千兆位以太网

2019/10/19
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10.1 概述
特征
10BASE-T
100BASE-T
1000BASE-T
数据速度
UTP5
STP coax
Multimode Fiber
Single mode Fiber
10 Mbps 100 m 500 m 2 km 25 km
100 Mbps 100 m 100 m 412 m (half-duplex) 2 km (full-duplex) 20 km
Low cost Short distance
Full duplex Half duplex
Multimode Fiber
Single mode fiber
Copper
Half duplex
Multimode fiber
Copper
Campus backbone Building backbone Wiring closet
基于千兆位网络的分布式计算需要千兆位网络。如卡内基 －梅隆大学利用HIPPI连接Cray-MP及CM-2计算机，以 处理大型化工厂的任务调度。再如，加利福尼亚大学洛杉 矶分校（UCLA）的研究人员利用CM-2及另一超级并行 机进行海洋与大气层交互作用的并行处理模型的研究，目
的在于模拟几十年的长期天气效益，每单元计算时间约为 100ns，交换数据约5MB至10MB。以上这些计算显然需 要Gigabit网络。
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10.1 概述
*美国的CASA建立于1990年，它是美国 ARPA/NSF的一个测试试验基地。主要研究分布式 超级计算机，并连接了美国西部的主要超级计算 机实验室，如LosAlamos国家实验室、California 技术学院（CalTech）、SanDigo超级计算机中心 （SDSC）及JetPropulsion实验室（JPC）等。正 在研究的应用项目主要包括超级计算机间基于网 络的通信、采用大量数据的化学反应计算、交互 式地理应用及气象预报等。该工程主要利用 SONE20T19/O10/1C9 -3长途线路史忠连植 接高级计L算A机网N络L（Los Alamos 8
Wisconsin大学等联合启动了实验大学网络（XUNET），研究基于信
元的广域网计划。1990年XUNET扩展为Blanca验证环境。其研究内
容十分广泛，主要有呼叫、多路复用、拥塞控制、计算机与网络界
面（如超级计算机的整合、网络虚拟存储机制）及Gigabit应用等
。该工程已产生了不少有趣的结果，包括对多媒体协议的支持、拥
接口等。
*美国的Nettar主要研究Gigabit网络应用，其研究成员
来自Pittsburgh。他们利用HIPPI开关及ATM/SONET连
接HIPPI开关，并将CMU的各种计算机与Pittsburgh的巨
型计算机互连，主要研究异构系统分布处理性能中协议及
操作系20统19/1的0/19设计。
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10.1 概述
1998年6月29日，千兆以太网联盟于加利福尼亚 PALO
ALTO正式宣布了千兆以太网标准IEEE 802.3Z。这是千
兆以太网发展的里程碑。
千兆以太网使用802.3以太网帧格式，允许以1000Mbps的
速率进行半双工、全双工操作。按IEEE802.3x的规定，
塞控制与回避。在XUNET工程中，也有来自哥伦比亚大学、宾夕法
尼亚大学的研究人员。NCSA（National Center for
Supercomputing Applications）的Catlell是当今高速应用的专家
，AT&T的Fraster是信元网络的专家。
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千兆位以太网的特点
1． 千兆位以太网更显著地提高了传统以太网的原生带
宽，比后者高出100倍。
2． 千兆位以太网使用传统的CSMA/CD介质访问控制协
议。因此它和传统以太网，快速以太网有良好的兼容性，
容易互相配合在一起工作，网络的升级也很容易。
3． 保护原有网络的投资。可以保留现有网络的应用程
序、操作系统和网络层协议。原有的网络管理软件也适用
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10.1 概述
*Aurora是位于美国东部的测试环境，其中配置了
BellcoreSunshineATM交换机及IBM的PlaNET交换机。测试
环境与工作站连接，进行网络协议、应用、分布式系统方
法学、工作站操作系统及性能保证等方面的研究。杰出的
工作有ATM纠错、流和拥塞控制、协议体系结构及ATM协议
通过全双工、交换方式连接的两个节点可同时发送、接收
数据包。千兆以太网在双工操作模式中延续同样的标准。
而且千兆以太网采用标准以太网的流控方法避免网络拥塞
和超载。在单工操作模式中，千兆以太网也采用同样的
CSMA/CD基本访问方法，解决共享介质的访问冲突问题
。千兆以太网与10BASE-T、100BASE-T技术的地址向后
于千兆位以太网。
4． 千兆位以太网是迄今数据速率最高的局域网，但是
它和快速以太网等同一族的局域网相同，是对数据通信优
化设计的。因此，它不具备像ATM LAN所特有的多媒体
1000 Mbps 100 m 25 m 220 m (half-duplex) 5 km
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10.1 概述
Topology
Objective
Modes
Media
Application
Switched
High Throughput
Long distance
Shared
内容提要
10.1 概述 10.2. 千兆位以太网的模型 10.3 路由技术 10.4 载波扩充 10.5 帧突发 10.6 半双工方式 10.7 全双工方式 10.8 光纤通信技术 10.9 千兆以太网技术的应用
10.10未来的10Gbps以太网
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10.1 概述
Upgrade Server farms
Server farms Desktops
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10.1 概述
*德国的RERKOM研究环境中铺设了大量光纤，购置了高速网及
高性能工作站。目前主要研究ATM技术。
*AT&T与加利福尼亚大学伯克利分校、Illinois大学和