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100G以太网技术和应用 100G Ethernet Technologies and Applications 2009-09-25 ??????作者:张远望 英文摘要:The rapidly increasing requirement of bandwidth drives the 100G Ethernet into use as quickly as possible. The key technologies supporting 100G Ethernet interface include the physical layer channel convergence technology, multi-fiber channel and Wavelength Division Multiplexing (WDM) technology. The high speed fiber device needs to be resolved, and the higher bandwidth requirements by higher interface speed demands more packet processing and storage, system switching, and the backplane design. Besides, the network needs to solve the issue of the transport for the new interface, including defining new transport standard and resolving the key transport technologies. Considering current cost and requirements, the commercial service of 100 Gbit/s Ethernet is viable in metropolitan area network.英文关键字:100G Ethernet；IEEE802.3ba；100GE transport ? ? ? ??? 推动以太网接口速率升级到100 Gbit/s的根本需求是带宽增加，其中最主要的因素就是视频等带宽密集应用，另外以太网的电信化应用也导致汇聚带宽需求增速加剧。从以太网用户接入、企业到主干在内的每一级网络都在逼近着其当前的速度极限。 ??? 推广100G以太网应用的前提是相关标准的制定。100 Gbit/s以太网接口对应的标准是IEEE802.3ba[1]，目前处于草案2.1阶段[2]，标准已经确定了各种接口介质、速率和物理编码子层(PCS)、媒体接入控制(MAC)层架构定义。标准在2009年7月会议后停止所有技术变更，2009年11月标准会议将产生草案3.0，预计于2010年6月前发布。此外，和100GE相关的标准组织还包括国际电信联盟远程通信标准组(ITU-T)和光互联论坛(OIF)，其关注的侧重点不同，ITU-T主要制定100G传输光转换单元(OTU)帧结构和编码、容错技术；OIF主要研究物理层高速通道规范、定义电接口标准。 ??? 以太网升级到100 Gbit/s接口离不开关键技术支撑，关键技术的成熟和商用化也都还需要时间。从芯片、系统、网络各个层面包括标准研究都还需要技术突破和时间。 1 100 G以太网技术及标准??? 支撑100G以太网接口的关键技术，主要包含物理层(PHY)通道汇聚技术、多光纤通道及波分复用(WDM)技术。物理介质相关(PMD)子层满足100 Gbti/s速率带宽，新的芯片技术支持到40 nm工艺，这些提供了开发下一代高速接口的可能。对应于接口部分，光纤接口PMD的并行多模接口存在着封装密度大和功耗问题需要解决，单模4×25 Gbit/s的WDM接口存在25 Gbit/s串行并行转换电路(SERDES)技术和非冷却光器件的技术需要突破；对应于系统部分，接口速率提高带来的高带宽给包处理、存储，系统交换，背板技术都提出了新的门槛；对应于网络，需要解决新接口的传输问题，不光需要定义新的OTU帧结构，对于如此超高速传输，需要解决电子线路极限情况下的信号处理、光信号的调制、物理编码、色散补偿、非线性处理、与FE/GE/10GE帧结构和PHY内各子层的兼容性和一致性问题等，还需要使100G传输特性能够满足现有10G传输网的相关特性，否则带来的网络重建必将影响新技术的推进。 ??? 下一代以太网技术标准包含了40 Gbit/s和100 Gbit/s两种速度，主要针对服务器和网络方面不同的需求。40 Gbit/s主要针对计算应用，而100 Gbit