以太網(wǎng)(Ethernet)無處不在，已經(jīng)達到開創(chuàng)者最初想到達到的境界—ETHER，成為人類信息社會無處不在的媒介。以太網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展了40多年，以太網(wǎng)的發(fā)展歷史大致是以10倍速來進行的，10M、100M、1G、10G、40G、100G，但從近幾年開始，以太網(wǎng)不再以10倍階進，而出現(xiàn)了多樣性。為什么會這樣?
以太網(wǎng)的地位，猶如“普天之下，莫非以太，率土之賓，莫非IP”。然而，以太網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)卻面臨新的挑戰(zhàn)，因為互聯(lián)網(wǎng)世界對它的需求已經(jīng)超出了簡單的局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的概念，它必須能夠適合多樣性的網(wǎng)絡(luò)——這種多樣性需求甚至要達到工業(yè)領(lǐng)域的每個毛孔，包括車聯(lián)網(wǎng)。
變化與分化
隨著應(yīng)用和需求的多樣化，未來以太網(wǎng)演進的方式將與以往不同，單一的演進之路不能滿足未來所有需求，以太網(wǎng)應(yīng)用需要量體裁衣，按需而變。種種變化發(fā)生在兩個顯著和重要的場景中，一個是智能樓宇，另一個是數(shù)據(jù)中心。
在多數(shù)人眼里以銅纜為主體的智能樓宇，與以光纖為主體的數(shù)據(jù)中心，成為以太網(wǎng)應(yīng)用的兩個日漸分離的應(yīng)用市場。盡管兩個領(lǐng)域多有重疊，但依然可以建立 一個應(yīng)用的分水嶺;另一個分水嶺則是IT設(shè)備。在IT的發(fā)展過程，終端設(shè)備的接入速度與網(wǎng)絡(luò)主干的速度也有階梯狀的過渡。終端仍然偏愛以銅接口為主，因為 性價比好;網(wǎng)絡(luò)干線越來越走向光纖，因為要速度快距離遠。以銅纜為主體的服務(wù)器接入，以光纖為主體的交換機連接，也日趨清晰。
請不要驚訝以太網(wǎng)也會開倒車。從行業(yè)發(fā)展來看10G似乎成為了數(shù)據(jù)中心和智能樓宇的分水嶺，把10G作為參考點，我們分開兩個方面來看以太網(wǎng)的發(fā)展。較早成熟并定義的10G以太網(wǎng)也可以做為銅介質(zhì)和光介質(zhì)共同使用的基礎(chǔ)點和起點，分兵兩路，各自向上和向下發(fā)展。
2.5G/5G 與智能樓宇
以太網(wǎng)一路向智能樓宇進發(fā)，智能樓宇的網(wǎng)絡(luò)連接趨向融合，一個網(wǎng)絡(luò)連接多種應(yīng)用終端和傳感器是大勢所趨。與智能樓宇發(fā)展相伴相生的有Wi-Fi無線局域網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這些發(fā)展要求以太網(wǎng)要能承擔(dān)兩種使命:
數(shù)據(jù)傳輸與供電。這里的供電當然是以太網(wǎng)供電，也就是POE技術(shù)的標準化與性能提升，從此低能耗終端逐漸統(tǒng)一到一根雙絞線上來，如IP數(shù)字電話、無 線接入點AP、數(shù)字攝像頭，LED燈具、高清音視頻設(shè)備、智能控制系統(tǒng)等等，沒有人愿意為每個終端單獨建立一個電源插座。高速無線網(wǎng)絡(luò)連接和高功率POE 供電，已經(jīng)成為智能建筑發(fā)展的兩大技術(shù)保障，缺一不可。網(wǎng)絡(luò)用戶已經(jīng)發(fā)展到如果離開Wi-Fi，就無法容忍的程度，并且用戶期望更高速的無線接入。而目前 樓宇基礎(chǔ)設(shè)施在接入點上很少有達到10G，大多數(shù)停留在1G及其以下。
我們現(xiàn)在有1000Base-T和10GBase-T兩種常見的以太網(wǎng)技術(shù)，盡管有很多用戶已經(jīng)部署了Cat.6A銅纜來支持10Gbase-T， 但從服務(wù)器、交換機，AP無線路由，綜合布線等多個系統(tǒng)普遍提升到10G還有很長的路要走。Wi-Fi對基礎(chǔ)架構(gòu)帶寬提出更高要求，2.5G和5G應(yīng)運而 生。事實上，IEEE802.11ac時代已經(jīng)到來，以太網(wǎng)為了滿足Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)高帶寬、高流量的新需求，以太網(wǎng)交換機也將升級到2.5Gbps和 5Gbps。同時2.5G與5G的技術(shù)出現(xiàn)，也進一步延長了銅纜的生命力，因為2.5G和5G都計劃可以用在Cat.5e和Cat.6上，(當然用在 Cat.6A上最佳)。這使得智能樓宇市場依然在會在Cat.5e、Cat.6、Cat.6A三種銅纜等級上按需選擇。
NBASE-T聯(lián)盟包括了英特爾、思科、康普、福祿克網(wǎng)絡(luò)、Molex等20多個廠商，這個聯(lián)盟旨在推動2.5G和5G的發(fā)展，標準名稱為IEEE
802.3bz。NBASE-T的發(fā)展，將讓無線與有線更好地融合，而不是一方取代另外一方，銅纜的生命力將借助室內(nèi)無線的需求進一步延長。了解這一點，你將不會驚訝這一結(jié)論：無線促進了有線。
在數(shù)據(jù)中心方面，以太網(wǎng)也有了更多選擇，尤其是25G以其以上的速率發(fā)展。
25G/50G與數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心對于以太網(wǎng)的需求，來自兩個最重要的考量，一個是節(jié)能，一個是成本。與數(shù)據(jù)中心發(fā)展相關(guān)的領(lǐng)域，包括了“云”的發(fā)展，以及 Leaf/Spine矩陣式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。隨著服務(wù)器性能的進一步提升，也隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)從leaf到spine層連接在向100Gbps升級，那么服務(wù)器從 現(xiàn)有的10Gbps向25Gbps/50Gbps升級已經(jīng)很有現(xiàn)實意義：因為10G的以太網(wǎng)速度標準往往滿足不了需求，而100G又太貴了，25G和 50G以太網(wǎng)標準的出現(xiàn)正好彌補了這兩者的不足。此外，25Gbps和50Gbps每通道技術(shù)將是未來100Gbps(4個25Gbps)和 400Gbps(8個50Gbps)以太網(wǎng)標準的基礎(chǔ)，因此業(yè)界普遍希望利用25G傳輸速率來替代現(xiàn)有的10Gbps速率。
包括Arista、博通、谷歌、微軟與Mellanox等五家公司已在2014年宣布成立25G以太網(wǎng)聯(lián)盟，針對25G和50G建立專用標準，從而 填補在服務(wù)器與交換機二者之間的空白。不過請注意，到目前為止在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的交換機連接還是被40G/100G技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位。
相對于40G，25G享有單一通道的成本優(yōu)勢。如果是40G，則需要多個物理通道，因為它利用的是10G技術(shù)。25G以太網(wǎng)聯(lián)盟實際上是針對云數(shù)據(jù) 中心的，因為在IEEE之外對25G感興趣的相關(guān)各方也有一些共識。對25G以太網(wǎng)來說，關(guān)鍵優(yōu)勢是很多組件早已研制完成：因為100G以太網(wǎng)標準就是用 4個25Gbps匯聚而成的。所以兩種技術(shù)所用的組件可大量生產(chǎn)，從而推動價格的下降。通過四通道SFP接口(QSFP)，100G拆分成4個 25G，40G亦可以拆分成4個10G，因此多速率的以太網(wǎng)產(chǎn)品得以發(fā)展和應(yīng)用，目前戴爾、惠普等廠商均已推出了多速率交換機。
圖1：IEEE基于多模光纖的技術(shù)發(fā)展路線圖(2015年發(fā)布)
IEEE最近的技術(shù)路線圖給出了多個方向。基于多模光纖，在10G之后，有25G、40G、50G、200G四種技術(shù)。值得注意的是100G已經(jīng)在較早的時間給出了標準。
現(xiàn)在的問題是，在25G之后技術(shù)應(yīng)該向何方發(fā)展?是40G還是50G?這兩者或者說兩者之一都有可能?這就是為什么以太網(wǎng)聯(lián)盟現(xiàn)在也積極參與到這一進程中來的原因。因為這不僅僅牽涉到25G，甚至還牽涉到40G、50G、
100G。25G以太網(wǎng)聯(lián)盟他們所提到的50G實際上是兩個通道的25G。不過，現(xiàn)在針對單通道50G也有一些進展。
25GBase-T/40GBase-T
除了25G、40G等高速光纖接口的發(fā)展之外，25GBase-T與40GBase-T是兩個以銅為介質(zhì)的高速以太網(wǎng)接口。在10G以上的以太網(wǎng)接 口技術(shù)中，光接口與光纖扮演著主要角色，但這并沒有阻礙銅接口與銅纜的發(fā)展。因為銅接口依舊有很好的性價比，其兼容性與易用性好于光纖，所以IEEE沒有 放棄對于Base-T的技術(shù)演進。目前正在實行的是IEEE802.3bq，這是基于Cat.8類銅纜的40G以太網(wǎng)，作為應(yīng)用標準 IEEE802.3bq與布線標準Cat.8同步進行。同樣，25G以太網(wǎng)也可以基于銅纜進行傳輸，并且也以Cat.8類銅纜雙絞線為介質(zhì)。
25GBase-T如果被發(fā)展，將大大地增強Cat.8存在的意義，使得Cat.8將可以在數(shù)據(jù)中心中同時支持25G和40G兩種應(yīng)用——連接通道 同樣達到30米，可以自由地支持列中方式或列頭方式的服務(wù)器機柜連接。用戶部署Cat.8類的基礎(chǔ)架構(gòu)將更有意義，用戶可以從容地從10GBase-T， 升級到25GBase-T，再到40GBase-T，以滿足不同類型的服務(wù)器接入。
圖2：IEEE基于銅纜的以太網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展路線圖(2015年發(fā)布)
IEEE最近的技術(shù)路線圖，給出了多個方向。基于銅纜，在10G之后，有2.5G、5G、25G、40G四種技術(shù)。
結(jié)論
當你能抓住主要矛盾時，世界會變得更清晰，否則你將迷失在多樣性的世界里，以太網(wǎng)的世界也是如此。當我們站在智能樓宇與數(shù)據(jù)中心的兩個視角，同時也能站在IT終端接入與網(wǎng)絡(luò)主干兩個視角看待以太網(wǎng)時，你既不會迷失方向，也不會因為以太網(wǎng)的多樣性而困惑不已。
簡單地說，正是高速無線技術(shù)推動了智能樓宇的2.5G/5G發(fā)展，高速服務(wù)器技術(shù)則推動了數(shù)據(jù)中心25G/50G發(fā)展。
以太網(wǎng)應(yīng)用與日俱增，以太網(wǎng)技術(shù)也在與時俱進。以太網(wǎng)從來沒有象今天這樣具有多樣性，而我們需要以太網(wǎng)的多樣性。這將是一個嶄新的時代!
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