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 SYSTIMAX GigaSPEED X10D 万兆以太网传输真实体验
 

             SYSTIMAX GigaSPEED X10D 万兆以太网传输真实体验

  几年以前,部署10Gb/s万兆以太网带宽都是需要光纤技术支持。因此,2002年最初的10Gb/s万兆以太网标准IEEE 802.3ae主要是根据光纤技术制定和实施,标准包括四个光学收发器,支持传统多模光纤和单模光纤的同时,也支持光纤优化的多模和单模光纤。
  然而,随着双绞线技术的不断创新和发展,UTP已经提出万兆传输的技术和提供推向市场的产品,比光纤技术提供一个更加低成本的选择。在IEEE 802.3ae标准被批准的同时,IEEE组织成立万兆铜缆的项目。美国康普作为IEEE组织制定相关标准的主角,已经在2004年12月研发出端到端的UTP万兆铜缆系统而且融入到相关标准的性能参数中。2006年6月,IEEE 802.3an 10GBASE-T标准颁布,在此同时美国Solarflare通信公司和美国康普合作,推出了业界第一个万兆全套解决方案,为市场提供一个真正可行的万兆以太网产品,用事实证明了UTP上传输10Gb/s的可行性!
  美国Solarflare通信公司是一间能够交付10Gb/s万兆铜缆以太网产品平且迅速采用到数据中心和企业网络的一个主导的硅供应商公司。它是100米可传输10GBASE-T PHY评估理事会的第一家公司。
  2006年10月,美国康普和美国Solarflare通信公司合作架设世界第一套万兆铜缆以太网真实应用的演示系统,在100米SYSTIMAX® GigaSPEED® X10D非屏蔽双绞线信道,4个链接,6包1最坏情况下的性能都充分达到标准要求。
  万兆铜缆的演示系统是建立在一个实实在在的真实情景中。配置两台个人计算机,使用X10D 万兆以太网产品建立物理网络连接链路,实现真正的10GBASE-T链接,展示10GBASE-T的应用。而且,该演示系统还测试万兆链路在空载带宽和有效负载带宽下的数据传输性能。整个演示系统和它的功能结构图在以下示意图和配置表解释。
图1 整个测试系统的演示

图2 演示结构图

表1 演示系统配置表

  整个演示系统的信道设置是严格按照国际标准规定而设的,采用最严格的6包1的ANEXT测试环境,即在一根独立的电缆周围紧捆6根干扰电缆,同时配线架也是7个端口(6包1)的配置,务求达到最坏情况下测试结果。

图3 信道链路图

 
  在被测试的信道上,二个10G装载模块在全双工状态不断地传送并且接受10GBASE-T以太网数据帧。 在信道1上,服务器基于一个Netperf的性能测试软件连续地传送10GBASE-T以太网数据帧给客户端PC。 其余的5个信道保持监听10GBASE-T的空闲信号。 虽然这5个信道没有实时网负载数据,但是空闲信号仍然是标准的外部串音,会影响整个6包1的万兆传输10GBASE-T信道。
  美国IXIA公司是提供网络性能试验设备的技术领先公司。 在这个示范系统,二个IXIA 10G装载模块是直接对等连接,测试X10D UTP主干上的点对点性能。图4是IXIA公司的IxExplorer软件控制台屏幕截图, 红色椭圆表示,两个IXIA 10G装载模块之间的以太网速率大约每秒9.8Gigabit。
图4 IxExplorer屏幕截图

  你们可能会有疑问,为什么不是10Gigabit每秒?因为以太网传输是以帧为单位,通常10Gigabit每秒是理论值,忽略了传输的一些无用的开销。因此,实际的万兆传输速率都是略少于10Gigabit每秒,大约是9.8Gigabit每秒左右。
  服务器和客户PC在图2实际上是二台相同PC工作站。 每台工作站有3.0 GHz双处理器。 每台工作站用10G CX4网卡 (PCIe x8接口),分别连接到Solarflare 10GBASE-T PHY装载模块上,在X10D UTP双绞线传送10GBASE-T速率的数据。两台工作站运行RedHat Linux 64位操作系统,以及安装网络基准点测试工具Netperf去测试网络应用层以上的传输速率。Netperf允许用户选择TCP协议或UDP协议的性能。 在这次演示中,跑在服务器的Netperf不断地转交数据文件到客户端,表2给出得出的数据。
 
表2 TCP/IP传输速度

  图5给出测试数据传输速率的屏幕截图,由图看出,实际的数据传输达到9.3Gigabit每秒,CPU使用率大约37%,数据传输错误是零。请注意,这是应用层的数据传输速率。因为在以太网的传输协议机制上,应用层的数据帧通常都是有包括帧头、MAC地址、CRC位等等,所以实际上网络传输的帧要比数据多,因此速率会有所下降。一般少于9.8Gigabit每秒。
图5 测试数据传输速率的屏幕截图 

  在UTP上支持10Gigabit以太网的概念从梦想到了现实。自2004年以来SYSTIMAX GigaSPEED X10D产品结合Solarflare通信公司的10GBASE-T PHY装载模块已经提供在UTP上的高性能万兆以太网。 SYSTIMAX GigaSPEED X10D相信是第一个供应商提供保证遵照最新IEEE 802.3an标准的10GBASE-T和新的类别6A/Class EA标准的100米UTP最佳解决方案。 相信美国康普与Solarflare合作会引领双绞线UTP的万兆革命。