以太网技术的发展趋势

1．端到端QoS是未来的发展方向

经过十几年的发展，以太网的新业务和新应用不断涌现，这意味着更多的网络资源耗费，仅仅保证高带宽已经无法满足要求。如何保证网络应用的端到端QoS已经成为以太网面临的最大挑战。传统的建网模式无法满足现有业务的QoS要求，网络应用迫切要求设备对QoS的支持向边缘层和接入层发展。在过去，高QoS意味着高价格，但是ASIC技术的发展使具备强大QoS能力的低端设备成为可能，使网络的QoS从集中保证逐渐向端到端保证过渡。目前，网络边缘设备已经可以根据端口、MAC地址、VLAN信息、IP地址甚至更高层的信息来识别应用类型，为数据包打上优先级标记（如修改IEEE802.1P、IP DiffServ域），核心设备不必再对应用进行识别，只需根据IP DiffServ、IEEE802.1P进行交换，提供相应的服务质量即可。

2．可控组播技术

基本组播技术，存在以下问题：

效率低：二层网络对组播支持不足，网络资源浪费严重。

认证难：组播在协议中没有提供用户认证支持，用户可以随意加入一个组播组，并可以任意离开。

管理难：组播源缺少有效的手段控制组播信息在网络上传送的方向和范围。

计费难：组播协议没有涉及到计费部分。组播源无法知道用户何时加入，何时退出，无法统计出某个时间网络上共有多少个用户在收看组播节目，难以对用户进行准确计费。

可控组播技术，以太网交换机通过控制信令和转发平面的配合实现可靠的组播业务，满足组播管理、认证及增值业务发展的需要，其中，组播源和组播用户的控制是实现可运营组播的重要条件。

3．以太网将成为更安全的网络

针对传统以太网存在的安全隐患，交换机在安全技术方面取得了长足进展：访问控制、用户验证、防地址假冒、入侵检测与防范、安全管理等技术已经成为以太网交换机的基本特性。

4．智能识别技术的发展

随着芯片技术的发展，人们对网络应用的需求逐步提高，不再满足于通过交换机完成基本的二层桥接和三层转发任务，而更多地关注网络的业务需求，希望新型交换机具有智能转发特点，可根据报文类型、业务优先级、安全性需求等特性对不同的用户群和应用级别/层次进行识别，区别转发，满足不同用户的大范围需求，智能识别技术将逐步应用于以太网交换机领域。

5．设备管理简单化

由于接入层设备价格低廉，因此可通过Web方式为一般的企业用户提供便利的管理手段，基于Web管理界面，使网络维护和网络管理更趋人性化。然而，对于运营网络和大型企业来说，接入层设备数量众多，维护工作量大，迫切需要一种统一的管理和维护手段即集群管理协议。集群管理方式可通过一个管理IP来维护众多的网络设备，具有设备拓扑发现功能、设备故障和链路故障告警、设备统一配置等多种便于网络维护的手段，逐渐发展成为网络接入层设备管理的主要手段。

6．用户管理功能更趋完善

以太网从局域网络诞生至今，以其优良的性能和价格优势，逐渐发展成为网络的主流技术。在这一发展过程中，也伴随着各种挑战，如网络缺少用户管理机制，网络风暴、网络攻击频生，因此用户管理技术迅速应用到以太网，通过认证技术保证合法用户的正常业务。常见的网络认证技术包括：

VLAN+Web认证：用户在使用网络时，首先通过Web服务器验证用户的合法身份，获得认证后可得到用户的SLA服务。这种认证方式不需要客户端软件，并支持更多的增值业务，已成为认证技术的主流。

802.1x认证：随着802.1x扩展技术的发展，这一认证方式可随时检查用户的合法性，防止网络欺骗行为，并为按时长计费提供了可能。

多种认证技术的出现，使以太网具有更为实用的用户管理特性，从而为以太网的可运营、可管理奠定了基础。

7．VPN等业务从骨干向汇聚转移

随着以太网交换机芯片技术的发展以及汇聚层设备性能的提高，原先由骨干层提供的MPLS VPN业务逐渐转由汇聚层以太网交换机来提供。通过骨干设备提供业务的主要原因在于汇聚层设备的性能不足，但是目前汇聚层以太网交换机的性能已经超过原先的骨干设备，从业务提供角度来看，汇聚层的设备比骨干层设备多，也更接近用户，提供业务更方便。从网络的可靠性角度来看，骨干设备应该向功能简单化的方向发展。

8．用户控制功能逐渐由集中式向分布式转移

传统的组网方案是在大的以太网交换机旁边放置一台BAS设备，随着用户数量的不断增加，集中控制方式存在着扩展性问题，并可能造成带宽浪费现象，因此这种集中的用户控制和接入认证方式正逐渐向分布式控制发展，随着用户控制功能逐渐下移到接入层汇聚部分，如小区出口等，使用户控制功能呈现出分布特性，但用户的业务管理、记费和业务认证仍集中在业务平台实现。在分布模式下，简单的用户控制和接入认证功能可逐渐由以太网交换机完成，而对于复杂的用户管理功能则可由分布式BAS完成。

9．交换机和路由器将逐渐融合

交换机技术和路由器技术在网络建设过程中，一直处于并行发展状态，人们习惯上将交换机看作为一种用于局域网技术的设备，只有局域网才会考虑采用交换机，而实现广域网之间的互连则是路由器的性能。随着ASIC技术和网络处理器的不断成熟，网络逐渐被IP技术统一，以太网交换机技术已经走出了当初的“桥接”框架，逐渐应用到汇聚层和骨干层：路由器的网络接口交换机都可提供；路由器拥有的丰富的路由协议，交换机也大量应用；路由器的大容量路由表在交换机中也可实现；路由器技术在路由查找方面采用最大地址匹配思想，骨干三层交换机基于最大匹配的转发速度可以达到线速。随着ASIC技术的不断发展，交换机和路由器在路由更新能力、报文缓冲能力、队列调度能力等方面的差距正逐渐缩小，并可进一步提高高性能网络设备的性价比。