自從 IEEE 802.3ae 標準于 2002 年中獲得批準以來，萬兆以太網(wǎng)端口的售貨量已經從每季度幾百個端口增加到了每季度幾萬個端口。萬兆以太網(wǎng)的部署量之所以會出現(xiàn)如此快速的增長，主要源自于下列因素：

萬兆以太網(wǎng)每端口價格的大幅降低——目前，萬兆以太網(wǎng)的價格還不到 2002 年中時的五分之一。因此，在智能模塊化交換機中，萬兆以太網(wǎng)目前的性價比（包括光纖成本）已經與基于光纖的千兆以太網(wǎng)相差無幾。

新型光纖擴大了萬兆以太網(wǎng)的部署范圍——目前，新型光纖的出現(xiàn)讓萬兆以太網(wǎng)可以部署到從數(shù)據(jù)中心到配線間的任何環(huán)境之中，而且可以延用現(xiàn)有的光纖布線。

帶寬持續(xù)增長——首先，千兆以太網(wǎng)到桌面的部署量已經在 2004 年底之前達到了每季度數(shù)百萬個端口。如此廣泛的部署大大提高了網(wǎng)絡其他部分的超額使用率。萬兆以太網(wǎng)有助于將超額使用率降低到了網(wǎng)絡設計最佳實踐所要求的水平。其次，服務器適配器和 PIC 總線技術的發(fā)展使得服務器能夠生成超過 7Gbps 的流量，這提高了為服務器使用萬兆以太網(wǎng)連接的需求。最后，新型應用在企業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心內部和數(shù)據(jù)中心之間，都催生了對于萬兆以太網(wǎng)性能的要求。以下章節(jié)將會詳細介紹這些應用。

因為萬兆以太網(wǎng)仍然屬于以太網(wǎng)，所以它可以充分利用經過多年發(fā)展的以太網(wǎng)技術，簡化向這種更高速技術的遷移過程。與此前的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)一樣，萬兆以太網(wǎng)采用了 IEEE 802.3 以太網(wǎng) MAC協(xié)議、以太網(wǎng)幀格式和幀尺寸。它支持標準的以太網(wǎng)服務，例如 802.3ad 鏈路匯聚，最多可以將 8 個萬兆以太網(wǎng)鏈路匯聚到一個虛擬的 80Gbps 連接上。因為萬兆以太網(wǎng)也是全雙工的點對點技術，它可以在不導致數(shù)據(jù)包沖突的情況下，同時支持來自于鏈路兩端的流量。因此，它不存在固有的距離限制。最大鏈路距離取決于傳輸機制和傳輸介質光纖，而不取決于以太網(wǎng)沖突域的范圍大小。

萬兆以太網(wǎng)的物理層接口通常使用下列命名規(guī)范：前綴 = “10GBASE-” = 10Gbps 基帶通信；首個后綴= 介質類型或者波長（如果介質類型是光纖的話）；第二個后綴= PHY 編碼類型；第三個后綴 = 寬波分復用（WWDM）波長或者 XAUI 通道個數(shù)。

例如，10GBASE-LX4 光傳輸模塊使用一個 1310 納米（nm）的激光束，LAN PHY（8B/10B）編碼，4個 WWDM 波長。10GBASE-SR 光傳輸模塊使用一個串行 850nm 的激光束，LAN PHY （64B/66B）編碼，1 個波長。IEEE 802.3an 任務組計劃在 2006 年的稍晚些時候，確定基于雙絞線銅纜的萬兆以太網(wǎng)（10GBASE-T）的標準。

在現(xiàn)有的從園區(qū)分發(fā)層到配線間的光纖布線中，有超過 75%都是 FDDI 級別的（62.5 微米）多模光纖（MMF）。距離要求通常超過 100 米（m）。因此，要在現(xiàn)有的 FDDI 級別 MMF 上為配線間部署萬兆以太網(wǎng)，通常需要使用 10GBASE-LX4 光傳輸模塊。

萬兆以太網(wǎng)可插拔接口具有多種外型，例如 XENPAK、X2 和 XFP。從部署的角度而言，這些外型之間的主要區(qū)別在于：1）某個指定外型所支持的萬兆以太網(wǎng)物理接口的寬度；2）物理尺寸。例如，由于空間限制，XFP 外型目前并不支持 10GBASE-LX4 和 10BASE-CX4 光傳輸模塊。只要鏈路兩端的萬兆以太網(wǎng)物理接口類型（例如 10GBASE-LX4 或者 10GBASE-SR）相同，不同類型的接口就能在光傳輸方面進行交互操作。

很多網(wǎng)絡管理人員都在考慮，是應當匯聚多條千兆以太網(wǎng)鏈路，還是部署一個萬兆以太網(wǎng)鏈路。與過去一樣，這兩種方式都各有利弊，需要根據(jù)實際情況選擇合適的方式。但是，與匯聚多條千兆以太網(wǎng)鏈路相比，萬兆以太網(wǎng)可以提供一些重要的優(yōu)勢：

減少光纖使用量——一條萬兆以太網(wǎng)鏈路所使用的光纖束少于千兆以太網(wǎng)匯聚方式。后者需要為每條千兆以太網(wǎng)鏈路使用一個光纖束。萬兆以太網(wǎng)的這種優(yōu)勢可以降低數(shù)據(jù)中心的布線復雜度。對于那些可能因為成本原因而無法鋪設更多光纖的園區(qū)環(huán)境，萬兆以太網(wǎng)能夠更加有效地使用現(xiàn)有的光纖布線。

為大型數(shù)據(jù)流提供更加有力的支持——由于終端設備的數(shù)據(jù)包排序要求，匯聚的千兆以太網(wǎng)鏈路所能支持的鏈路可能只限于 1Gbps 的數(shù)據(jù)流。相比之下，由于單個萬兆以太網(wǎng)鏈路具有更高的容量，所以萬兆以太網(wǎng)能夠更加有效地支持那些會產生多 Gb 數(shù)據(jù)流的應用。

更久的部署使用壽命——萬兆以太網(wǎng)能夠提供高于多個千兆以太網(wǎng)鏈路的可擴展性，延長部署的使用壽命。最多可以將 8 個萬兆以太網(wǎng)鏈路匯總到一個虛擬的 80Gbps 連接。

萬兆以太網(wǎng)現(xiàn)在可以部署在從數(shù)據(jù)中心到配線間上行鏈路的已有光纖布線之上（如圖 1 所示）。隨著終端設備連接帶寬的增加，萬兆以太網(wǎng)部署還可以繼續(xù)拓展到網(wǎng)絡核心之外，從而提升網(wǎng)絡的可擴展性。例如，千兆以太網(wǎng)到桌面的部署量已經在 2004 年底之前達到了每季度數(shù)百萬個端口。如此廣泛的部署大大提高了配線間上行鏈路的超額使用率，尤其是考慮到超過 90%的配線間流量都會以由北往南的方式流經上行鏈路。

在 20 世紀 90 年代后期，常見的做法是為桌面部署 10/100 以太網(wǎng)，再配以冗余千兆以太網(wǎng)上行鏈路。如果每臺交換機連接了 192 個用戶，那么超額使用率就約為 19:1。根據(jù)標準網(wǎng)絡設計最佳實踐的要求，配線間帶寬超額使用率應該介于 15:1 到 20:1 之間，因此這種做法沒有超出規(guī)定的范圍。但是，隨著千兆以太網(wǎng)到桌面近些年來的日益普及，這些超額使用率迅速地攀升到了 48:1，甚至 96:1。

即使配線間上行鏈路已經增加到兩個或者四個千兆以太網(wǎng)通道，情況也沒有得到改觀。通過為當前的交換解決方案部署萬兆以太網(wǎng)上行鏈路，有助于將配線間的超額使用率恢復到網(wǎng)絡設計最佳實踐所要求的范圍之內，并可以根據(jù)未來的需要進一步擴展帶寬容量。

利用萬兆以太網(wǎng)，IT 經理現(xiàn)在可以將他們的網(wǎng)絡存儲環(huán)境提升到新的水平，并利用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡支持要求最嚴格的存儲解決方案，例如：

通過數(shù)據(jù)中心備份和災難恢復提高業(yè)務永續(xù)性——為了滿足嚴格的業(yè)務要求，企業(yè)一直面臨著如何開發(fā)出經濟高效、安全、可擴展的業(yè)務連續(xù)性和災難恢復策略的挑戰(zhàn)。企業(yè)之所以要采用城域存儲網(wǎng)絡，一個重要的因素是他們需要在遠程地點建立備份和遠程鏡像，以拓展已經達到容量極限的數(shù)據(jù)中心，或者集中位于多個園區(qū)或者地點的數(shù)據(jù)中心資源。萬兆以太網(wǎng)的遠程傳輸能力讓企業(yè)可以在相距80 公里的兩地之間提供高速的網(wǎng)絡連接。通過使用光學放大器和散射補償器，傳輸距離還能進一步延長。

因此，企業(yè)能夠支持在此范圍內的多個園區(qū)，實現(xiàn)存儲到服務器和存儲到存儲的數(shù)據(jù)傳輸。利用萬兆以太網(wǎng)和智能交換所提供的高帶寬、低延時和安全性，企業(yè)可以更加輕松地、在企業(yè)存儲系統(tǒng)的某些距離遙遠的組件之間，實現(xiàn)無縫的數(shù)據(jù)傳輸。圖 4 顯示了一個可以支持所有基于 IP 存儲的城域解決方案和技術的萬兆以太網(wǎng)基礎設施，包括網(wǎng)絡附加存儲（NAS）、互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口（iSCSI）、基于 IP 的光纖通道（FCIP）和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理協(xié)議（NDMP）。

對于需要更高帶寬的匯聚、更遠的傳輸距離、低延時，以及支持非 IP 技術（例如光纖通道或者 IBM 的企業(yè)系統(tǒng)連接[ESCON]協(xié)議）的部署，密集波分復用（DWDM）能夠在城域網(wǎng)（MAN）中，提供高容量、獨立于協(xié)議的存儲訪問和傳輸功能。這種基于光纖的城域網(wǎng)的關鍵性存儲應用包括：備份、遠程鏡像、災難恢復、群集和存儲外包。同步鏡像需要極低的延時和很高的帶寬，而萬兆以太網(wǎng)可以提供這些要素的理想組合，滿足這種關鍵任務型的業(yè)務需求。

用于高性能數(shù)據(jù)共享和存儲整合的網(wǎng)絡附加存儲（NAS）——NAS 已經成為基于 IP 的存儲整合和文件共享的主流部署方式。NAS 在很多環(huán)境中得到了廣泛的應用，包括協(xié)作式工作組開發(fā)、工程設計、電子郵件、Web 服務和一般性文件服務。由于 NAS 操作系統(tǒng)的可定制性，NAS 文件服務器能夠極為有效地處理 I/O。這使得它很容易就會以線速占滿多個千兆以太網(wǎng)通道。

因此，企業(yè)迫切需要為 NAS存檔整合采用萬兆以太網(wǎng)，如圖 5 所示。另外，越來越多的企業(yè)需要為 NAS 文件服務器建立直接的萬兆以太網(wǎng)連接，以支持那些單個數(shù)據(jù)流超過 1Gbps 的高性能應用。相比之下，802.3ad 鏈路匯聚無法支持這樣的應用。

除了提供對共享文件的高性能訪問以外，萬兆以太網(wǎng)基礎設施還能利用多種協(xié)議，例如網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理協(xié)議（NDMP），實現(xiàn)服務器之間的復制和備份到磁盤等功能。

群集和網(wǎng)格計算旨在滿足那些需要進行大量 CPU 計算、任務處理和 I/O 傳輸?shù)膽玫囊蟆＿@些應用需要多臺服務器才能有效地完成工作負載。群集為將計算需求擴展到多臺服務器提供了一種經濟高效的方法，可以讓多個計算節(jié)點作為一個龐大的、虛擬的計算節(jié)點協(xié)同工作。群集應用可能對計算節(jié)點之間的互聯(lián)性能極為敏感，因而對于連接這些節(jié)點的網(wǎng)絡基礎設施提出了很高的要求。

因此，通過借助萬兆以太網(wǎng)的低延時特性最大限度地提高網(wǎng)絡性能，群集應用可以獲得有力的支持。為了最大限度地減少服務器延時和 CPU 負荷，企業(yè)開始采用一些新穎的服務器端技術，例如系統(tǒng)級 I/O 加速，TCP/IP 卸載引擎（TOE），以及遠程直接內存訪問（RDMA）。這些在網(wǎng)絡和服務器性能方面取得的重要進展，也能夠受益于廣泛部署的以太網(wǎng)和 IP 技術在互操作性、管理和投資保護方面提供的優(yōu)勢。

由于價格、性能目標的實現(xiàn)，新型光纖接口對于更廣泛部署的支持，以及日益增加的新型應用不斷提高對帶寬的要求，萬兆以太網(wǎng)的部署量正在迅速增長。但是，萬兆以太網(wǎng)僅僅是一個范圍更廣泛的交換解決方案的網(wǎng)絡接口。成功的萬兆以太網(wǎng)部署還會結合一些領先的智能交換服務，例如集成化安全、高可用性、交付優(yōu)化和增強的可管理性等，從而為新型應用提供必要的支持。