以太網(wǎng)是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)，是數(shù)據(jù)中心不可缺少的主要技術(shù)之一。以太網(wǎng)技術(shù)是作為局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，由于具有高速的靈活性以及實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性等特點(diǎn)，以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，以最初的10Mb/S以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到100Gb/S以太網(wǎng)，現(xiàn)在它已是最主要的局域網(wǎng)技術(shù)，并發(fā)展成為城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)技術(shù)之一，在各類的數(shù)據(jù)中心中有著廣泛應(yīng)用。

1973年，Xerox（施樂(lè)）公司提出并實(shí)現(xiàn)了最初的以太網(wǎng)。1979年，Xerox與DEC公司（Digital Equipment Corporation）聯(lián)合起來(lái)，致力于以太網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。后來(lái)，Intel公司也加入了這個(gè)聯(lián)盟。1980年它們共同開(kāi)發(fā)并發(fā)布了最早的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展進(jìn)程就是以太網(wǎng)技術(shù)本身發(fā)展的歷程。在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的過(guò)程中，IEEE802工作委員會(huì)是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)體系定義了許多重要的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.1定義了高層局域網(wǎng)協(xié)議和通用網(wǎng)絡(luò)概念。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義了邏輯鏈路控制協(xié)議，IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)是以太網(wǎng)最核心的內(nèi)容，也是一個(gè)不斷發(fā)展的協(xié)議體系，IEEE802.3定義了標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、萬(wàn)兆以太網(wǎng)、新型以太網(wǎng)五大標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)最明顯的區(qū)別就是速率不同。

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)為采用不同傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)制訂了對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括采用細(xì)纜的10Base-2、采用粗纜10Base-5和采用雙絞線10Base-T。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)則為采用不同傳輸介質(zhì)的快速以太網(wǎng)制定了相應(yīng)的規(guī)范，主要包括采用雙絞線介質(zhì)的100Base-Tx和100Base-T4，采用多模光纖介質(zhì)的100Base-Fx以及10/100M速率自協(xié)商功能。IEEE802.3z和IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)定義了采用光纖作為傳輸介質(zhì)的1000Base-SX/LX以及采用雙絞線介質(zhì)的1000Base-T規(guī)范，而IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)定義了基于光纖的萬(wàn)兆以太網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.3ba標(biāo)準(zhǔn)是下一代40Gb/s與100Gb/s新型以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。表1中羅列了IEEE802.3至今發(fā)布的五類以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：

表1：IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

（1）標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)

1980年以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3正式發(fā)布。在1983年IEEE802.3I正式出爐，它要求只通過(guò)雙絞線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，使用以太網(wǎng)類型的信令。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定信令速度為10 mb/s。主要包括10Base-5、10Base-2、10Base-T、1Base-5、10Broad-36，10Base-F幾種類型。

（2）快速以太網(wǎng)

1995年3月IEEE頒布了IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)始了快速以太網(wǎng)時(shí)代，快速以太網(wǎng)為了和10M以太網(wǎng)兼容，適應(yīng)不同傳輸介質(zhì)的要求等，快速以太網(wǎng)采取了一些獨(dú)特的關(guān)鍵技術(shù)，如介質(zhì)無(wú)關(guān)接口（MII），自動(dòng)協(xié)商模式以及快速以太網(wǎng)中繼器等。

表2：快速以太網(wǎng)的主要參數(shù)列表

（3）千兆以太網(wǎng)

1998年6月，IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)，提供了基于光纖和屏蔽雙絞線的千兆以太網(wǎng)解決方案，1999年6月，獲得批準(zhǔn)而通過(guò)的IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)使得非屏蔽雙絞線可以用于千兆以太網(wǎng)中。千兆以太網(wǎng)具有支持傳統(tǒng)的CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議，可用于多種傳輸介質(zhì)，如雙絞線、多模和單模光纖燈，支持全雙工和半雙工，流量控制機(jī)制。

表3：千兆以太網(wǎng)的主要參數(shù)列表

（4）萬(wàn)兆以太網(wǎng)

2002年6月IEEE802.3ae正式通過(guò)并生效執(zhí)行，萬(wàn)兆以太網(wǎng)特點(diǎn)：只采用光纖傳輸，全雙工模式，不再使用半雙工和CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)，采用了局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種物理模型，將以太網(wǎng)技術(shù)引入到了廣域網(wǎng)中。

表4：萬(wàn)兆局域以太網(wǎng)的主要參數(shù)列表

表5：萬(wàn)兆廣域以太網(wǎng)的主要參數(shù)列表

（5）新型以太網(wǎng)

2006年7月，IEEE成立了高速網(wǎng)絡(luò)研究組（HSSG），意在研究3~6年中對(duì)提升以太網(wǎng)速度的需求。新的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)同時(shí)包含40G和100G兩種速率接口。IEEE802.3ba任務(wù)組于2007年12月建立，這一任務(wù)組定期開(kāi)始討論技術(shù)提案。2010年6月，IEEE宣布IEEE 802.3ba標(biāo)準(zhǔn)，即40/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)于6月17日正式發(fā)布。

IEEE 802.3ba標(biāo)準(zhǔn)解決了數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和其他流量密集高性能計(jì)算環(huán)境中數(shù)量越來(lái)越多的應(yīng)用的寬帶需求。新的標(biāo)準(zhǔn)制定了物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：40G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在100m的多模光纖、10m的銅纜、1m的交換背板上實(shí)現(xiàn)；100G標(biāo)準(zhǔn)在10km和40km的單模光纖、100m的多模光纖，10m的銅纜上實(shí)現(xiàn)。支持100m~100km的傳輸距離。

（6）以太網(wǎng)的未來(lái)

2013年4月IEEE宣布組建新的802.3 Standard for Ethernet工作組，探討制定400Gbps帶寬的新一代以太網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。802.3 400Gbps標(biāo)準(zhǔn)工作組計(jì)劃在今年5月舉行第一次討論會(huì)議。如果按照目前的發(fā)展趨勢(shì)，2015年就需要1Tbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬，2020年則需要10Tbps。沒(méi)有人知道未來(lái)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬要發(fā)展到多高。

從1973年以太網(wǎng)誕生到今年剛好是40年，在這短短的40年中，以太網(wǎng)速率由10M增長(zhǎng)到了100G，足足增長(zhǎng)了1萬(wàn)倍。隨著云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心的強(qiáng)勁需求增長(zhǎng)，以太網(wǎng)速率也將向著更高的速率發(fā)展，雖然目前看通過(guò)光纖以100G的速度傳輸已經(jīng)夠難的了，但400G的研究組已經(jīng)建立，相信不久的將來(lái)必將攻克技術(shù)上的難關(guān)，根據(jù)市場(chǎng)需要退出400G的標(biāo)準(zhǔn)，400G既然都已經(jīng)要來(lái)了，那么1000G甚至更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬還會(huì)遠(yuǎn)嗎?