的部署使用壽命——萬(wàn)兆以太網(wǎng)能夠提供高于多個(gè)千兆以太網(wǎng)鏈路的可擴(kuò)展性，延長(zhǎng)部署的使用壽命。最多可以將 8 個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路匯總到一個(gè)虛擬的 80Gbps 連接。

萬(wàn)兆以太網(wǎng)現(xiàn)在可以部署在從數(shù)據(jù)中心到配線間上行鏈路的已有光纖布線之上（如圖 1 所示）。隨著終端設(shè)備連接帶寬的增加，萬(wàn)兆以太網(wǎng)部署還可以繼續(xù)拓展到網(wǎng)絡(luò)核心之外，從而提升網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。例如，千兆以太網(wǎng)到桌面的部署量已經(jīng)在 2004 年底之前達(dá)到了每季度數(shù)百萬(wàn)個(gè)端口。如此廣泛的部署大大提高了配線間上行鏈路的超額使用率，尤其是考慮到超過(guò) 90%的配線間流量都會(huì)以由北往南的方式流經(jīng)上行鏈路。

在 20 世紀(jì) 90 年代后期，常見(jiàn)的做法是為桌面部署 10/100 以太網(wǎng)，再配以冗余千兆以太網(wǎng)上行鏈路。如果每臺(tái)交換機(jī)連接了 192 個(gè)用戶，那么超額使用率就約為 19:1。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐的要求，配線間帶寬超額使用率應(yīng)該介于 15:1 到 20:1 之間，因此這種做法沒(méi)有超出規(guī)定的范圍。但是，隨著千兆以太網(wǎng)到桌面近些年來(lái)的日益普及，這些超額使用率迅速地攀升到了 48:1，甚至 96:1。

即使配線間上行鏈路已經(jīng)增加到兩個(gè)或者四個(gè)千兆以太網(wǎng)通道，情況也沒(méi)有得到改觀。通過(guò)為當(dāng)前的交換解決方案部署萬(wàn)兆以太網(wǎng)上行鏈路，有助于將配線間的超額使用率恢復(fù)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐所要求的范圍之內(nèi)，并可以根據(jù)未來(lái)的需要進(jìn)一步擴(kuò)展帶寬容量。

利用萬(wàn)兆以太網(wǎng)，IT 經(jīng)理現(xiàn)在可以將他們的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)環(huán)境提升到新的水平，并利用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)支持要求最嚴(yán)格的存儲(chǔ)解決方案，例如：

通過(guò)數(shù)據(jù)中心備份和災(zāi)難恢復(fù)提高業(yè)務(wù)永續(xù)性——為了滿足嚴(yán)格的業(yè)務(wù)要求，企業(yè)一直面臨著如何開(kāi)發(fā)出經(jīng)濟(jì)高效、安全、可擴(kuò)展的業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)策略的挑戰(zhàn)。企業(yè)之所以要采用城域存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)重要的因素是他們需要在遠(yuǎn)程地點(diǎn)建立備份和遠(yuǎn)程鏡像，以拓展已經(jīng)達(dá)到容量極限的數(shù)據(jù)中心，或者集中位于多個(gè)園區(qū)或者地點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心資源。萬(wàn)兆以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程傳輸能力讓企業(yè)可以在相距80 公里的兩地之間提供高速的網(wǎng)絡(luò)連接。通過(guò)使用光學(xué)放大器和散射補(bǔ)償器，傳輸距離還能進(jìn)一步延長(zhǎng)。

因此，企業(yè)能夠支持在此范圍內(nèi)的多個(gè)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)到服務(wù)器和存儲(chǔ)到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸。利用萬(wàn)兆以太網(wǎng)和智能交換所提供的高帶寬、低延時(shí)和安全性，企業(yè)可以更加輕松地、在企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的某些距離遙遠(yuǎn)的組件之間，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的數(shù)據(jù)傳輸。圖 4 顯示了一個(gè)可以支持所有基于 IP 存儲(chǔ)的城域解決方案和技術(shù)的萬(wàn)兆以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）、互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（iSCSI）、基于 IP 的光纖通道（FCIP）和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)議（NDMP）。

對(duì)于需要更高帶寬的匯聚、更遠(yuǎn)的傳輸距離、低延時(shí)，以及支持非 IP 技術(shù)（例如光纖通道或者 IBM 的企業(yè)系統(tǒng)連接[ESCON]協(xié)議）的部署，密集波分復(fù)用（DWDM）能夠在城域網(wǎng)（MAN）中，提供高容量、獨(dú)立于協(xié)議的存儲(chǔ)訪問(wèn)和傳輸功能。這種基于光纖的城域網(wǎng)的關(guān)鍵性存儲(chǔ)應(yīng)用包括：備份、遠(yuǎn)程鏡像、災(zāi)難恢復(fù)、群集和存儲(chǔ)外包。同步鏡像需要極低的延時(shí)和很高的帶寬，而萬(wàn)兆以太網(wǎng)可以提供這些要素的理想組合，滿足這種關(guān)鍵任務(wù)型的業(yè)務(wù)需求。

用于高性能數(shù)據(jù)共享和存儲(chǔ)整合的網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）——NAS 已經(jīng)成為基于 IP 的存儲(chǔ)整合和文件共享的主流部署方式。NAS 在很多環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用，包括協(xié)作式工作組開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)、電子郵件、Web 服務(wù)和一般性文件服務(wù)。由于 NAS 操作系統(tǒng)的可定制性，NAS 文件服務(wù)器能夠極為有效地處理 I/O。這使得它很容易就會(huì)以線速占滿多個(gè)千兆以太網(wǎng)通道。

因此，企業(yè)迫切需要為 NAS存檔整合采用萬(wàn)兆以太網(wǎng)，如圖 5 所示。另外，越來(lái)越多的企業(yè)需要為 NAS 文件服務(wù)器建立直接的萬(wàn)兆以太網(wǎng)連接，以支持那些單個(gè)數(shù)據(jù)流超過(guò) 1Gbps 的高性能應(yīng)用。相比之下，802.3ad 鏈路匯聚無(wú)法支持這樣的應(yīng)用。

除了提供對(duì)共享文件的高性能訪問(wèn)以外，萬(wàn)兆以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施還能利用多種協(xié)議，例如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)議（NDMP），實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間的復(fù)制和備份到磁盤等功能。

群集和網(wǎng)格計(jì)算旨在滿足那些需要進(jìn)行大量 CPU 計(jì)算、任務(wù)處理和 I/O 傳輸?shù)膽?yīng)用的要求。這些應(yīng)用需要多臺(tái)服務(wù)器才能有效地完成工作負(fù)載。群集為將計(jì)算需求擴(kuò)展到多臺(tái)服務(wù)器提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的方法，可以讓多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)龐大的、虛擬的計(jì)算節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作。群集應(yīng)用可能對(duì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)性能極為敏感，因而對(duì)于連接這些節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出了很高的要求。

因此，通過(guò)借助萬(wàn)兆以太網(wǎng)的低延時(shí)特性最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)性能，群集應(yīng)用可以獲得有力的支持。為了最大限度地減少服務(wù)器延時(shí)和 CPU 負(fù)荷，企業(yè)開(kāi)始采用一些新穎的服務(wù)器端技術(shù)，例如系統(tǒng)級(jí) I/O 加速，TCP/IP 卸載引擎（TOE），以及遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(wèn)（RDMA）。這些在網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器性能方面取得的重要進(jìn)展，也能夠受益于廣泛部署的以太網(wǎng)和 IP 技術(shù)在互操作性、管理和投資保護(hù)方面提供的優(yōu)勢(shì)。

由于價(jià)格、性能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，新型光纖接口對(duì)于更廣泛部署的支持，以及日益增加的新型應(yīng)用不斷提高對(duì)帶寬的要求，萬(wàn)兆以太網(wǎng)的部署量正在迅速增長(zhǎng)。但是，萬(wàn)兆以太網(wǎng)僅僅是一個(gè)范圍更廣泛的交換解決方案的網(wǎng)絡(luò)接口。成功的萬(wàn)兆以太網(wǎng)部署還會(huì)結(jié)合一些領(lǐng)先的智能交換服務(wù)，例如集成化安全、高可用性、交付優(yōu)化和增強(qiáng)的可管理性等，從而為新型應(yīng)用提供必要的支持。