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萬兆以太網(wǎng)技術(shù)
資源天下 2019/8/29 17:29:30
（接上頁）問控制）在交換路由器板卡上的邏輯設(shè)計(jì)。萬兆以太網(wǎng)MAC（右圖）在服務(wù)接口（向PHY）以 10Gb/s的速率運(yùn)行，在MAC PHY層之間適應(yīng)速率，通過調(diào)試Inter-Packet Gaps （IPG）以適應(yīng)LAN PHY和WAN PHY的略有不懂的數(shù)據(jù)速率。速率適應(yīng)機(jī)制在IEEE 802.3ae中叫做Open Loop Control。
圖1 Stack Diagram of 10GE PHYS & PMDs Typical Switch Card Layout
4.1 萬兆以太網(wǎng)物理層規(guī)格（PHY）
（1）連續(xù)LAN PHY
連續(xù)物理層由64b/66b多媒體數(shù)字信號編解碼器（譯碼/解碼)配置和serializer/deserializer (SerDes)組成。64b/66b多媒體數(shù)字信號編解碼器配置是執(zhí)行包描繪的塊狀編碼配置。SerDes為連續(xù)光模塊或PMD，在傳送器上將16- bit并行數(shù)據(jù)路徑（每個644 Mb/s）排序到一個10.3Gb/s的連續(xù)數(shù)據(jù)流，并將一個10.3Gb/s的連續(xù)數(shù)據(jù)流去序列化到16-bit并行數(shù)據(jù)路徑（每個644Mb/s）。
（2）連續(xù)WAN PHY
連續(xù)WAN PHY由WAN接口子層（WIS）、64b/66b多媒體數(shù)據(jù)信號編解碼器配置（與上文描述一樣）、和SerDes組成，SerDes也與上文描述一樣， 除了連續(xù)數(shù)據(jù)流的速度為9.95Gb/s（OC-192），每個16-bit并行數(shù)據(jù)路徑為622Mb/s。WIS為SONET framing和X7+ X6 + 1 scrambling專門設(shè)計(jì)。與SONET OC-192速度結(jié)合，連續(xù)WAN PHY使萬兆以太網(wǎng)能在現(xiàn)有SONET OC-192設(shè)施和10Gb/s Dense Wavelength Division Multiplexing （DWDM）光學(xué)網(wǎng)絡(luò)上無中斷運(yùn)行。
萬兆以太網(wǎng)物理媒體獨(dú)立接口
圖2顯示了萬兆以太 網(wǎng)PHY和萬兆以太網(wǎng)PMD光纖類型和最大確保距離。前四個PMD由IEEE 802.3ae定義，后兩個PMD目前市場上可得。憑借新的High-Band Multi-Mode fiber（HDMMF），850nm連續(xù)光模塊支持高達(dá)300米。
圖2 萬兆以太 網(wǎng)PHY和萬兆以太網(wǎng)PMD光纖類型和最大確保距離
萬兆以太網(wǎng)應(yīng)用——基于不同PHY和PMD的結(jié)合
具有850nm連續(xù)光模塊的LAN/WAN PHY（連續(xù)）：Intra POP/數(shù)據(jù)中心連接 ；
具有1310nm連續(xù)光模塊的WAN PHY（連續(xù)）：以太網(wǎng)到DWDM/SONET OC-192 ；
具有1550nm連續(xù)光模塊的WAN PHY（連續(xù)）：Inter POP/數(shù)據(jù)中心連接（長距離）；
在國際標(biāo)準(zhǔn)組織開放式系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型下，以太網(wǎng)是第二層協(xié)議。萬兆以太網(wǎng)使用IEEE 802.3以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制協(xié)議（MAC）、IEEE 802.3以太網(wǎng)幀格式以及IEEE 802.3最小和最大幀尺寸。
正如1000Base-X和1000Base-T（千兆以太網(wǎng)）都屬于以太網(wǎng)一樣，從速度和連接距離上來說，萬兆以太網(wǎng)是以太網(wǎng)技術(shù)自然發(fā)展中的一個階段。但是，因?yàn)樗且环N只適用于全雙工模式，并且只能使用光纖的技術(shù)，所以它不需要帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議（CSMA/CD）。除此之外，萬兆以太網(wǎng)與原來的以太網(wǎng)模型完全相同。
在以太網(wǎng)中，PHY表示以太網(wǎng)的物理層設(shè)備，它對應(yīng)于OSI模型的第一層。PHY通過連接介質(zhì)（光纖或銅線）與MAC層相連，而MAC層對應(yīng)的是OSI模 型中的第二層。在以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)中，PHY（第一層）進(jìn)一步劃分為物理介質(zhì)層（PMD）和物理編碼子層（PCS）。例如，光纖收發(fā)機(jī)屬于PMD，PCS 由編碼器和一個并串轉(zhuǎn)換器或復(fù)用功能組成。
802.3ae規(guī)范定義了兩種PHY類型：局域網(wǎng) PHY和廣域網(wǎng)PHY。廣域網(wǎng)PHY在局域網(wǎng)PHY功能的基礎(chǔ)上增加了一個擴(kuò)展特性集。這些PHY惟一的區(qū)別在PCS上。同時，PMD也有多種類型，見圖3。
圖3 局域網(wǎng) PHY和廣域網(wǎng)PHY
芯片接口（XAUI（未完，下一頁）
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