以太網：新標準新應用
網絡世界大會2011暨第十屆以太網世界大會于2011年9月23日在北京隆重召開。IEEE 802標準委員會的副主席、IEEE 802.1 數據中心橋接任務組主席Patricia Thaler為大會帶來了以太網標準領域的最新進展的精彩報告。
從最開始用于在實驗室和企業做研究的上個世紀80年代的標準開始，到90年代的校園、中小企業和家庭的局域網標準，再到2000年能夠支持以太網在城域網和廣域網的標準。在數據中心、運營商網絡和其他流量密集的高性能計算環境下，新的標準不僅可以為高速的以太網服務器連通性和核心交換產品提供標準，例如更寬的帶寬，網絡存儲，視頻、音頻流處理方法，還能降低網絡連接兩端設備的能耗，也能支持云計算、銅纜EPON、家庭或專業娛樂、汽車和工業智能等方面的需求。
由于虛擬機的激增，企業的數據中心也不可避免的引發了管理難題，于是802.1Qbg和802.1BR應運而生。這兩項標準的目的是把大量策略以及安全和管理方面的處理方法從網卡上的虛擬機和刀片服務器上面卸下來，并且將其重新交給連接存儲和計算資源的物理以太交換機，簡化數據中心系統的管理，幫助網絡管理員和系統管理員更加便利地合作。
借助新的以太網標準，數據中心使用數據中心橋接可以支持融合的網絡，進行基于優先級的流量控制，增強擁塞控制。在802.1Qbg標準中，通過邊緣虛擬橋接，可增強虛擬機的可見性，提供終端設備到虛擬機之間的橋接。其中的VDP協議可以發現并配置橋接器，CDCP協議可以通過為橋接器和邊緣虛擬機提供虛擬端口，VEPA協議可以降低與高度虛擬化部署有關的復雜性。
802.1BR標準用于網絡對虛擬機遷移做出動態調整，可以將遠程交換機部署為虛擬環境中的策略控制交換機，而不是部署成鄰近服務器機架的交換機，通過多個虛擬通道，讓邊緣虛擬橋復制幀到一組遠程端口，利用瀑布式的串聯端口靈活地設計網絡，更有效地為多播幀、廣播幀和單播幀分配帶寬。
預計這兩項標準的基礎功能會在2012年中期推出。
IEEE 802.1Qbg與IEEE 802.1BR的區別在于，前者主要是解決允許邊界橋對虛擬機遷移進行恰當反應。它主要關注服務器設備(EVB終端站)和邊界橋(EVB橋)之間的操作，以及兩個設備之間的物理鏈路信道，在組播或大量信息通過物理鏈路時，會導致物理鏈路中相同幀出現多個副本的問題。而IEEE 802.1BR可通過添加額外標簽信息解決這個問題，也就是只允許一個幀副本被發送和復制在服務器中，從而減少了組播狀況下的帶寬占用，當然這需要更多的硬件資源來支持，可以看出IEEE 802.1Qbg與IEEE 802.1BR各有千秋。
802.3ba即40/100G以太網標準，不僅僅提高數據中心的物理層數據傳輸速率，還解決了數據中心、運營商網絡和其他流量密集高性能計算環境中數量越來越多的應用的寬帶需求，為更高速的以太網服務器連通性和核心交換產品鋪平發展之路，千兆到桌面的理想也會逐漸成為事實。802.3bj是關于100Gb/s背板和銅線的標準，目前802.3研究組正在考慮下一代100Mb/s光纖技術。
隨著三網融合、社交網絡、物聯網的發展，交互式的音頻、視頻呈現了爆發式的增長，核心音頻/視頻橋接（AVB）就是針對實時的音頻視頻流提出的標準，基于該標準可建立高質量、低延遲、時間同步的音視頻以太網絡，為家庭或企業提供各種普通數據及實時音視頻流的局域網配套解決方案。AVB將會成為以太網主流的協議，在任何地方部署，家庭可以采用默認配置實現視頻和監控器同步，專業音視頻應用則通過重新配置來實現。其中涉及到的高精度的時鐘同步協議（802.1AS），為以太網提供完美的低延遲、低抖動的時鐘，保證高質量的帶寬，使服務快速抵達。流預留協議802.1Qat用于解決網絡中AV實時流量與普通異步TCP流量之間的競爭問題，通過協商機制，在AV流從源設備到不同交換機再到終端設備的整個路徑上預留出所需的帶寬資源，以提供端到端的服務質量及延遲保障。隊列及轉發協議802.1Qav，確保傳統的異步以太網數據流量不會干擾到AVB的實時音視頻流。音視頻傳輸協議1722定義了局域網內提供實時音視頻流服務所需的二層包格式，AV流的建立、控制及關閉協議，為物理上分隔的音視頻編解碼器之間建立了一條帶有低延遲的虛擬鏈路，它使用與IEEE 1394同樣的流格式進行數據傳輸及AV同步。
為了應對不斷增長的以太網交換機、路由器和服務器設備的功耗，制定了節能以太網標準，這個標準將給全部以太網BASE-T收發器(100M、1G和10G)，以及背板物理層增加低耗電閑置(LPI)模式。也就是說，通過從鏈路一端的系統向另一端發送LPI信號，讓以太網在空閑狀態時降低網絡連接兩端設備的能耗，正常傳輸數據時可在30微秒的時間內被激活，恢復供電，以此減少電力消耗。
以太網還能夠進入諸如CAN、LIN、FlexRay和MOST等這樣的汽車網絡行列，汽車以太網的最初應用通常包括車載診斷系統(OBD)，它大大縮短了軟件的下載時間。AVB(音頻視頻橋接)將能夠提供高性能的資訊娛樂網絡解決方案。但是其所面臨一定挑戰，例如當汽車停在服務站(即并未行駛)時，OBD 應用同樣可以正常運行；對抗電磁干擾(EMI)性能要求嚴格；隨著數據速度的增長，信號傳輸速度也越來越快，這會導致更高的能量消耗。工業應用具有環境適應性、可靠性、安全性、安裝方便等要求，要求在極端條件下網絡也能穩定工作，以太網將會繼續不斷的演進，以滿足我們越來越多不同的環境和應用的要求。
有了新標準的哺育，我們相信，以太網世界將會上演一道道風景和傳奇。未來以太網會向更高速、更長距、更安全、更高服務品質方向發展。
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