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铜线传千兆
一些网络设备提供商早在去年就提出了运行在铜线上的千兆以太网设计方案，且相应的
设备产品也已经在市场上出现了。虽然各种测试结果表明，这些设备可以正常工作，但是人
们，还是希望在未来半年内，设备提供商能够解决相关的各种问题。如降低成本，提供更成
熟的产品等。要铜线降低升级成本
设备供应商认为，采用银线的千兆以太网可以降低高速网络的成本和降低其复杂度。虽
然从理论上讲，用户可以在标准的5类线上实现千兆以大网。但是，许多研究表明，采用标准
的5类线来实现千兆的速度仍存在很多问题，而超5类线更适合于千兆网的应用。因为，超5类
线有更好的抗信号衰减的能力，可以保障数据的有效传输。设备提供商必须解决在标准的5类
线上实现千兆速度的问题，否则许多现有的市线系统必须进行改造，甚至，为了支持新的交
换机，还要对整个系统进行重新市线，这将使成本上升。相反，随着光纤研究的发展，光纤
的成本也在不断降低，而光纤到终端的传输速度比超5类线要快。
现在市场上已经有了多种不算成熟的铜线千兆以太网的交换机设备，虽然其配套软件和
NIC还亟待完善，但是，这些产品已经可以像千兆光纤交换机一样良好地工作。随着这些产品
的不断完善，它们将能提供比光纤交换机更低的成本和更高的端口密度。
技术基本成熟可用
最近一次对千兆铜线交换机的实验表明，千兆铜线交换机的性能已经基本成熟。由于5类
线很难达到千兆速率的要求，实验中采用的是超5类线。实验设备包括两个核心交换机和两个
边线交换机。其中核心交换机至少有6个千兆铜线端口（用于连接主干网）及4个10／100端口，
边缘交换机至少有12个10／100端口及一个千兆以太网上行端口。
实验主要对交换机进行了流量负载测试和性能测试。流量负载测试主要是对网络数据流
传输的仿真，传输的数据不仅包括优先级较高的视频数据流，还包括3－D图形数据、Web数据、
SAP应用程序数据、文件传输数据等。数据的总量相当于3万个本地用户及1万个远程网络用户
所产生的数据量。首先是用Chariot模拟低负载网络的流量，对网络的负载能力进行测试。用
数据产生器产生达到交换机容量的载荷，然后在高载荷情况下检查数据包的丢失情况。接着加
入视频数据流，用Minerva编解码设备在网络上播放DVD影片。用数据产生器产生超过交 换机
最大负荷的连接数，检查在网络超载过程中，交换机是否能够保护优先级较高的视频数据流。
这样，通过检测视频质量就可以很容易地检查网络的传输性能，同时还可以监测用其它方法
检测不到的问题。交换机其它功能的目试方法是。把10个100Mbps的数据流传送给每个边缘交
换机，同时检测有多少数据被上行口传送到千兆网，以检验边缘设备是否能够以线速传送数
据。
交换机的控制操作界面是很重要的。友好的图形用户界面使得工程人员在解决故障时更
容易检查和更改各种设置。采用命令行界面（CLI），还是采用图形界面（GUI）是人们一直
争论的问题。许多设备提供商认为，用户首先需要的是CLI，GUI只是一个附加功能。实际上，
用户需要网络设备提供商能够提供友好的操作控制界面，让使用者只需经过短时间的培训就
可以掌握设备的使用。
实验中采用的交换机有朗讯的Cajun P550、Intel的480T和Alteon的ACE180。
朗讯的Cajun P550交换机有四个插槽。两个核心交换机同时安装了千兆铜线和光纤插件。
边缘交换机配置了千兆上行口以及10／100M端口。千兆铜线插件是基于光纤插件设计的样品，
每个插件有两个端口。成品将具有8－12个端口，与10／100M的相同。这个样品的工作状态良
好。Cajun P550交换机安装简便，其内置的网络管理控制台和独立的CajunView配套软件都有
十分友好的操作界面。管理的易操作性与以往的CLI相比有了显著的进步。Cajun交换机的千
兆铜线插件已经非常成熟，各项功能都很正常，唯一与千兆光纤插件不同的是操作界面。
Cajun P550同时提供网络2／3／4层的所有功能，包括VLAN，以及 NovellIPX路由和TCP／IP
路由等。
它的缺点是时延相对较长，但这在正常的工作环境下不会产生太大影响。但是在大型网
络环境中，友好的操作界面及其附带的CajunView软件使得它物有所值。
Intel的480T千兆网路由交换机也是不错的产品。它同时配有10／100M和千兆铜线端口。
480T有12个10／100／1000M铜线端口，以及 4个千兆端口可以选择使用光纤或者是双绞线连
接。480T支持所有的功能，包括2／3／4层路由，VLAN和QoS等，并且为管理员提供了优先级
管理。其操作界面也是采用GUI。480T在运行中有非常低的包丢失率和极短的时延。这种交换
机非常适于实时环境的应用，如：VoIP和远程会议。
ACE 180是有12个端口的交换机，并且每个端口都可以选择10／100M双绞线或者千兆光纤。
ACE 180将很快具有千兆铜线端口。ACE 180的每个端口有两个专用集成电路及专用存储器。
ACE 180交换机并不是一种标准的骨干网交换机或边缘交换机。它是一种具有4／7层功能的
交换机，主要作为负载平衡器和防火墙使用。ACE 180有很小的数据包丢失率和很短的时延。
它还有一种新功能叫做Virtual Matrix，对于现在的用户来说可以看作是软件升级，它可以
提高网络的可靠性。
所有端口都连接到工作站或服务器后，交换机在标准模式下可以正常工作。但是，当交
换机执行路由功能时，就可能产生问题，路由数据从一个端口进人交换机再被分配到其它各
端口，这就意味着只用一个端口输入数据，而形成了整个交换机的瓶颈。Virtual Martrix功
能可以将一个端口的输入数据处理进程分配给空闲端口的处理器来处理，这样就避开这个瓶
颈，把其它所有的空闲端口的处理能力集中在忙端口上。这使得Virtrual Martix能够显著地
提高那些具有载荷平衡功能的交换机的性能。
市场前景不明，投资者犹豫
虽然铜线千兆以大网在技术上已经基本成熟，各种产品也已推向市场，但是它的发展也
遇到一些问题，关键是铜线千兆以太同技术是否有应用前景，它是否值得投入。就目前的楷
形来看，答案还是肯定的。但这要求在未来的半年内，便多问题必须得到解决，包括要有更
多的产品上市以供选择，成本要降低，并且铜线交换机应该具有比光纤交换机更高的端口密
度。
铜线千兆以太网还存在市线的问题。5类双绞线设备在千兆传输速率下不能正常工作，而
改装这些设备以使其能在千兆速率下正常工作所需的费用将比来．用光纤设备所需的费用还
要高。采用网络提供商所推崇的6类双绞线的费用也将比使用光纤设备高。光纤及其设备的成
本不断降低和它具有不存在电磁干扰的特点，以及能达到10G的传输速率，使得光纤明显优于
双绞线。尽管采用铜线可以降低成本共且理论上可使用现有的市线，但是需要千兆传输速度的
系统主要是应用于高速宽带应用的服务器和高性能工作站。由于这些系统在商业应用中的重要
作用，商家将不舍吝惜把钱投入到这些高效的系统中以确保网络的性能。如果千兆以太网到桌
面能够成为标准，那时网络将需要大量的交换机千兆端口及网卡，铜线将会表现出它相对于光
纤的优势。
摘自《中国计算机报》
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