以太网络技术已经成为企事业组织建设局域、园区网络的主流技术，并开始应用于城域网络和宽带接入网络等市场。而其中千兆以太网络技术已经作为建设网络骨干和高速服务器组群连接的主流技术。本文旨在就广大企事业组织在利用千兆以太网络技术建设局域网络以及选择相应设备产品时所面临的问题，提供一些建议。

　　千兆以太网络技术应用简介

　　千兆顾名思义以1000Mbps的速率传输数据。与传统的以太网络技术相似，千兆以太网络定义了各种媒介传输。在应用中应特别注意它在不同媒介上传输的距离，采用不同的技术其成本也不同。

　　IEEE 802.3z千兆以太网标准是由IEEE标准组织于1998年6月出台的。它分别定义了三种传输媒质: 1000BASE-LX，1000BASE-SX， 1000BASE-CX。同时另一个特别工作小组，IEEE 802.3ab定义如何在5类线的基础上运行千兆以太网的物理层标准。一年之后，IEEE标准化委员会在1999年6月批准了1000BASE-T标准。

　　这些物理层定义的主要目的是在不同的传输媒介上传输千兆速率，并适用于不同应用场合对传输距离和成本的需求。这几种千兆物理层技术的应用场合和传输距离大至如下:

　　1000BASE-LX支持单模光纤传输距离可达5公里以上，也可支持多模光纤，一般为550米( 50档亩嗄?。它主要应用在园区网络的骨干连接; 1000BASE-SX可支持多模光纤传输距离，依据不同的光纤标准可从220米到550米。它主要应用在建筑物内的网络骨干连接; 1000BASE-CX 用于平衡的屏蔽铜轴电缆线路上，传输距离为25米。它主要应用在高速存储设备之间的低成本高速互连，不过目前采用这一技术的产品比较少见; 1000BASE-T定义在传统的五类双绞线线路上，传输距离为100米。应用于高速服务器和工作站的网络接入，也可作为建筑物内千兆骨干连接的低成本选择。 千兆交换机设备分类

　　从局域网络设计应用的角度来看，目前支持千兆以太技术的交换机可分为以下三类:

　　千兆核心交换设备，可以提供高密度的(一般在24个千兆端口以上)、支持各种传输媒介接口的千兆以太网络交换机。同时应该支持多协议多层交换，流量控制，质量服务，安全控制等网络核心所需的控制和服务功能。这类交换机多采用模块化机箱以提供灵活度、可扩展能力以及设备本身的冗余配置设计。 也有采用固定端口方式的千兆交换机，在提供固定的高密度和各种类型的千兆接口的同时，提供电源和风扇冗余以提高系统本身的可靠性。模块化和固定端口这两种交换设备各有特点，比如模块化交换设备一般更灵活、可扩展性较好，而固定端口交换设备则适用于在用户需求较明确的情况下提供较低成本的网络核心。同时现在一些新的设备互连技术可以使固定端口的交换设备一样具备灵活、可扩展以及更优秀的冗余功能，比如3Com公司最近发布的XRN技术，它提供了一种建设网络核心交换的新方式，可连接融合多台固定端口的千兆交换设备以形成分布式交换核心，兼具模块化交换设备的灵活性、可扩展性和固定端口交换的低建设成本，同时还能提供新一代的全冗余网络设计。

　　千兆工作组级交换设备，提供一定密度的固定千兆交换接口(一般在12至24个端口)，同时支持一定的多层交换以及网络控制和服务功能。这种设备一般适用于中小规模的网络核心、服务器组群连接等。

　　桌面交换设备，提供较高密度的10/100双绞线交换接口(一般为12/24/48个端口)，同时提供1到2个千兆端口用于主干上连。一般这类设备会支持堆叠功能，可提供多达上百个桌面交换接口。 这种交换设备用于连接以太网络终端设备，如PC机、网络电话等。

　　目前，国外主流网络厂商均能提供以上三种类型的交换设备。国内厂商产品线大多集中在千兆工作组级交换设备和桌面交换设备。

　　千兆以太网络的组网方式

　　在进行网络设计之前，用户需要明确自己的需求是什么。他们大致包括: 网络类型(园区、单建筑、楼层网络)，网络规模和网络所承载的应用所决定的网络细节设计需求，比如: 业务流量与流向的分布对网络带宽以及路由的设计需求，关键性业务对网络可靠性的设计要求，多应用环境对网络质量服务的设计需求，多类型用户环境对网络安全性的设计需求等等。这些需求分析，可由您选定的系统集成商和第三方独立的技术咨询公司来完成。

　　一般我们在进行网络结构设计时，都将网络分为两个层次: 网络的核心与网络的边缘。

　　网络核心，它会将网络的边缘设备和服务器组群进行汇聚，起到网络的中央传输和控制作用。它应能提供高密度的高带宽接口和高性能的多层交换能力，同时根据用户需求的不同实现网络的冗余、控制和服务功能。

　　网络边缘，连接桌面计算机、网络电话等桌面以太网终端设备，提供较高密度的10/100M 桌面接入接口，并可通过高带宽接口连接入网络的骨干。

　　在网络的核心根据用户的需求不同可选择千兆核心交换设备或千兆工作组交换设备，而在边缘采用桌面交换设备。同时还可以选择网络冗余拓扑设计，如图一。

　　当然，各种不同类型和不同规模的网络结构不能一概而论，比如: 在大规模的局域网络和园区网络中，有可能出现三层网络结构，网络核心层、网络汇聚层和网络接入层。有的甚至具备更多的层次。然而，万变不离其宗，那就是网络结构设计无非就是把网络的核心交换汇聚、桌面接入和网络的控制服务功能，按照用户具体的业务结构、数据流向流量以及逻辑结构进行合理的分配设计。如图二，在网络核心层采用千兆核心交换设备，在网络汇聚层可采用千兆核心和工作组级交换设备，而在网络接入层采用桌面交换设备。

　　目前的局域网络建设中，千兆以太网络技术作为高带宽的传输技术，广泛用于边缘交换设备与核心交换设备之间的连接或多核心交换设备的互连，也可用于服务器与网络核心之间的高带宽连接。另外，在宽带和城域网络的骨干汇聚层，也经常采用千兆技术。

　　千兆交换机的功能指标分析

　　目前，市场上提供支持千兆技术的交换设备的种类以及提供设备的国内外厂商较多，如何在这些品目繁多的设备中选择适合的设备，将是我们下面要解决的问题。

　　一般在我们进行设备的评估选择时，会注意以下几个方面: 产品的类型， 产品所支持的千兆端口密度和种类， 产品的性能，产品的控制和服务功能，产品的可管理特性和产品的可用性设计等方面。 而用户经常被厂家所提供的名目繁多的性能指标(尤其关于模块化核心交换机)和产品功能特点所迷惑，到底哪些是实际而有效的呢? 这里我们就着重讨论产品的性能，产品的控制和服务功能。

　　■ 产品的性能指标分析: 一般我们经常见到有背板容量、交换引擎的转发性能、整体吞吐量(或带宽)等参数。背板带宽一般是指模块化交换机。它决定了各模板与交换引擎间的连接带宽的最高上限。由于模块化交换机体系结构的不同， 背板带宽并不能完全有效地代表交换机的真正性能。 而固定端口交换机实际上并不存在背板带宽这个概念。

　　■ 交换引擎的转发性能: 由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心，所以这一指标能够真实地反应交换机的性能。而对于固定端口的交换机，交换引擎和网络接口模板是一体的，所以厂家提供的转发性能参数，就是我们所讲的交换引擎的转发性能。无疑这一指标是决定交换机性能的关键。另外，对于支持第三层交换的设备，厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率。采用不同体系结构的模块化交换机这两个参数的关联意义是不同的。 不过对于一般的局域网络用户而言，我们只关心这两个指标就可以了。对于大型园区网络和城域网络的用户，讨论一下交换机的体系结构和第三层优化算法，还是有一些意义的。

　　■ 整体吞吐量: 有时，厂家在项目技术答辩时会提到这一指标。 它是把交换机所提供的所有端口总和的带宽转算为包转发率而得到的。对于可堆叠的10/100M边缘交换机这一指标是几乎没有实际意义的，因为堆叠系统是要上连到核心交换系统中的，上连带宽才是真正有意义的。比如: 你可以堆叠上百个100M端口但上联带宽只有2Gbps，性能瓶颈在上连带宽，而不是在堆叠的交换系统本身。对于采用分布式交换的模块化交换机而同时又应用到大型园区或城域网络上这一指标是有一定意义的。总而言之，对于一般的局域网络用户而言，交换引擎的转发性能是决定该系统性能的关键指标。

　　网络建设的误区以及建议

　　刚才谈了一些偏技术的讨论，下面的话题希望能对您有一些建设性帮助。通过多年的系统技术咨询工作，我发现国内的用户在网络项目设计实施和设备选型中存在着一些误区，这里简要讨论一下。

　　网络项目设计实施流程的不规范性

　　项目立项后的网络项目实施流程应该包括: 网络需求分析、建立网络模型、网络逻辑设计、设备选型和网络实施设计。由于目前国内对独立的第三方项目技术咨询服务的价值不太认可，而导致了各个环节的不规范，甚至项目流程的本末倒置，从而会造成网络设计的不合理性或指标要求过高而导致投资损失。

　　对于新技术的热衷以及投资保护的怪圈

　　在用户的项目需求书中，我们会经常见到如下要求，比如:“项目的技术选型要保持5年不落后，保证以后5年的可扩展性”。当然，这些是来自于用户的良好愿望，希望自己的投资得到有效的使用和良好的投资保护。但是不是因为以上理由我们就一定要采用最大最好最贵的设备呢?

　　我们会经常看到由于采用过新的技术，而等到此项技术成熟和标准化之后，用户最先采用的产品因为不标准性、不开放性而被丢弃不用。网络技术是在不断飞速发展的，网络设备也在不断更新换代，同时网络所支撑的用户规模和业务应用也在不断扩展。而厂商销售产品的目的是使收益最大化和长期化，当然希望用户买最好最贵的产品使收益最大化，同时不断更新技术和产品，促使用户也去不断更新从而使收益长期化。这就是误区之一。

　　在以太网络领域有一个例子就是“万兆以太网络”。现在有许多用户提出要求“现在的网络应直接具备升级到万兆的能力”，于是有的厂家就说他的设备可以直接升级到万兆，甚至他现在就可以提供万兆的模板。在这里我需要说明两点: 第一，万兆标准在今年六月才出台，符合标准的万兆设备一般会在2003年才出现，现在的万兆设备不是最终的标准设备。同时，万兆接口产品在推出初期是非常昂贵的，其最先应用的领域是在城域网络，其走向普及应该在2004年以后。第二，由于万兆是千兆速率的十倍，现有的交换机的容量结构是基于千兆的容量而设计的，无法满足万兆的处理要求，万兆将由新的容量结构的芯片技术来实现。即使有的交换机能直接升级到万兆，但对于模块化交换机而言，需要采用新的交换引擎和新的接口模板，也就是意味着只有机箱还能用， 同时造成了系统管理复杂度。 对于固定端口的交换机而言顶多支持千兆上连模块，但由于系统本身的容量问题而使万兆上连的实际速度较低，从而成为摆设而已。这实际上是使用户走入误区。

　　对产品功能特点的过度追求

　　这一话题与上一题目相类似，用户往往被厂家产品所具有的丰富的功能特点和所谓复杂高深的技术所吸引，并力求在网络方案设计中去使用这些技术和功能，而很多厂商也乐此不疲地向用户推荐各种各样的功能。那么是不是功能特点越多越好呢? 技术实现越灵活越复杂越好呢? 这就是一个误区。在这里我想提醒大家两点:

　　第一、在同样的投资成本下，当然功能越多越好; 但如果不是，就意味着您为一些不需要的功能而增加了您的成本。

　　第二、我们一定要注意功能的可用性和实用性，我们是否一定需要这项功能(关注需求分析和网络逻辑设计)? 这项功能是否易于使用? 如果很复杂是否有更简单的功能方式来实现? 项目建设中除了考虑项目设备本身的投入还要考虑设备系统的维护成本，我们应该以相对尽量简单的网络技术手段完成复杂的网络应用服务。 有些方案虽然看似功能非常强大，然而同时也意味着实现和维护的越复杂性，这不仅减低了网络的可管理性，提高了用户的管理成本，也提高了网络的管理风险(一般来讲，越复杂的网络配置，当网络发生故障时，其故障恢复时间越慢)。 作为技术人员当然希望网络设备功能越多越好，然而这将是以网络的建设成本和使用这些功能带来的复杂度风险为代价的，同时一些底层功能的使用还有可能过多占用交换机的资源，造成系统整体性能的下降。总而言之，网络功能与服务的实现手段越简单、越实用越好。记住你的需求，不要被所谓功能陷井所迷惑。

　　看到以上建议大家可能还是有些迷惑，那么我们到底如何决定是否采用新的技术和如何选择网络产品和方案呢? 其实道理很简单，网络系统是为了承载业务应用系统而服务的，我们的网络建设应该紧扣业务应用系统对网络的实际需求，从而为企业的业务更好地服务，达到良好的投资回报率; 同时时刻明确我们的需求，避免陷入对新技术、对产品方案功能指标过度追求的误区。