全面講解千兆路由交換機(jī)無阻塞的概念，關(guān)于很多的千兆路由交換機(jī)問題，都是涉及到無阻塞的概念，所以要先了解千兆路由交換機(jī)造型時(shí)的五個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)才能為以后的千兆路由交換機(jī)做好準(zhǔn)備。

摘要：本文第一部分詳細(xì)介紹千兆以大網(wǎng)的技術(shù)原理，并重點(diǎn)討論千兆以太網(wǎng)的效率和可靠性問題。作為實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品，本文第二期分詳細(xì)介紹千兆路由交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)討論在千兆路由交換機(jī)中線速和無阻塞的概念。

最后針對(duì)廣電視實(shí)的建網(wǎng)需求，提出在千兆路由交換機(jī)造型時(shí)的五個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。 1千兆以太網(wǎng)技術(shù)原理，早期以太網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)：IEEE802.3定義了10Mbps的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用載波監(jiān)聽和沖突檢測(cè)（CSMA／CD）協(xié)議，以半雙工方式運(yùn)行。

從80年代末開始以太網(wǎng)取得了巨大的成功。10BaseT是運(yùn)行在3類或更高類別的雙絞線上的以太網(wǎng)，10Base2／5是運(yùn)行在同軸電纜上的以太網(wǎng)，10BaseFL是運(yùn)行在千兆路由交換機(jī)。

由于沖突檢測(cè)的協(xié)議要求一個(gè)512位的時(shí)間槽保證無錯(cuò)誤的檢測(cè)到?jīng)_突，所以以太網(wǎng)的距離覆蓋范圍受到了限制，10BaseFL最大的覆蓋距離為2km，10BaseT在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的最大覆蓋距離為100m。

快速以太網(wǎng)：IEEE802.3u定義了100Mbps的快速千兆路由交換機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，它可以用半雙工的方式運(yùn)行 CSMA／CD協(xié)議，也可以有全雙工的方式。由于快速以太網(wǎng)對(duì)以太網(wǎng)的后向兼容性，在90年代的中后期，快速以太網(wǎng)成為局域網(wǎng)中的主流技術(shù)。

100BaseTX是運(yùn)行于5類雙絞線上的快速以太網(wǎng)， 100BaseFX是運(yùn)行于光纖上的快速以太網(wǎng)。對(duì)于以半雙工方式運(yùn)行的快速以太網(wǎng)，同樣也有距離覆蓋范圍的限制，并且由于快速以太網(wǎng)以100Mbps的速率運(yùn)行，時(shí)間槽長度同樣是512位，所以它的最大距離覆蓋范圍是以太網(wǎng)的1／10，為200m。

但是對(duì)于全雙工方式運(yùn)行的快速以太網(wǎng)，在理論上就不再有距離的限制，而實(shí)際受限于電或光信號(hào)的衰減。如實(shí)際中運(yùn)行在單模光纖上的100BasFX SMF的全雙工快速以太網(wǎng)最大覆蓋距離可達(dá)20km以上。千兆路由交換機(jī)協(xié)議 1998年6月在千兆以太網(wǎng)聯(lián)盟的推動(dòng)下IEEE正式發(fā)布了千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3。

把以太網(wǎng)的速率提高到了1000MbPs。而在此之前的1997年，就已經(jīng)有很多的廠商迫不及待地推出了千兆路由交換機(jī)的產(chǎn)品，結(jié)網(wǎng)絡(luò)界帶來了全新的解決方案。到了現(xiàn)在的2000年，我們已經(jīng)可以很清晰地看到，不僅以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)在桌面和工作組級(jí)網(wǎng)絡(luò)中打敗了ATM，在城域網(wǎng)中，千兆以太網(wǎng)也憑借其良好的兼容性和優(yōu)異的性價(jià)比占據(jù)了絕對(duì)的上風(fēng)。

可以預(yù)見未來隨著價(jià)格的下跌，千兆以太網(wǎng)會(huì)象快速以太網(wǎng)一樣普及。半雙工千兆以太網(wǎng) MAC層協(xié)議 對(duì)于快速以太網(wǎng)來說，512位的時(shí)間槽內(nèi)電波或光可以傳輸400m遠(yuǎn)，如果在千兆路由交換機(jī)中， 512位的時(shí)間槽內(nèi)電波或光的傳輸距離則只有40m遠(yuǎn)，采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的半雙工千兆以太網(wǎng)的覆蓋半徑只有20m。

這樣的距離覆蓋范圍在實(shí)際中無法得到大規(guī)模推廣。為了解決這個(gè)問題， IEEE對(duì)以太網(wǎng)的MAC層協(xié)議作了第一次重大修改：載波擴(kuò)展和幀突發(fā)。載波擴(kuò)展 為了使千兆以太網(wǎng)的距離覆蓋范圍達(dá)到實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，半雙工千兆以太網(wǎng)時(shí)間槽長度擴(kuò)展到了 4096位，這樣半雙工千兆以太網(wǎng)的距離覆蓋范圍擴(kuò)展到了160m。

為了兼容以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)中的幀結(jié)構(gòu)，半雙工千兆路由交換機(jī)的最小幀長度仍需要保持為64byte。但考慮到時(shí)間槽長度為51 byte，為了能夠匹配時(shí)間糟的長度，當(dāng)某個(gè)DTE發(fā)送小于512byte幀時(shí)，半雙 工千兆以太網(wǎng)MAC 將在正常發(fā)送數(shù)據(jù)之后發(fā)送一個(gè)載波擴(kuò)展序列直到一個(gè)時(shí)間精結(jié)束。