ATM与千兆以太网之争

加州旅馆

　　多媒体及相关应用需求的不断增长，带动了业界对网络速度似乎是永无止境的追逐，数年前还逞雄一时的10Mb/s普通以太网早已成为昨日黄花，在100Mb/s快速以太网征尘尚未洗尽之时，千兆以太网又已整装待发，同时蓄谋已久的ATM也趁势卷土重来，陈兵城下。

　　虽然其间还有另外一些网络技术也或多或少地显露过头角，但就目前而言，千兆以太网与ATM无疑是两项最易于被广泛接受和最有希望入主网络天下并渐成气候的技术。不过在这两者之间，孰优孰劣？谁将是最后的胜利者？用户又该如何取舍？这也正是近期困扰不少正在构建或升级网络的企业用户的一个难题，尤其对重任在肩的企业网管来说，在这两种近乎对立的、尚未有最后定论的技术中选择其中一种，很难定夺，一着不慎，就可能全盘尽失，造成人、财、物的大量浪费。而要在这二者之间作出正确的抉择，就有必要对ATM和千兆以太网技术进行一番追根溯源的工作，从二者的基本机理谈起。

　　ATM大打全能牌

　　ATM技术的核心是53字节的固定长度信元结构，这种固定的小信元结构使得在数据收发过程中，能够保持平滑稳定的通信流量，较为准确地预计网络延迟及执行时间等因素，从而能够适应包括视频、语音、数据等多种不同类型的网络传输任务，同时得益于内部特有的时间机制和对不同数据流的识别能力，ATM还能够很容易地达到极高的传输速率。目前，ATM的速率大多在OC-3（155Mb/s）到OC-192（10Gb/s）之间，其中尤以OC-3最为普通。相比之下，千兆以太网由于仍然沿用传统以太网将数据包分成自64至1518字节大小可变的帧的策略，使得网络延迟难以得到较为精确地预测，因而不太适合语音及视频等实时性要求较强的数据传输。

　　在传输介质方面，ATM可以支持单模、多模光纤、同轴线缆、屏蔽及非屏蔽的双绞线，可在100米至3000米的距离间实现从25.6Mb/s到10Gb/s的传输速率。

　　ATM技术的内在结构决定了它可以提供较好的QoS，可以动态地为语音、视频及数据传输等提供足够的带宽，同时支持连续可变数据流传输的特性则使ATM同样可以跻身于基于帧的网络服务，而QoS和固定的小信元结构则为实时服务和批处理任务提供了可能。

　　能够处理基于帧的网络服务使ATM可以通过LAN仿真（LANE）实现传统的局域网架构，以构成运行于ATM之上的以太网或令牌环网等。目前大多数的ATM交换机都带有LANE功能，进一步简化了LANE的配置。

　　ATM另一激动人心的特性是其具备较强的适应性，可以将多种网络应用集于一身，从桌面应用到WAN核心，ATM都提供了通用的解决方案，这也是迄今为止最能适应未来网络发展需要的技术。

　　千兆以太网立足传统争市场

　　千兆以太网的优势在于沿袭了传统以太网的结构，能够以快速以太网3至4倍的成本提供10倍的带宽，从而可以在用户熟悉的架构上全面提速，并具备了与现行网络的较好的兼容性能，用户仍然可以沿用现有的网络技术及已有配置及安装调试工具，减少了投资及人员培训、软、硬件重新配置方面的费用，路由器上的一个ATM端口价格在9000美元左右，而千兆位以太网交换机的每端口价格则仅有2000美元左右，还不到ATM的四分之一。

　　千兆以太网技术采用全双工介质访问控制并使用传统的CSMA-CD（carrier-sense multiple access with collision domain）带有碰撞检测的多路载波访问技术，这项技术也可以支持多种传输介质，如长、短波激光、同轴电缆及非屏蔽双绞线等，对光纤传导则可支持62.5μm和50μm的多模和9μm的单模光纤。可以在以太网架构下达到1.25Gb/s的传输速率。对单模长波光纤来说，其传输距离可从25米到5000米。

　　千兆以太网可分为半双工和全双工两种传输模式，全双工具有接收和发送两个频道，而半双工则使用同一频道进行发送和接收。因此，全双工模式比半双工模式要快一倍左右。不少供应商的产品中则提供了多个称为Ether Channel的千兆以太网接口，这样就可以提供多个千兆位带宽。

　　千兆以太网的不足之处是缺乏对QoS的支持，从而难以在以太拓扑网络中实现对语音、视频等的有效集成。

　　尺短寸长看需求

　　对用户而言，到底选用何种技术则主要取决于用户的需求，如果用户实现包括语音、视频在内的多种数据类型的传输，并要求提供可靠的服务质量，则ATM将是其当然之选；但若用户主要以较为单纯的数据网络为主要目的，并希望降低投资成本的话，则千兆以太网技术不失为一种理想的选择。

　　另外需要考虑的因素则是目前用户网络的拓扑结构、费用及用户对网络技术的熟练程度。

　　目前，ATM和千兆以太网都在竭力开拓企业领域的应用，两者在网络访问、发布及核心技术方面都各有独到之处，用户甚至可以将两者结合使用，如通过LANE技术，用户可以在服务器平台采用ATM架构，而在桌面领域使用千兆以太网技术，当然这也就对网络管理员提出了更高的要求。

　　而骨干网将是ATM与千兆以太网技术正面交锋的领域，而决定胜负的因素将是两种技术分别对语音、视频及数据的同时传输能力。而在广域网级，ATM提供了较高的可靠性、速率及先进的性能，但千兆以太网技术也毫不示弱，作为一种更为经济的选择，它提供了基于客户机/服务器的分布式应用技术，如ERP及基于Web的电子商务框架等。


表1：性能指标

　性能指标　　　　QoS　　　与现有网络的兼容性　　　　　典型速率（mb/s）

　千兆以太网　　　一般　　　　兼容现行以太网　　　　　　　1000
　ATM　　　　　　优　　　　　需要帧到信元的接口技术　　　 25.6-10000或更高

　　可以这样说，ATM迎合了企业用户对QoS、多种类数据传输及先进网络技术的需求，而千兆以太网则承继了传统以太网的优点及资源，在费用作为第一决定因素的企业中尤受欢迎。表1是ATM与千兆以太网主要性能参数概览。

　　融合势成主旋律

　　ATM与千兆以太网各有所长，短时间内很难说哪一种技术能够占据绝对的优势，一统网络基础架构的天下，这种情况下，两者之间的兼收并蓄势将成为目前大势所趋。

　　著名网络公司Cisco公司为这种融合提供了一较好的解决方案，该公司新发布的ATM路由模块中提供了接口选项，为大中型企业提供了ATM和千兆以太网的共存技术，其Catalyst 8500多功能交换机就正是这样一款融合了ATM与千兆以太网技术的产品，它将千兆以太网与ATM交换融于一个单一的平台上，从而为在两者之间进退维谷的用户提供了较为完美的解决之道。

　　另一网络供应商Xylan公司更是不遗余力地为ATM和千兆以太网的联姻推波助澜，并将同时支持ATM与千兆以太网技术作为公司发展战略的重要组成部分，而其基于多平台和X-Cell架构的OmniSwitch系列多功能交换机就是这种战略理念的较为具体的体现。OmniSwitch系列交换机提供了集成的LAN和ATM交换技术和多种交换选项，可以通过单一平台实现帧及信元交换，从而能够适应多种不同网络环境对交换机的需求。

　　另外，朗讯等公司也均有这种“二合一”式的产品问世，朗讯最先作为千兆以太网交换机推向市场的Cajun M770多功能交换机在增加了ATM交换功能之后，成为第一批同时具备ATM与千兆以太网交换功能的多功能交换机之一，为下一代企业级交换机确立了新的性能标准。Cajun M770具有较强的兼容性，支持ATM、普通以太网、快速以太网及千兆位以太网等多种网络技术及标准，是希望兼顾多种不同类型网络的园区级用户的理想之选。

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