以太網(Ethernet)無處不在，已經達到開創(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。以太網已經發(fā)展了40多年，以太網的發(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，以太網不再以10倍階進，而出現(xiàn)了多樣性。為什么會這樣？

以太網的新時代

以太網的地位，猶如“普天之下，莫非以太，率土之賓，莫非IP”。然而，以太網生態(tài)系統(tǒng)卻面臨新的挑戰(zhàn)，因為互聯(lián)網世界對它的需求已經超出了簡單的局域網與廣域網的概念，它必須能夠適合多樣性的網絡——這種多樣性需求甚至要達到工業(yè)領域的每個毛孔，包括車聯(lián)網。

變化與分化

隨著應用和需求的多樣化，未來以太網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，以太網應用需要量體裁衣，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，成為以太網應用的兩個日漸分離的應用市場。盡管兩個領域多有重疊，但依然可以建立一個應用的分水嶺;另一個分水嶺則是IT設備。在IT的發(fā)展過程，終端設備的接入速度與網絡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;網絡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的發(fā)展。較早成熟并定義的10G以太網也可以做為銅介質和光介質共同使用的基礎點和起點，分兵兩路，各自向上和向下發(fā)展。

2.5G/5G與智能樓宇

以太網一路向智能樓宇進發(fā)，智能樓宇的網絡連接趨向融合，一個網絡連接多種應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無線局域網的發(fā)展，物聯(lián)網的發(fā)展，這些發(fā)展要求以太網要能承擔兩種使命:

數(shù)據(jù)傳輸與供電。這里的供電當然是以太網供電，也就是POE技術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。高速無線網絡連接和高功率POE供電，已經成為智能建筑發(fā)展的兩大技術保障，缺一不可。網絡用戶已經發(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。而目前樓宇基礎設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兩種常見的以太網技術，盡管有很多用戶已經部署了Cat.6A銅纜來支持10Gbase-T，但從服務器、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對基礎架構帶寬提出更高要求，2.5G和5G應運而生。事實上，IEEE802.11ac時代已經到來，以太網為了滿足Wi-Fi網絡高帶寬、高流量的新需求，以太網交換機也將升級到2.5Gbps和5Gbps。同時2.5G與5G的技術出現(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、福祿克網絡、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無線的需求進一步延長。了解這一點，你將不會驚訝這一結論：無線促進了有線。

在數(shù)據(jù)中心方面，以太網也有了更多選擇，尤其是25G及其以上的速率發(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)展相關的領域，包括了“云”的發(fā)展，以及Leaf/Spine矩陣式網絡架構。隨著服務器性能的進一步提升，也隨著數(shù)據(jù)中心內從leaf到spine層連接在向100Gbps升級，那么服務器從現(xiàn)有的10Gbps向25Gbps/50Gbps升級已經很有現(xiàn)實意義：因為10G的以太網速度標準往往滿足不了需求，而100G又太貴了，25G和50G以太網標準的出現(xiàn)正好彌補了這兩者的不足。此外，25Gbps和50Gbps每通道技術將是未來100Gbps(4個25Gbps)和400Gbps(8個50Gbps)以太網標準的基礎，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以太網聯(lián)盟，針對25G和50G建立專用標準，從而填補在服務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)中心內的交換機連接還是被40G/100G技術占據(jù)主導地位。

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。25G以太網聯(lián)盟實際上是針對云數(shù)據(jù)中心的，因為在IEEE之外對25G感興趣的相關各方也有一些共識。對25G以太網來說，關鍵優(yōu)勢是很多組件早已研制完成：因為100G以太網標準就是用4個25Gbps匯聚而成的。所以兩種技術所用的組件可大量生產，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產品得以發(fā)展和應用，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發(fā)展路線圖(2015年發(fā)布)

IEEE最近的技術路線圖給出了多個方向?；诙嗄９饫w，在10G之后，有25G、40G、50G、200G四種技術。值得注意的是100G已經在較早的時間給出了標準。

現(xiàn)在的問題是，在25G之后技術應該向何方發(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是兩個以銅為介質的高速以太網接口。在10G以上的以太網接口技術中，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，作為應用標準IEEE802.3bq與布線標準Cat.8同步進行。同樣，25G以太網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。

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器機柜連接。用戶部署Cat.8類的基礎架構將更有意義，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器接入。

圖2：IEEE基于銅纜的以太網的技術發(fā)展路線圖(2015年發(fā)布)

IEEE最近的技術路線圖，給出了多個方向?；阢~纜，在10G之后，有2.5G、5G、25G、40G四種技術。

結論

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終端接入與網絡主干兩個視角看待以太網時，你既不會迷失方向，也不會因為以太網的多樣性而困惑不已。

簡單地說，正是高速無線技術推動了智能樓宇的2.5G/5G發(fā)展，高速服務器技術則推動了數(shù)據(jù)中心25G/50G發(fā)展。

以太網應用與日俱增，以太網技術也在與時俱進。以太網從來沒有象今天這樣具有多樣性，而我們需要以太網的多樣性。這將是一個嶄新的時代!

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