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  • 千兆宽带下,UDP的最大传输速度能达到多少? 你以为千兆宽带,你写的UDP程序就能达到千兆速度吗? 怎么可能 其速度异常低,根本无法百分之90%多的使用千兆带宽.那如何才能作到百分之90%多的使用网络带宽呢? 这就来告诉你-...
  • 在使用以太网测试仪中,千兆以太网的带宽...帧的长度决定了一次能传多少个字节。以太网规定的最大帧长1518个字节。由于物理上采用的CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多路访问技术),所以发完一帧之后不能马上发第

    在使用以太网测试仪中,千兆以太网的带宽可以定义为一个网元每1秒钟可以发送1,000,000,000 bits,即每秒10亿个1或0。我们都知道8个bits等于1个Byte,所以千兆以太网可以传输125,000,000字节。

    但是,我们并不能全部使用这125,000,000字节,还有一些额外的开销。首先,以太网上的数据传输是基于Frame的。帧的长度决定了一次能传多少个字节。以太网规定的最大帧长是1518个字节。由于物理上采用的是CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多路访问技术),所以发完一帧之后不能马上发第二帧。帧与帧之间还要有个间隔,叫做Interframe Gap,长度为12字节。另外,发每一个帧之前,还需要有个8字节的Preamble,叫做前导。这样一来,每发一个帧,都要使用20个字节的额外开销。

    假设在千兆以太网中,1秒钟发送的都是最大帧,那么通过计算,我们可以得到125 000 000/(1518+20)= 81274帧/秒,实际传送了81274*1518= 123,373,932字节,即986,991,456 bits。
    而如果1秒钟发送的都是64字节的最小帧的话,那么可以传送1,488,095帧,或者761,904,762,传输效率一下子打了76折。
    在这里插入图片描述

    那么在这个1518字节的帧中,是不是又全部都是数据哪?答案显然是否定的。看了这张图,大家应该都明白了吧。简单说一下:以太网的帧头用掉了14个字节,IP头用掉了20个字节,TCP头用掉了20个字节。这里还没有考虑VLAN头,IP选项字段,TCP选项字段这些额外开销。

    用前面全大包的例子来看,如果是采用标准TCP协议来传输数据,那么1518个帧长里面,协议包头用掉了(14 + 20 + 20 + 4)= 58,所以可传输的数据为1460字节,那么一秒钟可以实际传送的字节数是1460字节/帧*81274帧/秒= 118,660,040字节= 949,280,320 bits。影响网络性能的原因不只有吞吐量,还有时延、IP连通性、误码性能测试等原因,明辰智航千兆以太网测试仪为城域以太网和IP服务的安装和维护提供全面的测试解决方案。更有万兆以太网测试仪为您的网络性能及测试需求保驾护航!

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  • 在我们家庭局域网中,传输介质通常使用的都百兆网线,还有另外一种常用的是千兆网线,那两者使用上都有什么区别呢?百兆网线和千兆网线做法上又有什么区别呢?今天我们就来详细了解一下。根据网线的分类来说,所有...

    有朋友问千兆交换机能接百兆网线吗?在我们家庭局域网中,传输介质通常使用的都是百兆网线,还有另外一种常用的是千兆网线,那两者使用上都有什么区别呢?百兆网线和千兆网线做法上又有什么区别呢?今天我们就来详细了解一下。

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    根据网线的分类来说,所有的网线在外皮上都有种类标识,CAT5 CAT5E 分别代表了五类线超五类线,也就是我们说的百兆网线;CAT6 CAT6A 则代表了六类线和超六类线也就是千兆网线,其实千兆也可以用超五类线,只是我们推荐最好用6类线,因为线的优劣性能各不一样,千兆用超5类线不是很保险。

    在使用上,其实千兆网线和百兆网线是没什么区别的,千兆网线完全兼容百兆网络,当然,百兆网线的传输速率没有千兆的高,所以不能向上兼容。也就是说,在家庭网络环境下,使用百兆网线和千兆网线都是可行的,用千兆网线就不必担心家庭宽带升级产生的重新布线的麻烦,不过相对来说千兆网线的价格也贵很多。

    下面就举几个常见例子:

    • 1、千兆主干交换机,接千兆分交换机,用什么线?六类线(CAT6) 

    • 2、千兆主干交换机,接百兆分交换机,用什么线?六类线(CAT6) 

    • 3、千兆主干交换机,接新服务器,用什么线?六类线(CAT6) 

    • 4、千兆主干交换机,接老服务器,用什么线?超五类(CAT5E),跑100Mbps 。

    • 5、千兆分交换机,接新机器,用什么线?预算多就用六类线(CAT6),起码要用超五类(CAT5E)。

    • 6、百兆分交换机,接旧机器,用什么线?用超五类,原来有可以不动,质量太差的话剪掉,全新布过超五类(CAT5E)。

          在传输数据方法来说,百兆网线的线芯是8芯,但上传和下载只用到了其中的4根,而千兆网线需要完全用到8根。

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          另外在线芯的排布上,千兆网线的线芯中间有个十字形的塑料架,用来把四组8芯的线分开,这个百兆网线是没有的,这也让千兆网线的做法又提高了难度。

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    那么问题就来了:

    我用千兆交换机接百兆网线行吗?    

    千兆交换机可以接百兆网线,只是这条线路上只能使用百兆网了,无法达到千兆的水平。

    千兆和百兆网线都用的是T568B标准的。(除非设备之间需要用到交叉线。)

    连接千兆交换机如果要达到千兆速度,最好使用六类线,五类线不可以的,超五类线看线的质量和传输的距离。

    在这里我们有必要再介绍一下六类线的性能:

    六类线:该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于1Gbps的应用。  六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。

    如果确认硬件都正常。试着把其中一个或两个千兆口设置成 100M全双工/或半双工,这样会比较稳定。

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    一般情况下,大于200M的宽带,建议使用双千兆路由器。如果你家宽带目前还没大于200M,也建议购买时购买双千兆路由器。因为价格高不了多少,但是可以保证一段时间内不用更换。

    为何大于200M的宽带一般建议使用双千兆路由器?因为过去2.4G单根天线最大的带宽是150M,再加上无线有一些损耗,所以大于200M宽带我们一般就建议双千兆的路由器了。实际上即使是100M及以上的宽带,我们都推荐双千兆路由器。

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    千兆的意思是无线可以达到千兆速率,有线也都是千兆电口。如果仅仅是无线是千兆,不能叫双千兆路由器。

    无线千兆的意思是,无线路由器几根天线(2.4GHz核5GHz)可以承载的速率之和必须超过1000M,如果是能单频超过1000M,那这个无线路由器的性能是相当好了,就是价格感人。

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    有线千兆的意思很明显,不管是路由器的WAN口和LAN口,都建议是千兆。有一些路由器只有WAN口是千兆,LAN口不是千兆,这个在购买时要注意。

    同时,购买路由器建议要注意双频双千兆,双核或4核CPU,支持MU-MIMO。

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    双千兆解释过了,下面解释其他的需求:

    CPU能力是路由器的重点。因为目前家庭路由器全部通过CPU进行转发处理,而且路由器的一些独特的功能也需要CPU来完成,CPU越强,路由器的性能越好。如果是200M以上的宽带,为了避免路由器的CPU成为瓶颈,建议选择至少双核的CPU,4核最好。

    双频是指,支持2.4G和5G。5G支持高速上网,适合就近接入,2.4G穿墙能力强,适合增加覆盖面积。有些路由器支持独立的信号放大器,这个也是备选的条件。

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    MU-MIMO是多用户多入多出技术,简单的说就算可以支持多个终端接入WIFI后同时首发数据报文,而过去是必须要处理完毕后才能处理下一个终端的报文。MU-MIMO可以实现多终端的并发处理,因此可以更大的提升设备接入无线后的带宽。

    一般满足这几点,就可以选择合适的路由器了,建议还是有一些远见,估计明年后年,普通家庭宽带的带宽估计100M以上就是标配了。

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  • 同时,随着5G已经在全球启动规模商用,移动宽带增强(eMBB)也具备了为用户提供千兆接入的能力,固定和移动双千兆时代已经来临。在此背景下,国内三大运营商已陆续进入10G PON规模部署阶段。于此同时,下一代PON即10G...

    当下,我国固定宽带接入速率成指数增长,预计在未来几年内,固网接入速率将逐渐提升到1G;同时,随着5G已经在全球启动规模商用,移动宽带增强(eMBB)也具备了为用户提供千兆接入的能力,固定和移动双千兆时代已经来临。在此背景下,国内三大运营商已陆续进入10G PON规模部署阶段。于此同时,下一代PON即10G+ PON技术演进也提上日程。

    要大规模实现千兆入户,不仅EPONGPON不能胜任,10G EPONXG-PON也表现出力不从心,因此需要更高速率的PON技术。在探讨下一代PON技术选择时,速率方面存在25G、50G、100G等方面的选择,因25G和现有的10G相比差别太小,而100G难度太大,50G比较适中,也与前期4倍提升(2.5G至10G)的规律基本一致,50G PON适合作为国内10G PON的演进技术。

    背景知识:国内为何选择50G PON作为10G PON的演进技术?

    目前规模部署的10G PON包含了10G GPON和10G EPON两个技术,分别归属于ITU-T和IEEE两大标准体系。FSAN组织曾定义了NG-PON2作为10G GPON的演进技术,并在2011年启动NG-PON2的标准化工作,于2015年完成了标准制定,其中NG-PON2在制定初期考虑以全新场景为牵引,可选择TDM-PON以外的可用技术,最终的网络模型确定为基于TWDM-PON(TDM+WDM)的复合网络结构,ITU-T也于2013-2015陆续发布了G.989.1-G.989.3,定义了多波长叠加TWDM+PtP PON技术规范。TWDM PON大量集成了XG(S)-PON技术,在ONU侧使用波长可调激光器,从而可以工作在任意波长,并且通过WDM技术实现与GPON、XG(S)-PON的技术共存。但由于NG-PON2网络模型中的单波长速率提升并不明显,且在技术层面突发模式下的可调发射机与可调接收机的实现难度较大、成本较高,带来整体建网成本大大提高,因此国内运营商对此的技术选择并不积极。且随着25G/50G速率以太网规模化应用,高速产业链的成熟使得N*10G系统架构面临过时。

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    IEEE在10G EPON之后于2015年12月又启动了25Gb/s,50Gb/s,100Gb/s EPON标准,单波速率25Gb/s,采用2个波长或者4个波长通过波长堆叠的方式实现50G或者100G的容量。在经过两年的讨论后,由于100G的技术实现难度太高,最终IEEE 802.3ca去掉了100G的项目目标,只保留了单波长的25G EPON和基于两个波长叠加的50G EPON。但是由于25G PON和10G PON的容量过于接近,从10G升级到25G带宽改善颗粒太小,而基于两个波长堆叠的2*25G成本从长期看不如单波50G更具成本优势,因为都不适合作为国内10G EPON的下一步升级路线。

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    综合考虑网络远期需求、建网成本等因素后,国内产业界(中国运营商和设备商)在ITU-T SG15立项了单通道50G TDM-PON并在2018年2月结束的ITU-T SG15全会上获得通过,这也标志着单通道50G TDM-PON将成为国内后10G PON网络演进发展的主要技术方向。两代宽带接入平台的大规模部署时间间隔约为7-8年,可见在中国大规模部署下一代PON技术的预期时间节点约为2025年。选择50G TDM PON(单通道50G PON)作为下一代PON技术,面向2025年左右部署已成为业界共识。而国际上,北美MSO运营商选择支持的是25G PON的IEEE P802.3ca标准,基于近期有快速部署25G PON并且将来可以通过波长叠加逐步平滑升级到50G的网络。无论应用规模还是技术实力,目前我国运营商和制造商在全球光接入网产业中具有重要地位。从21世纪至今,FTTH和宽带经历了近20年的发展,已经成为世界潮流。通过这次选择将50G PON技术作为后10G PON技术的演进方案进行探索,将历史性的引导国际PON接入网的走向,进一步推进PON技术的融合。

    10G+ PON:系统架构与技术要求

    10G+ PON系统架构如下图所示。

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    10G+ PON网络(高速PON网络)物理层可以支持以下的上下行速率集合:

    • 50Gbit/s下行,10Gbit/s上行
    • 50Gbit/s下行,25Gbit/s上行(国内不考虑)
    • 50Gbit/s下行,50Gbit/s上行

    同时,高速PON网络必须满足相应的OPL等级,即28/29dB和31/32dB的ODN网络衰耗要求;光分路比至少需达到1:64,最大光纤距离至少应达到20km;设备必须支持目前现网已大量应用的ITU-G.652光纤,同时也应该兼容G.657光纤。在系统级要求方面,高速PON网络除了需要满足验证和识别ONU(包括GPON/XG(S)-PON),数据加密,DBA和护眼/保护机制外,设备还应该支持省电模式,大大降低运营商的运营成本。在与现有网络的共存和可融合性方面,为了对已部署的PON设备的投资利用率最大化,高速PON网络必须支持与XG-PON/XGS-PON/10G EPON共用同一类ODN网络,并保证XG-PON/XGS-PON/10G EPON用户的无缝平滑升级能力。

    10G+ PON:可利用的调制技术

    一般来说,不同的调制技术有不同的优缺点,不同的调制技术可以满足不同场景下的不同需求。不同代PON网络之间的共存要求、线路速率和功率预算要求都将对调制技术选择产生重大影响。

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    一般来说,NRZ编码相对简单并且接收灵敏度较高,但它需要最高的光器件带宽并具有最低的色散容限。双二进制编码和PAM4码型可以降低光器件的带宽需求并且有更高的色散容限,但接收机灵敏度降低且器件复杂性提高。OFDM对光器件的带宽要求最低,但它需要很高的光器件线性度、复杂的电子器件工艺要求并且接收机灵敏度大幅降低。在EDB和ODB之间,一般来说,ODB在发射机侧需要更复杂的调制器,但是接收机相对简化(类NRZ接收机)。对于50G PON,NRZ方案结构简单、灵敏度高,但在接收端需进行色散补偿。堆成50G EDB方案在ONU侧采用25G接收机和25G发送光器件,成本较低,但50G接收需采用EDB三电平解码,会引入额外ONU成本,同时EDB接收灵敏度较低,从而加剧功率预算的挑战;为了提升多电平解码性能,一般需要引入均衡技术。而ODB方案,其主要优点是下行接收灵敏度高,下行接收简单。但发送侧较复杂,引入相位调制器。PAM-4方案,波特率减半,对光电器件带宽要求降低,但对器件线性度提出了更高的要求,并且PAM-4收发芯片会带来成本和功耗等问题,同时PAM-4相对前几种方案灵敏度较低。DMT的方案,在接收端可以采用10G接收机,且抗色散性能较好,但编解码需要DSP,带来较高成本问题,且接收灵敏度较低。对于50Gb/s PON,随着速率的提升,需要面对如下技术挑战:更高速率的光器件和电器件要求,更高的发射光功率,高灵敏度的高速接收机以及克服高速传输带来的色散问题。总之,50G PON技术的成熟离不开高速光器件产业链的成熟和技术的进步,大功率的高速EML+SOA,高速光电器件的成熟将是下一代50G PON的规模部署的关键。

    10G+ PON: 可利用的光放大器技术

    在多波长系统架构中,还需要克服多路复用/解复用器件带来的额外插损。为了实现相同的功率预算并利旧传统的ODN,在基于10Gb/s+线路速率的系统中可能需要光放大器。可用于10Gb/s以上系统的光放大器技术:EDFA和SOA。EDFA,即掺饵光纤放大器,其使用掺饵光纤作为增益介质来放大光信号,目前广泛用于DWDM光纤传输系统中。EDFA放大器的缺点是体积较大且成本较高,在多波长系统中使用它会更经济,多个通道可以共享相同的放大器并平摊成本。但到目前为止,只在C波段(约1525nm-1565nm)和L波段(约1570nm-1610nm)开发了EDFA,如果波长在S波段(1490nm区域)或O波段(1300nm区域),则需要掺铥或者掺镨光纤放大器,但迄今为止尚未在任何商业系统中开发这种光纤放大器。因此,50G PON系统使用EDFA的放大技术不现实。SOA,即半导体光放大器,其使用半导体作为增益介质的放大器。与EDFA相比,SOA只能提供中等增益并具有更高的噪声系数,但SOA尺寸小,电泵浦比EDFA便宜很多。此外,SOA还可以与半导体激光器、调制器、检测器等集成,还可以用于每个半导体激光器工作波段,例如O波段、S波段、C波段、L波段等。

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    在发送机侧,SOA可用于提高发射功率。最直接的方法是将SOA于发射机进行芯片集成。如果我们想要增加下行方向的功率预算,那么在OLT发射机中集成SOA将是最合适的方案,因为它只会增加一小部分OLT发射机侧的成本,且能够保持相同的OLT端口密度。SOA也可以在接收机侧用作前置放大器。由于SOA的相对较高的噪声系数,在信号通过SOA前置放大器后会引入大量的ASE噪声。在SOA之后,可以使用窄带滤波器来改善信噪比。

    10G+ PON: 可选择的波长分配

    波长分配是所有PON标准中最重要的部分之一,因为它对成本和传统PON网络共存具有重大影响。对于单波长10Gb/s以上的下一代高速PON,波长分配比较复杂。从传统PON到50G PON可能存在多种可能的迁移路劲,例如GPON到50G PON,XG-PON到50G PON或GPON/XGS-PON到50G PON等。目前产业界普遍认为25G和50G TDM PON是超过10G的两种可能的高速PON,不同的运营商可能在“PON跨代”上有不同的升级方案和不同的路劲,对于国内运营商来说,50G PON很可能作为10G-PON后的演进方案。

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    对于国内运营商而言,PON网络演进的路线是从1G PON到10G PON,再从10G PON到50G PON。每一代PON技术的更新升级,都会面临前后两代PON技术的共存问题。比如从GPON升级到XG(S)-PON,就会存在GPON和XG(S)-PON的共用ODN的情况。因此,其波长分配方案见下图所示。

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    小结与展望

    1.标准方面,50G TDM-PON标准已在ITU-T SG15全会立项成功,国内产业链达成一致意见,推动单波长50G的PON技术发展。2.速率方面,单波长50G PON比现在使用的10G PON高4倍,满足接入网速率迭代升级带宽至少提升4倍的普遍规律,且单波长相对于多波长具有光学结构简单,波长规划便捷等优点,能够减少运营商后期网络升级的成本。3.光电器件产业链方面,目前以太网产业链正在向单通道25G和50G演进,数据中心的大量需求将加速高速光器件的成熟,且价格成本逐步走低。下一代PON可受益于相关产业链的发展,但目前来看单波50G PON在灵敏度及链路预算方面仍然受光器件的制约。然而,50G PON距离下次商用还有5-7年的时间,光器件产业界有比较充足的时间进行创新和研发。总的来说,接入网50G光器件已部分具备设计能力,但距离整体商用还有一定距离。4.可选技术方面,调制技术目前百花齐放,从传统的NRZ+DSP/NRZ+EDB到双端EDB和PAM4技术均有新的研究进展;在放大器技术方面,SOA技术的发展对50G PON的部署至关重要;在高速光器件方面,EML,TIA,PIN/APD等器件的成熟,尤其是速率提升后的突发接收、功率预算和综合功耗仍然是后10G PON技术需要解决的重点问题,同时最优技术路线的选择也要综合考虑产业链的成本因素。

    参考资料:

    1.IEEE. 50G-EPON Task Force, Physical layer specifications and management parameters for 25 Gb/s and 50 Gb/s passive optical networks: IEEE P802.3ca: 2018[S/OL]. [2019-08-06]. http://www.ieee802.org/3/ca/.

    2.刁兴玲.50GPON成下一代PON发展方向PON融合已成业界共识. DOI:10.13571/j.cnki.cww.2018.19.028

    3.后10G PON技术研究报告(CCSA研究报告).

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  • 工业上常常会用到工业交换机,工程商在做小型网络监控方案的时候,经常需要选配合适的百兆工业交换机或千兆工业交换机,但是,到底配百兆工业交换机还是千兆工业交换机呢?今天飞畅科技的小编来教您如何计算百兆...
  • 各大运营商也逐步提升网络套餐,现在的多数地区主打套餐应该光纤200M网速了,很多人家里都也升级了,我们就拿电信宽带来说,升级到200兆以后很多人反应速度并没有比以前快多少啊,觉得速度还是慢,这什么原因呢...
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  • 在做小型网络监控方案的时候,常常会因为选配的交换机不当导致卡顿、延迟等情况,那么我们应该如何根据实际情况选择合适带宽的交换机呢?...码率描述视频数据量大小的参数,单位通常为Kbps,意义每秒有多少K...
  • 5g网速4g的多少

    千次阅读 2019-11-03 22:16:00
    5g网速4g的多少倍?下面就让我来为你介绍一下! 5g网速4g的多少倍  1、目前仍在测试阶段的5G网络已成功在28千兆赫(GHz)波段下达到了1Gbps,相比之下,当前的第四代长期演进(4G LTE)服务的传输速率仅为75...
  • 本篇案例介绍的是BeeconX为东钱湖湖墅搭建千兆别墅组网方案。东钱湖湖墅项目位于浙江省宁波市国家4A级景区——东钱湖湖畔。东钱湖地处宁波城东,环湖分布有七堰九塘,...水是江南的魂,环湖而居,是多少人心中割不断

空空如也

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