以太网是什么?以太网和宽带的区别是什么?全面掌握高速以太网链路的最新发展态势

数字业务的发展对带宽提出了越来越高的需求，数据中心必须升级基础设施才能跟上这 一潮流。业界针对 800G 和 1.6T 展开了如火如荼的研究，其中，单通道的接口速度高达 224 Gbps 成为主要的研究方向之一。本应用指南重点介绍了现代化数据中心内部高速以太网链路的最新发展态势，以及是德科技针对高达 224 Gbps 接口推出的高速测试解决方案。文末还有数据中心基础设施术语供您参考。

为了更好的掌握高速以太网链路, 让我们先回答一些关于以太网的问题：

以太网是什么意思?

以太网是一种计算机局域网技术。IEEE 802.3标准由IEEE组织建立了以太网的技术标准，包括物理层连接、电子信号和媒体接入层协议。以太网是一种标准化的网络通信协议，它定义了在网络上传输数据的方式。以太网使用一种称为载波侦听多路访问（CSMA/CD）的机制来避免数据冲突。以太网使用双绞线作为物理传输介质，可以在短距离内实现高速数据传输。

为什么需要以太网？

我们知道在共享网络中，对于两个或多个相连的设备，在通过共享的铜缆或光缆试图同时发送数据报文时，组成数据包的电脉冲或光子会重叠（用来指示数据包中1和0的字节位），因此会发生数据包冲突，信息无法互通。这就同样需要一种规则，以指导设备之间的信息能够正确、有效的进行传递。而以太网技术便提供了这一规则。

以太网使用一种称为载波侦听多址/冲突检测技术，来解决通信双方数据包冲突的问题。以太网是基于载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议的IEEE 802.3标准的通用名称。CSMA/CD定义信息何时进行传输，检测到冲突的处理方式，以及传输速度和所需介质等规则。今天，以太网是应用最普遍的一种计算机局域网技术，被广泛应用于家庭、企业和学术机构等场景。

以太网的工作原理

• 载波侦听多路访问（CSMA/CD）- 以太网使用CSMA/CD机制来避免数据冲突。在以太网上，每个设备都在发送数据之前先检查介质是否空闲。如果介质忙碌，则设备会等待一段时间再尝试发送。当设备检测到介质空闲时，它会发送数据，并在发送过程中持续检测是否存在冲突。如果检测到冲突，设备会发送一个特殊的干扰信号，并重新尝试发送数据。

• 媒体流量控制 - 以太网使用PAUSE命令来实现媒体流量控制。当一个设备发送数据时，它会同时发送一个PAUSE命令，该命令告诉其他设备在一定时间内不要发送数据。这样，发送数据的设备就可以在媒体上获得持续的时间段，从而实现流量控制。

• 安全性 - 以太网可以通过多种方式来提高安全性，如使用虚拟私有网络（VPN）或网络地址转换（NAT）来隐藏私有IP地址。此外，以太网还可以使用防火墙和入侵检测系统来保护网络免受攻击。

以太网采用什么协议标准？

‌以太网采用的协议标准是IEEE 802.3标准，也称为CSMA/CD协议‌。以太网是一种基于载波侦听多址/冲突检测（CSMA/CD）协议的局域网技术，主要用于解决共享网络中数据包冲突的问题。‌

以太网的标准包括多种类型，如标准以太网（10 Mbit/s）、快速以太网（100 Mbit/s）、千兆以太网（1000 Mbit/s）和万兆以太网（10 Gbit/s）等，这些标准的发展使得以太网在家庭、企业和学术机构等场景中得到了广泛应用。

标准以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网的区别是什么？

它們都是以太网，区别就是速率。

至上世纪七十年代以太网诞生后，以太网标准不断演进。如下表所示，经过长期的发展，以太网已包括标准以太网（10 Mbit/s）、快速以太网（100 Mbit/s）、千兆以太网（1000 Mbit/s）和万兆以太网（10 Gbit/s）等。

标准以太网是最早期的以太网，其传输速率为10Mbts，也称为传统以太网。此种以太网的组网方式非常灵活，既可以使用粗、细缆组成总线网络，也可以使用双绞线组成星状网络，还可以同时使用同轴电缆和双绞线组成混合网络。

快速以太网是一种局域网（LAN）传输标准，它提供每秒100兆的数据传输率（100BASE-T）。有每秒10兆（10BASE-T）的以太网卡的工作站能连接到快速以太网。（每秒100兆是一个共享的数据传输率；对每个工作站的输入由10Mbps卡限制）。

千兆以太网的传输速率为1千兆比特每秒(1 Gbps)。它使用同轴电缆、双绞线、光纤等传输介质,可以提供更快、更可靠的数据传输速度。需要注意的是，使用千兆以太网的设备需要满足一定的硬件要求，包括网卡、交换机、路由器等设备都需要支持千兆以太网技术。

万兆以太网也被称为10GbE和10G以太网，是一种电信技术,它的数据速度高达100亿比特/秒,比传统的千兆以太网标准快10倍。10G以太网需要用于连接数据中心和企业的路由器、10G交换机和服务器,并用于长途和高带宽中继线,以实现基于以太网和光纤的区域网络。它支持广泛的网络应用中的连接,如局域网(LAN)、广域网(WAN)和城域网(MAN)。

以太网和宽带的区别是什么？以太网就是宽带连接吗？

以太网不是宽带连接。‌以太网和宽带连接的主要区别在于它们的定义和应用场景。‌

以太网是一种计算机网络技术，主要用于构建局域网。它通过物理层的连线、电子信号和对应的介质访问层协议来组成一个局域网。以太网技术有具体的标准、参数和协议来定义，广泛应用于企业、学校和家庭等局部区域内的网络连接。‌

宽带连接则是一种互联网接入方式，通常通过ADSL、光纤或其他高速互联网技术实现。宽带连接的传输速率通常超过1Mbps，能够满足语音、图像等大量信息的传递需求。宽带连接可以通过拨号、静态IP或自动获取IP的方式连接到网络。

在实际应用中，以太网通常需要依赖宽带连接来建立。例如，在不使用路由器的情况下，电脑可以直接通过墙上的网线插口与宽带连接相连，这种连接方式被称为“宽带连接”。而如果使用路由器，路由器会将宽带连接的出口网线与电脑相连，电脑通过网线连接到路由器的LAN口，这种连接方式则被称为以太网连接。‌

网络链路是什么意思?

链路指无源的点到点的物理连接。有线通信时，链路指两个节点之间的物理线路，如电缆或光纤。无线电通信时，链路指基站和终端之间传播电磁波的路径空间。

什么以太网链路聚合作用?

链路聚合是将多个物理以太网端口聚合在一起形成一个逻辑上的聚合组，使用链路聚合服务的上层实体把同一聚合组内的多条物理链路视为一条逻辑链路。 

链路聚合可以实现出/入负荷在聚合组中各个成员端口之间分担，以增加带宽。同时，同一聚合组的各个成员端口之间彼此动态备份，提高了连接可靠性。 

以太网的关键技术 - 以太网的网络层次

以太网采用无源的介质，按广播方式传播信息。它规定了物理层和数据链路层协议，规定了物理层和数据链路层的接口以及数据链路层与更高层的接口。

物理层

物理层规定了以太网的基本物理属性，如数据编码、时标、电频等。

物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体（即通信通道），物理层的传输单位为比特（bit），即一个二进制位（“0”或“1”）。实际的比特传输必须依赖于传输设备和物理媒体，但是，物理层不是指具体的物理设备，也不是指信号传输的物理媒体，而是指在物理媒体之上为上一层（数据链路层）提供一个传输原始比特流的物理连接。

数据链路层

数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源设备网络层转发过来的数据可靠地传输到相邻节点的目的设备网络层。由于以太网的物理层和数据链路层是相关的，针对物理层的不同工作模式，需要提供特定的数据链路层来访问。这给设计和应用带来了一些不便。

为此，一些组织和厂家提出把数据链路层再进行分层，分为媒体接入控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。这样不同的物理层对应不同的MAC子层，LLC子层则可以完全独立。如下图所示。

大型互联网数据中心是光互连技术和创新增长最快的市场——由于机器对机器通信快步增长，70% 的互联网流量发生在数据中心内部。图 1 展示了基于 CLOS11 架构（也称为叶脊）的典型数据中心网络结构。

什么是数据中心？

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。在今后的发展中，数据中心也将会成为企业竞争的资产，商业模式也会因此发生改变。随着数据中心应用的广泛化，人工智能、网络安全等也相继出现，更多的用户都被带到了网络和手机的应用中。

大规模数据中心分几层? 超大规模数据中心的网络架构

数据中心内部网络从下到上通常分为三到四层。服务器到核心网的各层级之间存在各种互连，它们的长度短则几米，长则数千米，因此需要采用不同的技术和接口标准。

服务器机柜/机架顶部（TOR）交换机 - 最下面一层的服务器机架与机柜顶部的 TOR 交换机相连。当今的 数据中心通常部署 25G 网络，其中部分人工智能（AI）应用采用 50G 速度。在未来几年，100G、200G  和 400G 速度的互连技术有望得到采用。连接要么位于机柜内部，要么是在相邻的机柜之间，其距离通常不超过 5米。目前使用的典型接口技术包括直连铜缆（DAC）和有源光缆（AOC）。随着速度向着 400G  和 800G 升级，直连铜缆DAC传输距离太短，需要改用有源电缆（AEC）。

TOR到叶交换机 - 第二层互连是 TOR 交换机与叶交换机之间的连接。这种互连的传输距离高达约 50米， 目前采用的是 100G 互连技术，并且正在向着 200G 和 400G 升级，在几年后有望达到 800G。结合了多模光纤的 100GBASE-SR4 或 200GBASE-SR4 等光模块目前通常与 NRZ（非归零）信令配合使用。对于这 一层级和更高层级的互连，升级到 200G 和 400G 速度会导致信令变为 PAM4（四电平脉冲幅度调制）。

叶到脊 - 叶到脊连接的连接距离高达 500 米，可以在单个园区或是相邻的多个园区中使用。这种连接采用的接口速率与 TOR 到叶交换机连接类似，目前正在从 100G 向着 200/400G 升级，到 2023 年左右会达到 800G。随着传输距离逐步扩大，互连会转向采用单模光纤，通常是多条并行光纤使用 100G-PSM4、 100G-CDWM4 等模块，并且会向着 200GBASE-DR4 和 400GBASE-DRI4 升级。

脊到核心网 - 当传输距离进一步增加到 2 千米时，用户开始考虑光纤成本，因此通常会采用波分复用技术 在一根光纤上通过不同的光波长发送数据，目前使用的模块包括 100GBASE-LR4、100G-CWDM4 和 400GBASE-ER4/-LR4/-FR4 等。

数据中心互连（DCI）- 相邻的几个数据中心通常采用这种方式来建立连接，从而实现负载平衡或灾难恢复备份。传输距离可能从几十千米到一百千米不等。更长距离的传输采用的是密集波分复用技术，并在近年用相干通信替代了直接检测技术。多年以来，电信运营商在远距离（数百千米）应用中部署的是 100G 相干技术。他们也在研究如何提高到 200、400、800G技术的速度。数据中心互连传输距离并不像电信应用那么远，主要是点对点传输，因此可以使用外形和功耗都比较小的可插拔模块（如 400G-ZR）来进行相干传输。

数据中心互连技术的发展

如图 2 所示，数据中心使用了不同的电互连和光互连技术，并且这些技术还在不断发展。

接口的速度可以通过多种方法或接口标准来实现，每种方法或标准在性能、传输距离、功耗和成本方面都有不同的折中。

有几种技术方法可以提高互连接口的速度呢？

以下三种技术方法可以提高互连接口的速度（图 2）：

第一种方法是直接提高通道的数据速率或波特率。

例如 SDH/SONET 时代的速率就从 155 Mb/s 发展到了 622 Mb/s，以太网端口速率则从 100 Mb/s 一路发展到 10 Gb/s。波特率的提升需求可能往往超出当时的技术水平，因此会采用其他方法。

第二种方法是增加通道数量。

这种方法的优势在于能保持恒定的波特率，但接口设计较为复杂，成本也更 高。例如，以太网接口从 10 Gb/s 升级到 40 Gb/s 时采用了 4 x 10 Gb/s 通道方法，而没有采用单通道 40  Gb/s 链路，实施成本很高。升级到 100G 以太网同样采用了这种方法，最开始是使用 10 x 10 Gb/s 通道， 后来改用 4 x 25 Gb/s 通道，这也是 100G 以太网接口的主流实现方式。对于电气接口而言，这种方法意味着器件和电路板要有更多通道，因此在设计时要把串扰纳入考虑。对于光接口而言，多个通道可以用如下方式来实现：使用并行多模或单模光纤进行短距离传输，或是在单根光纤上使用波分复用（WDM）来实现 长距离传输。每个端口可用光纤的类型和数量通常由现有光纤基础设施决定，在现有数据中心中部署高速 光接口必须要考虑到这一因素。WDM（5 nm 间隔）或 CWDM（20 nm 间隔）通常使用 4 个或 8 个波长。在一些前沿领域，研究已经开始转向少模多芯光纤，其中多芯光纤由单根光纤制成，以便实现空间复用传输。

第三种方法是使用更复杂的调制方法。

使用 NRZ 信令已经可以实现高达 25 Gb/s 的数据速率。在业界提出 400G 以太网技术要求时，如何把数据速率提高到 53 Gb/s 是一个大难题，尤其是在电气领域，因为这需要突破器件带宽、封装和 PCB设计的极限。增加通道数量会导致解决方案需要更大的空间，功耗也会增加， 这无助于数据中心达成整体降本目标。因此，业界针对 NRZ 提出了 PAM4复合调制方案。PAM4 四电平调制使得每个数据符号能够携带两个比特，在通道数量和波特率相同的情况下，接口数据速率能够翻一倍。

远距离相干光通信通常采用复杂的调制技术。例如，100G 相干通信一般采用 QPSK调制，一个符号可以携带两个比特；400G 相干通信则采用 16-QAM 调制，一个符号可以携带 4 个比特。无线通信和新相干实施采用 256-QAM 调制，其吞吐量为每个符号 8 个比特。

上述三种方法都曾在不同的时间用于提高数据中心的数据吞吐量。图 3 对 100G 和 400G 以太网标准的电 气和光端口数据速率发展做了一个总结。除了数据速率的提高，收发信机的外形和内部架构也在不断发展，在缩减尺寸的同时降低功耗。

起初，100G 收发信机采用 CXP 或 CFP 封装，配有 10 个用于电气和光端口的通道。而后，gearbox 技术 取得了长足发展，10 x 10 Gb/s 电通道可以转换为 4 x 25 Gb/s 光通道。这就导致了收发信机的复杂程度和功耗双双增加，直到技术进一步发展，4 x 25 Gb/s 电通道变得更可行，并且收发信机架构可以简化为 CDR，以便重新制定信号时序。这是当今最常用的方法，它与 QSFP28 外形配合，能够很好地平衡成本、 功耗、尺寸和性能。

通过切换至每个端口 2 x 50 Gb/s 或 1 x 100 Gb/s 通道的 PAM4 信令，100G 还能有进一步的发展。

400G以太网的技术发展历程与之相似。最初的开发着重于 CDFP 或 CFP8 封装以及 16 个采用 NRZ 信令通道。然而，从成本和复杂性这两个角度来看，这种方式在商业上不具备可行性。如今，最常见的实现方式是在电端口使用 8 x 50G PAM4（即 25 GBd），在光端口使用 8 × 50G PAM 4或 4 x 100G PAM4 组合（50 GBd），采用 QSFP-DD 或 OSFP 外形。同样，从 8 x 50G 电通道转换为 4 x 100G 光通道需要一 个 gearbox，这样做虽然会更复杂，功耗也会增加，但只需要使用 4 个激光源和 4 个探测器，优势和劣势可以相抵。

最优配置是通过使用与光通道相同数量的电通道，省略 gearbox。在业界向着 800GE 和 100G 电通道升级的同时，400G 技术也在朝着 4 x 100G PAM4 电通道和光通道发展。

迈向 800G 以太网

针对下一个以太网速度等级（800G）的开发已经起步。第一代 800G数据速率将达到每通道 112  Gbps，支持 200/400/800G 链路；第二代则将达到每通道 224 Gbps，支持高达 1.6T链路。标准组织已经启动了 800G 项目或是成立了相应工作组，例如：

• OIF 通用电气 I/O（CEI）-112G 和通用电气 I/O（CEI）-224G

• IEEE 802.3 400 Gb/s 以上以太网研究组

• 800G 可插拔MSA（多源协议）

• OSFP MSA 200G/通道电气信令组

图 4 展示了 800G-MSA 标准组织发布的白皮书中描述的 800G 光互连技术路线图。800G 以太网光端口主要有两种实现方式。

第一种方式是使用 8 根并行单模光纤（例如 800G-PSM8）构建长达约 100 米的短距离连接，每根光纤为 100G。

第二种方式是使用 4根并行单模光纤（例如 800G-PSM4 或 800G-DR4）或 1根具有 WDM 的单模光纤（如 800G-FR4）构建长达约 2000 米的中距离连接，每根光纤或每波长为 200G。IEEE802.3db 工作组也在探讨使用 8 通道多模光纤实现短距离（数十米）800G传输的可行性，但目前受到了商用 VCSEL 激光源带宽的限制。业界对这一方案的接受程度仍有待观察。

图 5 展示了一个典型的 800G光互连实现，它既可以是 8 通道光端口解决方案，也可以是 4 通道光端口方案。图中的黄色方框表示在当前可用的 400G以太网技术基础上增加了 800G以太网。

800G-PSM8 或 800G-DR8 实现与 400G-DR4 没有太大区别，只不过光通道的数量增加了一倍。这一方案目前 已经有成熟的芯片和行业供应链支撑。在电气接口上，之前的 400G 以太网使用的是 8 通道 50 Gbps 连 接。对 800G 而言，800G 以太网交换芯片和光模块之间的电气接口速率必须提高到每通道 100 Gbps，才能让 8 个通道提供 800 Gbps 的总体速度。800G 以太网光模块也可以使用通常用于 400G光模块的 QSFP-DD 或 OSFP 封装，但需要提高性能才能支持更高的电气接口速率。自2020年底以来，芯片制造商发布了支持单通道100 Gbps和更高性能QSFP-DD和OSFP封装的CDR/DSP芯片。因此，这项技术可用于实现 8 x 100 Gbps 电端口和光端口，从而构建 800G连接。如果能够控制好功耗和成本，这种解决方案可以较快投入商用。

800G-FR4 四通道解决方案带来了新的挑战，因为光模块还需要一个 gearbox 将 8 个 100 Gbps 电信号通 道转换成 4 个 200 Gbps 电信号通道。它还要驱动 4 个能够支持相应 200 Gbps 速率的光调制器。业界需要定义新光端口标准和能够处理更大带宽的器件，例如 DSP、驱动器、调制器和 TIA 等。目前，这项技术尚处于前期研究阶段，关于其调制模式、波特率、系统带宽、链路预算、比特误码率、FEC 模式等技术的探索和讨论都在进行当中。

以太网数据速率涉及许多术语，特别是在 400G 和目前 800G 升级方面。常用术语包括 100G/通道、200G/通道，100G/λ、112 Gbps 和 224 Gbps。

针对 800G 第一代，IEEE 802.3 标准规定的数据速率为 53.125 GBd PAM4，即 106.25  Gbps。OIF CEI 则规定了从 38 到 58 GBd PAM4数据速率范围，即 76 到 116 Gbps，但确定把 112 Gbps 作为接口的描述性标题。

在下文中，我们分别使用 112 Gbps 和 224 Gbps 这两个串行速率来描述 800G 第一代和第二代，包括光通道和电通道。

800G 以太网面临的技术挑战

与之前的 400G 电通道速度相比，第一代 800G 以太网的速度翻了一番，达到了 112 Gbps；第二代 800G  以太网的速度则翻了两番（224 Gbps）。接口芯片、DSP（数字信号处理）芯片、封装、连接器等，都需 要进一步改进性能或采用新设计，才能在更高的通道速度下工作。业界已经发布了一些标准来定义 112  Gbps 电端口，例如 OIF CEI-112G 系列实施协议和 IEEE 802.3ck 标准。这两个标准机构都针对不同距离或范围制定了电气连接要求。

OIF 针对不同场景制定的标准已经发布，涵盖 CEI-112G-MCM/XSR 等短距离芯片到芯片连接、CEI-112GVSR 等中距离芯片到模块连接，以及 CE-112G-MR/LR 等通过背板和铜缆的长距离连接。IEEE 802.3ck  工作组目前正在制定芯片到芯片（C2C）以及芯片到模块（C2M）、背板（KR）和铜缆组件（CR）的补 充标准。

IEEE 和 OIF 标准相辅相成，尽管在参数定义和测量方法上存在一些区别。表 1 所示为 OIF CEI-112GVSR、-MR 和 -LR 在 IEEE 802.3ck 中的等效条款

以 CEI-112G-VSR 或 100GAUI-1 C2M 接口为例，在奈奎斯特频率下，从主机 IC 到模块 IC 的通道损耗可能高达 16 dB，对于芯片封装、PCB 材料和连接器性能要求而言是一个非常高的损耗。为了解决这个问题，业界开发了新型光模块封装和电气连接。

图 6 展示了一种新型 QSFP-DD800 封装，它可以支持 8 通道 112 Gbps 电信号传输。QSFP-DD800 封装 与 400G QSFP-DD 封装兼容。此外还可以使用 OSFP 封装。OSFP 封装的尺寸更大，适用于需要更多激光源或需要支持更高功耗的场合。

PCB损耗同样重要，它基本上会随着波特率的上升而增加，大约是 400G 模块的 1.5 到 2 倍，并且会限制 更高波特率下的可用通道长度。其他一些设计方案采用电缆组件而不是 PCB 材料，以尽量减少损耗。图 7  展示了两个使用电缆组件在交换芯片和光模块插槽之间建立电气连接的示例：Samtec 的 Flyover 技术和 Molex 的 BiPass 解决方案。这些电缆组件的插入损耗只有同等长度印刷电路板走线的一半左右。一些公司 也在研究如何将同轴电缆直接连接到交换芯片上。

在未来的发展中，共封装光器件（CPO）将会取代芯片的电输出接口。CPO 会把光引擎直接集成到交换芯片和计算芯片上，提供光连接接口。目前，仍有许多技术问题有待解决，例如功耗、散热、不同材料的集成。

800G 以太网技术还需要考虑的一个关键因素是交换芯片的数据吞吐量。支持 100 Gbps 电气接口的 25.6T  交换容量芯片目前已经上市，下一代 51.2T 芯片有望在未来一到两年内推出。

就光端口而言，112 Gbps技术已经成熟并已经在 400G 以太网上商用（例如 400GBASE-DR4），因此第 一代 800G在技术实现方面几乎不存在挑战。真正的挑战来自单通道 224 Gbps 光端口技术。如图 5 所示，这项技术需要通过 4 个通道（如 800G-FR4）来实现 800G连接。

尽管关于 224 Gbps 传输技术的研究已经展开，工作组也已经成立，但目前还没有发布任何标准。一个研究方向是调制方式——是继续使用 PAM4 还是转到更高阶的方案，譬如 PAM6（每符号约 2.6 比特）、 PAM8（每符号 3 比特）乃至 PAM16（每符号 4 比特）。其他可能的方法包括离散多音（DMT）或部分响应 PAM4。继续使用 PAM4 调制的优势在于业界对这项技术开展了大量的研究，而其劣势则在于这种调制方式要求整个链路具有相对较大的器件带宽。224 Gbps PAM4 的波特率为 112 GBd，因此整个系统的带宽（包括调制器、检波器、ADC 和 DAC）必须为 80 GHz 左右。这一波特率存在的主要设计挑战是反射， 反射会成为主要的波形损伤，需要使用复杂的大功率均衡方案。

由于 PAM6 和 PAM8 的每个符号能携带更多比特，因此 224 Gbps 的波特率分别降到了 87 GBd 和 75  GBd。然而，信噪比会提高，对噪声和抖动的敏感程度也会增加，需要更加复杂的 SerDes 设计才能处理额外的信号电平。经过多年的业内研发，PAM4 技术目前才刚刚开始投入商用。虽然坚持在 112 GBd 采用 PAM4 调制看起来是最合乎逻辑的选择，但 224 Gbps 链路可能会采用新的调制方案。无论是技术方案还是测试测量设备投资都需要保持高度灵活。

使用速度更快的光接口还需要引入新比特误码率标准、新 FEC（前向纠错）编码方法和更复杂的接收机均衡器。对于 100G 以太网，FEC 并不是强制性要求；但是，升级到 400G 以太网和 PAM4 调制要求光链路必须实现零误码率（实践中为 1E-12 或 1E-15）。在 400G 以太网中，如果链路 BER 小于 2.4E-4 且误码 分布均匀，通过 RS(544,514) Reed-Solomon FEC（又称为 KP4）能够确保通信的可靠性。对于 800G 以太网和 224 Gbps 单通道速度，链路 BER 会更高（例如 1E-3），并且需要更强有力的 FEC纠错方法—— 无论是采用新编码还是在 KP4 编码基础上额外添加 FEC。复杂的 FEC方案会带来额外的开销，链路端到 端时延和芯片功耗也会随之增加。链路时延（延迟）对于 AI 等高性能计算应用至关重要，因此，最终选择 的 FEC 方法要在 BER、FEC 能力、延迟和功耗之间进行权衡。

另一个影响系统比特误码率的重要因素是接收机的均衡能力。由于多电平信号的眼图打开程度较小，通过 光纤传输会受到色散和损耗的进一步影响，因此需要执行复杂的均衡才能在接收机上打开眼图。IEEE  802.3bs 定义了一种配有 5 抽头 FIR 滤波器的参考均衡器，可用于 400G 以太网光合规性测试。然而，在 实践中，许多芯片公司真正实现的均衡器比这种参考均衡器要复杂得多，具有10 个或 20 个抽头。224  Gbps 技术的发展需要更复杂的均衡，这也会增加系统 DSP 芯片的功耗。与此同时，我们必须为测量光信号参数的测试测量仪器开发更复杂的参考均衡器。

正如前文所提到，实现直接调制的单通道 224 Gbps 光信号传输仍然存在许多技术挑战，其中包括调制方法、信号波特率、器件带宽、信噪比要求、系统误码率、FEC、均衡器机制等。这些都是需要我们在未来几个月开发的关键技术。

112 Gbps 测试解决方案

IEEE 802.3bs 和 802.3cd 标准涵盖了 56 Gbps 和 112 Gbps 光接口的发射机和接收机合规性测试。这些技术业已成熟。OIF CEI-112G 计划中创建的当前标准和 IEEE 802.3ck 定义了 112 Gbps 电通道的合规性要求。

发射机测量使用大带宽示波器进行，可测量 TDECQ、消光比（BER）、抖动、眼图打开等关键参数。接收机测量采用压力接收机输入测试，使用 BERT 创建“最坏情况”信号，并把符号间干扰（ISI）、抖动和干扰 添加到信号中，然后在存在压力信号的情况下测量接收机的 BER性能。该压力信号首先使用大带宽示波器校准。

我们来看一看用于连接交换机和光模块的 112 Gbps 电气接口测试。OIF CEI-112G-VSR 或 IEEE 802.3ck  100GAUI-1 C2M 接口中详细定义了电气接口标准。

图 8 展示了一个典型的主机发射机输出信号质量测试设置。IEEE 802.3 与 OIF-CEI 标准的一个区别是数据速率，IEEE 标准中的数据速率为 106 Gbps（53 GBd PAM4），OIF CEI 标准则高达 112 Gbps（56 GBd  PAM4）。发射机信号质量合规性测试要使用带宽至少为 50 GHz 的大带宽采样示波器或实时示波器。示波器需要能够对四阶 Bessel-Thomson 或四阶 Butterworth 响应的参考接收机带宽进行建模。使用的测试夹具包括主机合规性测试板（HCB）和模块合规性测试板（MCB），它们与长/短通道仿真配合，可以相对延长跳变时间。但是，如果您是对器件或芯片进行性能研究和评估，建议您使用带宽至少为 80 GHz 的示波器。

除了对示波器带宽和本底噪声有要求外，PAM4 电信号测试还涉及许多分析算法。例如，您需要按照标准环路带宽要求（约 4 MHz）恢复信号时钟，并积累数据形成眼图。参考接收机模型应当包括 CTLE 均衡 （增益高达 12 dB）和 4 抽头 DFE 均衡，还包括确定最佳 CTLE 和 DFE 设置的方法，以及标准中定义的测量眼图打开程度、SNDR 等参数的算法。

这是一个复杂的手动流程，不会造成测量或设置错误。是德科技为 IEEE 802.3ck 和 OIF-CEI-112G 标准提供发射机合规性测试应用，能引导您完成所需的测量，并自动设置好设备和均衡。这些合规性测试应用在 DCA-X 采样示波器和 UXR 系列实时示波器上提供。

图 9 展示了一个典型的模块接收机性能测试设置。在运行测试之前，必须生成经过校准的压力信号。这一 步需要把 BERT 码型发生器通过配套的 MCB-HCB 对连接到大带宽示波器。在测量垂直眼图闭合 （VEC）、信噪失真比（SNDR）、眼高等信号参数时，要把噪声、正弦抖动、有界不相关抖动（BUJ）、 无界不相关高斯抖动（UUGJ）、ISI 和串扰添加到数据信号中，直到压力信号与标准中的定义相符。被测 模块经过校准后连接到 MCB，然后执行 BER 和抖动容限测试。BER 可以采用两种方式进行测量——让信 号循环通过被测模块后返回 BERT分析仪，或者是使用被测模块内部的 BER计数器。

压力信号的校准比较复杂，需要优化去加重和 CTLE、DFE 均衡设置，并且要使用许多与发射机测试相同的测量。重复测量和调整压力参数导致整个测试过程耗时又费力。

接收机压力测试最好通过自动化测试设置来提高效率，自动化范围包括校准和测试。是德科技为 IEEE  802.3ck 和 OIF-CEI-VSR 标准提供接收机合规性测试应用。这些应用可以逐步执行各种校准例程，从而获得合规的压力信号并完成要求的器件测试。

224 Gbps 测试解决方案

是德科技的测试解决方案产品涵盖了从仿真、设计验证、一致性测试、协议测试到制造的整个设计周期。先进的设备和测试解决方案能够帮助业界在测量标准发布之前对新兴技术展开早期研究。在标准不断发展的同时，是德科技密切配合并积极参与标准组织的工作，因此能够率先推出测试解决方案。这些解决方案 能够及时表征和验证元器件和系统设计，确保它们与标准开发保持同步。

信号生成

开发 224 Gbps 收发信机首先要做的是对元器件进行性能研究，例如光调制器、检波器、驱动放大器、开 关芯片等。测试这些器件需要用到高速电测试信号发生器，该发生器要能够灵活地完成幅度调整（以适应 不同器件的电压要求）、线性度调整（以补偿器件增益压缩）、调制格式调整（以探寻不同 PAM-n 调制方 案的性能差异）和去加重调整（以补偿器件封装和传输线带宽）。

能够用于 224 Gbs 研究的商用设备包括大带宽任意波形发生器（AWG）和高性能 BERT 码型发生器。

图 11 展示了一台 M8199A 大带宽 4 通道 AWG，每个通道的采样率为 256 GSa/s，DAC 分辨率为 8 位。AWG 能够极其灵活地生成信号，可以轻松实现 4 电平、8 电平、16 电平乃至更复杂的信令。此外，由于任意波形发生器能下载不同的数字波形来生成不同的信号，因此它可以对下载的波形进行预失真处理来提供通道特性去嵌入能力。受存储能力的限制，AWG仅支持短播放时间或短数据码型，适合在早期研究活动中使用。

图 12 展示了一台 M8050A 120 GBd BERT 码型发生器。它能够生成 NRZ、PAM4、PAM6 或 PAM8 格式的实时码型和调用存储码型，波特率为 2 到 120 GBd 不等。其他特性包括 7-tap 去加重、ISI 生成和全面 的抖动生成损伤。BERT 更适合用于生成大码型（例如 PRBS31 和更高阶码型），以及需要进行复杂抖动压力测试和误码分析的应用，譬如接收机测试。

器件级测试

在开发和评测超高速芯片、互连和光电器件的过程中，频域参数（带宽、增益、平坦度、回波损耗等）是衡量器件性能的最基本指标。针对这类高速数字应用，可以采用散射参数（S参数）分析这种久经考验的方法来优化互连设计。芯片越快、互连越短，120 GHz S参数测量的效率就越高。

作为是德科技旗舰款矢量网络分析仪，N5291A 包括 4 个端口，可用于进行高达 120 GHz 的差分通道表征。通过降低高频率下的回波损耗无疑能够减少反射，但是多域分析现在更为重要，有助于在整个通道中开发稳定受控的阻抗环境。因此，结合使用物理层测试系统（PLTS）等专业软件与 120 GHz VNA，能够得出富有见地的信息，例如小几何形状的时域反射（TDR）、PAM-4 调制方案的眼图，以及用于大规模工 程研发的自动均衡 tap 选择。

如图 13 中的配置所示，N5291A VNA 能够为当今网络和数据中心使用的互连提供卓越的准确性和不确定度。典型的测试模板会包含许多领域的数据分析，包括频率、时间、眼图、RLCG、模式转换以及预加重和均衡仿真，并且会采用简单易用的格式。这样可以通过减少串扰和扩展带宽来实现全面的通道优化，确保 高性能以太网系统具有出色的互连性能。

光领域的一项特别挑战是光调制器和光电探测器等元器件的性能。调制器的性能会影响从发射机的电输入 转换为激光输出的信号质量，光电探测器的性能则会影响转换回电信号的接收机光输入的质量。

基于薄膜铌酸锂或硅光微环调制器的先进调制器能够实现 60 GHz 以上带宽，而光电探测器的带宽甚至可 以更高。要想实现成熟的商用，这些器件的一致性和稳定性都需要提高。要想在整个频率范围内（包括指 定带宽外的频率滚降特性）对这些器件的特性进行详细的验证和评测，我们需要一个频率范围在 80 GHz  以上的光波分量分析仪（LCA）。

图 14 展示了一套频率范围为 110 GHz 的 N4372E 光波分量分析仪系统。这套系统由矢量网络分析仪和毫 米波扩展头组成，可以生成和接收高达 110 GHz 的电信号，此外还增加了光传输和接收测试头和控制器。光器件测试软件负责电气和光校准流程以及器件测试，能够灵活地测试光器件（光纤、光放大器）、电光 器件（激光源、调制器）、光电器件（光电探测器）甚至是电气器件（放大器、驱动器）。

波形测试

下一步是评估数字信号刺激下器件的时域性能。要进行的测试包括眼图分析、瞬变时间、抖动、光信号的 TDECQ、电信号的 VEC 等。

高速信号的波形测试可以使用高速采样示波器或大带宽实时示波器来完成。Keysight DCA-X 采样示波器配备带 宽高达 100 GHz 的电气模块和带宽高达 65 GHz 的光模块。Keysight UXR 实时示波器具有高达 110 GHz 的电 带宽，并且可以选配光带宽高达 60 GHz 的光电探头。

无论使用哪种示波器，它们都可以执行关键的几项测量，其中使用 UXR 完成的光测量会充分利用 DCA-X  FlexDCA 应用的行业标准方法。这两个平台之间的主要区别在于时钟恢复（硬件或软件）、频率响应滚降、本 底噪声和触发方法。

图 15 展示了两种典型的大带宽光信号测量解决方案。两种方案都能为 224 Gbps 研究提供充足的带宽。如果 224 Gbps 标准采用 PAM4 调制（112 GBd），且按照之前的 PAM4 光信号标准，所需的参考接收机带宽是信 号波特率的一半（在这个示例中为 56 GHz），那么仪器的 60/65 GHz 光带宽能够满足这一需求。

DCA-X 采样示波器具有大带宽、低噪声和非常成熟的光路径校准技术，因此成为了光信号测试的行业标准。过去，实时示波器仅仅用于电气领域。随着实时示波器的带宽提高到 110 GHz、ADC采样分辨率达到 10 位、光 探头带宽提至高达 60 GHz，它现在也可以胜任光测试。实时示波器的频率响应为砖墙滚降响应，通常比较平 坦。高速数字信号测试通常需要示波器仿真四阶 Bessel-Thomson 滤波器进行器件测量，这意味着需要并排使 用带宽更大的实时示波器与采样示波器来创建滤波器响应。

另一个考虑因素是噪声。采样示波器具有出色且恒定的本底噪声性能，实时示波器的本底噪声则由输入电 压范围决定。在某些情况下，对于低振幅信号，UXR 系列实时示波器的本底噪声可能比 DCA-X 采样示波 器的本底噪声要低一些，如图 13 中的表格所示。

比特误码率测试

高速数据链路测试的最后一步是通过比特误码率（BER）或符号误码率（SER）测量来验证链路质量。

测量高速数字元器件和链路的 BER 基本上可以采用以下三种方法：

传统的方法是使用比特误码率测试仪（BERT），例如 M8040A 64 GBd 或 M8050A 120 GBd 高性能 BERT。BERT 能够生成测试信号并将其发送给器件，然后通过传输路径将信号环回至 BERT 分析仪进行 BER 测量和误码分析。如果环回路径不会给信号注入更多误码，那么，这种方法很不错。如果采用 PAM-n  信令和更高的波特率，所有传输都会存在误码，环回路径会影响到 BER 测量结果。对于 112 Gbps，这种 方法在某些情况下仍然可以使用。

第二种方法是直接从被测器件读取BER，因为在大多数情况下，器件内部都配有误码计数器以便进行 BER  测试。这种方法日渐普及，但在新芯片开发的早期阶段，可能不会提供内部误码计数器功能。

第三种方法是用高速实时示波器捕获数字信号，然后通过软件解码确定 BER，并与预期的码型进行比较。这种方法的局限在于捕获存储器和时间的可用性，要想实现 1E-12 之类的 BER 根本不切实际。然而，随 着 PAM4 信令和 FEC 的引入，112 Gbps 链路的原始 BER 目标在 2.4E-4（光）到 1E-5 或 1E-6（电）范 围之内，因此可以使用实时示波器来测量 BER。224 Gbps 的目标未校正 BER 预计会更高，例如，

光链路会达到 1E-3。作为误码检测器，实时示波器的另一个特点是它能够捕获和分析比特流波形（包括 FEC 信令），还能关联信号波形中的比特误码位置。

以 Keysight Infinium UXR 系列示波器为例。这款示波器具有高达 110 GHz 的带宽，能使用 M8070B  BERT 控制软件配置为实时误码检测器（RED）。示波器捕获输入信号并将其转换为数字形式，然后将这 些比特通过 USB/LAN 发送给运行 M8070B BERT 控制软件的控制 PC。M8070B 会把这些数据与预期的码 型做比较，从而生成 BER 测量结果。实时示波器的所有必要设置和控制也都由 M8070B 软件负责。

码型发生器可以采用 BERT PG（如 M8050A），也可以采用 AWG（如 M8199A），以提高发射机均衡方 面的灵活性（去加重能力、升余弦滤波、误码注入等）。实时示波器则具有高灵敏度、灵活的时钟恢复和 增强的自动接收机均衡能力，如 FFE、DFE 和 CTLE。这一解决方案能够处理多种调制格式，例如 NRZ、 PAM4、PAM6 和 PAM8，数据速率高达 240 Gbps（120 GBd）。

图 16 中的示例使用 M8050A 120 GBd BERT 码型发生器和 UXR 实时示波器作为误码检测仪器，在 224  Gbps 下进行 PAM4 比特误码率测试。这张表列出了不同目标 BER 限值的 BER 测量值和置信度。在这些 示例中，在测量 BER 之前，分析仪上应用了 5 抽头 FFE。在 1E-5 目标 BER 的示例中，5.2E+5 比特的测 量约在 1.2 秒内完成，结果的置信度超过 99%。随着均衡的复杂程度增加，达到相应 BER 置信度所需的 测试时间也会增加。出于实用考虑，基于 UXR 示波器的实时误码检测器测试解决方案能够胜任低至 1E-6  的比特误码率测量。

800G测试解决方案总结

图 17 汇总了 800G 以太网模块或芯片接口以及测试设备解决方案。是德科技目前能提供 112 Gbps 合规性 测试解决方案，其中包含支持电气接口和光接口的 DCA-X 采样示波器、UXR 实时示波器和 M8040A 比特误码率测试仪。OIF-CEI 和 IEEE 802.3 仍在开发 112 Gbps 标准，是德科技合规性测试解决方案将会密切 关注标准进展，以便在标准开发过程中及时提供测试解决方案。针对 224G 光端口和电端口开展的研究还处于早期阶段，行业内尚未就技术实施细节达成共识。是德科技 为 224G 研究提供了先进的测试设备，其 M8050A 120 GBd BERT 和 M8199A 高速任意波形发生器可生成 224 Gbps PAM-n 电信号（以及 DMT 和部分响应 PAM4 等其他调制方案的信号），DCA-X 和 UXR 示波 器具有高达 110 GHz（电）/65 GHz（光）带宽，可用于测量 224 Gbps 发射机波形质量和参数。

对 224 Gbps 所用的集成电路、互连、光调制器和探测器等关键元器件进行性能评估，可以使用频率范围高达 120 GHz 的电 PNA 和光波器件分析仪；对电端口或光端口进行比特误码率测试（主要针对 TOSA 或 ROSA 中的关键光电器件），可以使用基于实时示波器的误码分析仪解决方案。

数据中心基础设施术语

数据中心基础设施术语 - 常用术语和缩略语

接入节点控制协议（ANCP）- 第 2 层 TCP 协议，用于促进接入节点与第 3 层用户感知控制器之间的通信。接入节点包括数字用户线接入多路复用器（DSLAM）等，而第 3 层用户感知控制器包括宽带远程接入服务器（BRAS）或网络附加存储器（NAS）等。

接入点（AP）- 无线设备用户连接到有线局域网（LAN）时作为通信集线器的硬件设备。

有源光缆（AOC）- 一种高性能、低功耗的电缆，使用与传统铜缆相同的电输入，但在连接器之间使用光纤，在电缆末端进行光电转换。

应用和威胁情报（ATI）- 实时收集和分发的威胁情报数据，包含可供网络基础设施使用的最新网络安全和应用安全信息。

应用性能监测（APM）- 在信息技术（IT）领域中，通过监测服务等级协议，保证软件应用程序正常运行，为最终用户提供高质量的体验。

人工智能（AI）- 通过机器或计算机系统模拟人类智能。

异步传输模式（ATM）- 一种使用异步时分复用方法将数据编码为信元的通信协议。在电信网络中用于传输综合的语音、数据和视频数据。

任意波形发生器（AWG）- 用于产生电波形的电子测试设备。AWG 经常用于电子电路的设计和故障诊断。

基站控制器（BSC）- 一种移动网元，为一个或多个基站收发信机（BTS）提供控制功能。BSC 负责无线网络管理、切换功能和信元配置数据。

基站收发信机（BTS）- BTS 将移动设备之类的用户设备（UE）连接到移动网络。它通常被称为手机信号塔，是一个固定的无线收发信机，负责向移动设备发送和从移动设备接收无线信号，并将它们转换为数字信号，以便通过互联网进行传输。

双向（BIDI）- 常用于光通信中，指单股光纤可以在两个方向上传输数据。

比特误码率（BER）- 用由于噪声或干扰而接收到的错误比特数除以所传输的比特数， 得到的百分比。通过将发送的比特序列与接收到的比特数进行比较，计算出错误的比特数，再计算 BER。

比特误码率测试仪（BERT）- 一种用于测量数据传输系统中的 BER 的电子测试设备，其中包含码型发生器和误码检测器。半导体、计算机、存储和通信行业使用 BERT 对 ASIC、元器件、模块和线卡的高速通信端口进行设计验证、表征、一致性测试和制造测试。

双向转发检测（BFD）- 一种检测双向网络中链路故障的网络协议。它提供快速转发路径故障检测时间，并在使用不同网络协议的各种网络环境中工作。

边界网关协议（BGP）- 一种在网络网关之间路由数据的互联网协议。

宽带网络网关（BNG）- 建立和管理用户会话，是用户访问网络服务的第一个节点。当在BNG 和客户端设备（CPE）之间建立连接时，用户可以访问由网络或互联网服务提供商（ISP）提供的宽带服务。

宽带远程接入服务器（BRAS）- ISP 网络中的专用服务器，用于汇聚来自多个数字用户线接入多路复用器（DSLAM）的输出流量，并将其路由到 ISP 网络。

用于加速器的高速缓存一致性互连（CCIX）- CCIX 联盟规定的互连标准，将高速缓存一致性对等处理的优势扩展到许多加速设备，包括 FPGA、GPU、网络/存储适配器、智能网络和定制 ASIC。

中央处理器（CPU）- 计算机中的一种硬件设备，用于执行软件的所有指令。

C 形可插拔（CFP）- 由多源协议（MSA）组织规定的用于光收发信机的一种热插拔接口形状。它支持各种数据速率和协议，通常用于长距离应用， 如 100G 以太网（GE）、SONET/SDH 和光传输网络（OTN）。

线性调频管理激光源（CML）- 通常在高性能应用中使用的一种光发射机技术。它使用直接调制激光源（DML）和隔离无源光滤波器，与外部调制发射机相比使用的功率更少。

粗波分复用（CWDM）- 一种波分复用（WDM）技术，将不同波长（最多 16 个）的多个信号组合在一起，通过单根光纤同时传输。

板载光学联盟（COBO）- 由多家行业领先公司成立的组织，负责制定在网络设备制造过程中使用板载光学模块的规范。他们还为可插拔光收发信机开发了COBO 形状的接口，该收发信机带有支持 400GE 和 800GE 的板载光学器件。

相干（COH）- 一种光传输形式，对光的幅度和相位进行复合调制，通过光缆传输信号。

命令行界面（CLI）- 基于文本的界面，用于与计算机应用程序或操作系统进行交互。

商用现货（COTS）- 当前市场上销售的通用硬件或软件。

通用公共无线接口（CPRI）- 一项行业合作，旨在为无线基站的关键内部接口（如 eCPRI）定义公开的规范。

连通性故障管理（CFM）- 这种标准为以太网定义了运营、管理和维护（OAM）协议。它由以下三个协议组成：导通检验协议（CCP）、链路跟踪（LT） 和环回（LB）。

内容分发网络（CDN）- 一种地理分布式缓存代理服务器网络，服务器部署在多个数据中心并协同工作，以加速向连接互联网的设备传送内容。

客户端边缘（CE）- 一个位于客户端的路由器，提供从客户网络到提供商边缘路由器（PER）的以太网接口。

客户端设备（CPE）- 位于客户物理位置的电话或其他服务提供商设备。

数据中心桥接（DCB）- 一系列基于开放标准的以太网增强功能，可将网络和管理功能扩展到数据中心。

数据中心桥接能力交换协议（DCBX）- 发现并交换协议，以便在直接连接的对等体之间传递配置和功能，确保跨数据中心网络的配置保持一致。

数据中心互连（DCI）- 指一个数据中心内（intra-DCI）或在两个或多个数据中心（inter-DCI）之间的网络连接。

数据中心网络（DCN）- 将所有数据中心资源互连在一起的过程。

决策反馈均衡（DFE）- 一种改善传输信号质量的技术，使用其他比特的电压电平来校正当前比特的电压电平。

密集波分复用（DWDM）- 一种波分复用（WDM）技术，将不同波长（最多 80 个）的多个信号组合在一起，通过单根光纤同时传输。

被测器件（DUT）- 被测器件（DUT）、被测设备（EUT）和被测单元（UUT）都是 指需要接受一次或多次测试的设备。

数字用户线路（DSL）- 通过标准铜质电话线为家庭和小型企业提供互联网服务的一种高速技术。

数字用户线接入多路复用器（DSLAM）- 一种网络器件，使用多路复用技术将多个客户 DSL 连接到互联网。

直连铜缆（DAC）- 10GE 铜缆，分为无源 DAC 或有源 DAC 两类。无源 DAC 不包含有源元器件，在每端提供直接电气连接。有源 DAC 在连接器内嵌有光器件或电子器件。

域名系统（DNS）- 互联网上的一组服务器，用于存储域名并提供域名查找服务，将域名映射到互联网协议（IP）地址，由计算机根据该地址查找网站。

双倍数据速率（DDR）SDRAM - 一种计算机存储器，其数据传输速度是普通 SDRAM 芯片的两倍， 因为它可以在每个时钟周期内两次发送和接收信号。DDR 技术有很多种，如 DDR、DDR2、DDR3 和 DDR4 等，其数据速率和时钟频率逐代增加。LPDDR1、LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4 等低功耗 DDR 产品 LPDDR1, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4 适用于移动设备。

轻型双栈（DS Lite）- 一种使服务提供商能够从第 4 版互联网协议（IPv4）过渡到第 6 版互联网协议（IPv6）的技术。当客户网络中的设备将数据包发送到外部目的地时，IPv4 数据包将封装在 IPv6 数据包中，以便传输到提供商的网络中。

动态电路网络（DCN）- 基于互联网协议（IP）但使用传统分组交换通信元素的网络技术。

动态主机配置协议（DHCP）- 网络管理员使用的一种通信协议，用于集中管理和自动执行连接到 IP 网络的设备的网络配置。

eCPRI 无线设备（eRE）- eCPRI 规范中包含的无线设备（RE）。

eCPRI 无线设备控制（eREC）- eCPRI 规范中包含的无线设备控制（REC）中心。

增强的通用公共无线接口（eCPRI）- 在 5G 无线技术中使用的 CPRI 标准的一个增强版本，定义了在前传传输网络中连接 eREC 和 eRE 的规范。

以太网联盟（EA）- 一个全球性的非营利性行业联盟，致力于推广和支持以太网技术。

以太网专线（E-Line 或 EPL）- 一种数据业务，在一对专用用户网络接口（UNI）之间提供点对点以太网虚拟连接（EVC）。

以太网透明局域网（E-LAN）- 多点到多点业务，连接两个或多个用户网络接口（UNI），为这些站点提供完整的网状连通性。

以太网虚拟专线（EVPL）- 大容量多点连通性，可在多个客户位置之间启用 EVC。

欧洲基本多路复用率（E1）- 这个欧洲标准定义了数字电信传输路径的物理特性。其总带宽为2048 千比特每秒（kbps），提供 32 个信道，每个信道支持 64 kbps 的数据速率。

欧洲电信标准协会（ETSI）- 负责制定信息通信技术标准的一个独立、非营利的组织。

扩展功能可插拔（CXP）- 一种紧凑型、可热插拔的收发信机接口形状，适用于数据中心内的短距离、高密度计算、In niBand 和 100GE 应用。

光纤通道（FC）- 一种高速网络技术，通常在光缆上运行，主要用于在商业数据中心的存储域网络（SAN）中组建交换结构，作为一个大型交换机协同工作。

以太网光纤通道（FCoE）- 使光纤通道通信可以直接通过以太网运行的存储协议。

前向纠错（FEC）- 一种高级编码技术，用于控制和减少在不可靠或有噪声的通信信道上发生的数据传输错误。纠错所需的信息与净荷数据一起通过链路发送。

帧丢失率（FLR）- 具有固定大小的数据块称为符号。符号组合在一起构成帧。FLR 是指在网络传输期间，未收到的帧数占已发送帧数的百分比。

网关 GPRS 服务节点（GGSN）- 移动核心网络的一部分，将基于 GSM 的第三代（3G）网络连接到互联网。GGSN（有时称为无线路由器）与运行中的 GPRS 支持节点（SGSN）协同工作，使移动用户可以连接到互联网和基于 IP 的应用程序。

通用分组无线业务（GPRS）- 一种在 GSM 网络中提供数据功能的无线通信业务。

千兆以太网（GE）- 电气和电子工程师协会（IEEE）802.3-2008 标准定义的一种网络，以每秒 10 亿比特（Gb/s）的速率传输以太网帧。

千兆比特每秒（Gbps 或Gb/s）- 一种数据传输速度，每秒可达数十亿比特。

全球移动通信系统（GSM）- ETSI 定义的一种标准，用于定义第 2 代（2G）蜂窝网络协议。

GPRS 隧道协议（GTP）- 一种基于 IP 的协议，用于在移动核心网络中传输 GPRS，实现无缝的用户移动性。

GTP 会话控制器（GSC）- 高级网络数据包代理（NPB），执行深度数据包检查，以实现用 户感知的流量负载平衡、过滤和采样。

高可用性（HA）- 指经过充分测试的系统，通常会有冗余或故障切换机制，即使发生故障也能保证继续正常运行。

高速串行接口（HSSI）- 差分发射极耦合逻辑（ECL）串行接口标准，主要用于广域网（WAN）路由器连接。其速度最高可达 52 兆比特每秒（Mb/s）， 电缆长度可达 50 英尺（15 米）。

电气和电子工程师协会（IEEE）- 一个由专业技术人士组成的国际性非营利组织，在全球 160 多个国家拥有超过 420000 名会员。其目标是实现电气和电子工程、电信、计算机工程和相关学科的教育和技术进步。

综合业务数字网（ISDN）- 一种通信协议，将语音、视频和数据信号数字化，以便通过传统的公共交换电话网络同时进行传输。

中间系统到中间系统（IS-IS）- 链路状态内部网关路由协议，通常用于大型服务提供商网络的骨干网。

国际信息技术标准委员会（INCITS）- 致力于为云计算、物联网和串行连接 SCSI 等下一代技术（SAS） 制定技术标准的一个国际论坛。

国际电信联盟电信标准（ITU-T）- 定义信息通信技术（ICT）全球基础设施要素的国际标准。

互联网控制消息协议（ICMP）- 网络设备使用的互联网协议（IP）套件的一部分，用于将错误消息和操作信息发送到源 IP 地址。

互联网网关消息协议（IGMP）- IPv4 网络中使用的互联网协议，用于使计算机将其组播组成员身份报告给相邻路由器。

互联网密钥交换（IKE）- 互联网安全协议（IPSec）套件中使用的协议，用于在主机和端 点之间交换解密/加密密钥。

物联网（IoT）- 物理设备（也称为“互联设备”和“智能设备”）、车辆、建筑物以及有电子设备、软件、传感器、执行器和网络连通性嵌入的其他项目构成的互联网络，使这些对象能够收集和交换数据和控制信息。

互联网协议（IP）- 用于在互联网上将数据从一台计算机发送到另一台计算机的通信协议套件。常被称为 TCP/IP。

互联网协议多媒体子系统（IMS）- 由 3GPP 开发的综合框架，用于通过无线或固定电话提供 IP业务。

互联网协议安全性（IPSec）- 用于保护网络层 IP 通信的协议套件（开放系统互连（OSI）模型的第 3 层）。IPSec 还包括用于建立加密密钥的协议。

互联网协议电视（IPTV）- 使用基于IP的信号传送电视内容，而不是通过传统的地面、卫星信号和有线电视形式传送。

第 4 版互联网协议（IPv4）- IP 的第四次修订版，在不同类型网络的数据通信中广泛应用。IPv4 是在以太网等分组交换层网络中使用的无连接协议。

第 6 版互联网协议（IPv6）- IPv4 的后继者，提供更多的 IP 地址资源，允许更多设备连接到互联网。IPv6 使用 128 位地址，而 IPv4 使用 32 位地址。

互联网服务提供商（ISP）- 为家庭用户和商业客户提供互联网服务的企业。

互联网小型计算机系统接口（iSCSI）- 基于 IP 的标准，使存储设备能够通过 TCP/IP 网络传输 SCSI命令。

内核虚拟机（KVM）- Linux 内核模块，使用虚拟化扩展在 Linux 中创建虚拟机。

标签分发协议（LDP）- 一种多协议标签交换（MPLS）协议，使对等路由器能够交换标签映射信息。

标签交换路径（LSP）- 用于通过 MPLS 网络传输流量的单向路径。

层（L）- 开放系统互连（OSI）网络模型有 7 层：物理层 1、网络协议层2/3 和应用层 4-7。每层都服务于其上一层，同时也享受其下一层提供的服务。

轻量级目录访问协议（LDAP）- 一种行业标准协议，在 TCP/IP 堆栈上方的层上运行，以通过 IP网络访问和维护目录信息。

链路聚合控制协议（LACP）- IEEE 802.3ad 标准中的一个协议，允许设备相互发送链路聚合控制协议数据单元（LACPDU）。

局域网（LAN）- 由彼此靠近（例如建筑物或建筑群内）的互连设备构成的计算机网络。

长期演进（LTE）- 由 3GPP 网络定义的第四代（4G）无线接入技术标准。

媒体接入控制（MAC）- OSI 网络模型数据链路层（第 2 层）的一部分，用于向网卡发送数据和从网卡接收数据。

城域以太网论坛（MEF）- 成立于 2001 年，是一家由服务提供商、网络设备厂商等组成的非营利组织，负责定义运营商以太网和服务互操作性的标准。

移动管理实体（MME）- LTE 接入网的关键控制节点，支持用户身份验证并配置移动会话管理。

组播标签分发协议（MLDP）- 用于在MPLS 网络中的点对多点（P2MP）和多点对多点（MP2MP） 标签交换路径（LSP）中传输组播流量的协议。

组播侦听器发现协议（MLD）- IPv6 路由器使用的协议，用于发现希望接收直连链路上特定数据流的组播侦听器。

组播虚拟局域网（VLAN）注册协议（MVRP）- 用于在交换机上自动配置虚拟局域网（VLAN）信息的第 2 层网络协议。

多链路点对点协议（MLPPP）- 一种通信协议，用于将多个物理端口或通道组合在一起，形成具有更大带宽的单个逻辑端口。

多路输入多路输出（MIMO）- 使用多个发射和接收天线，为无线通信提供更好的信号性能和更高的数据速率。

多生成树协议（MSTP）- 一种 IEEE 802.1s 标准，可以使两个或多个 VLAN 分配给单个生成树实例。

多协议标签交换（MPLS）- 一种数据包转发技术，使用标签而不是长网络地址将数据从一个网络节点定向到另一个网络节点。

多协议标签交换 - 传输配置文件（MPLS-TP）- 分组交换数据网络中使用的 MPLS 协议的扩展。

邻居发现协议（NDP）- 在链路层运行的 IPv6 协议的一部分，允许相邻节点通告其存在并发现其邻居。

网络接入控制（NAC）- 一种对连接到网络的设备实施的网络安全策略方法。

网络地址转换（NAT）- 网络设备（如防火墙）使用这种方法，通过修改 IP 数据包的标头，将一个 IP 地址重新分配给另一个 IP 地址。NAT 可以与网络地址和端口转换（NAPT）结合使用，将单个公共 IP 地址分配给需要连接到互联网的一组计算机，也称为IP伪装。

网络附加存储（NAS）- 连接到计算机网络的存储设备，允许连接到该网络的用户通过分配的网络地址进行数据检索和存储。

网络设备制造商（NEM）- 向通信服务提供商（SP）或企业销售网络设备产品和服务的企业。

网络功能虚拟化（NFV）- 网络功能虚拟化是一种网络体系结构概念，它将整类网络节点功能自动化整合到构建模块中，构建模块可以连接或链接在一起， 以创建通信服务。

不归零（NRZ）- 脉冲幅度调制（PAM）信令的一种形式，具有两个幅度电平，每 个符号包含 1 比特的信息。也称为 PAM2 信令。

八通道小型可插拔（OSFP）- 紧凑型、可热插拔的收发信机接口形状，提供 8 个通道（8x50 Gb/s），用于 400GE 应用。

Open Daylight（ODL）-由 Linux 基金会创立的一个开源项目，用于推广 SDN 和 NFV。

开放最短路径优先（OSPF）-链路状态 IP 路由协议，用于查找数据包通过一组连接网络时的最佳路径。

OpenStack -用于构建和管理云网络的开源软件平台。

开放系统互连（OSI）-OSI 网络模型是描述网络通信的概念性参考模型。它分为 7 层：第 1 层为物理层，第 2/3 层为网络协议层，第 4 – 7 层为应用层。

运营支持系统（OSS）-服务提供商用于监视、控制、分析和管理其网络业务的一组软件程序。

运营管理和维护（OAM 或 OA&M）-用于运营、管理和维护以太网功能的协议。

光互联网络论坛（OIF）-一个成立于 1998 年的非营利性联盟，致力于促进为光网络产品开发和部署可互操作的网络解决方案和服务。

光传输网络（OTN）-一种行业标准协议，为光纤网络提供性能监测、纠错和管理功能。

过顶（OTT）-通过互联网提供内容或服务，例如 Net ix。

分组数据网（PDN）-提供互联网等数据业务的网络。

无源光纤网络（PON）-一种光纤接入网络，使用光分路器将通过单根光纤传输的光信号提供给多个最终用户。

同步光纤网络分组（POS）-通过同步光纤网络（SONET）帧传输数字包的通信协议。

路径最大传输单元（PMTU）-网络路径支持的最大数据包大小。

外围设备互连（PCI）-英特尔于 1992 年推出的计算机扩展总线标准，用于将计算机处理器连接到外围设备。

Peripheral Component高速外围设备互连（PCIe®）-一种计算机扩展总线标准，取代旧的 PCI 和 PCI-X 总线标准， 实现计算机处理器和外围设备之间更快的数据交换。正式缩写为 PCIe® 或 PCI Express®。PCIe 规范由 PCI-SIG 开发和维护。

外围设备互连扩展（PCI-X）-一种计算机扩展总线标准，可增强 32 位 PCI 本地总线，提供更大带宽，满足服务器和工作站的需要。

外围设备互连特殊利益集团（PCI-SIG）-负责制定 PCI、PCI-X 和 PCI Express 计算机总线标准的行业协会。

点对点（P2P）-一种分散式通信模型，在网络中的对等计算机之间共享工作负载或计算任务。

锁相环（PLL）-包含压控振荡器（VCO）和相位比较器的一种电子电路，可以不 断调整以匹配输入信号的频率。

点对点协议（PPP）-一种第 2 层数据链路协议，用于在网络中的两个节点之间建立点对点链路。

ATM 上的点对点协议（PPPoA）-一种第 2 层数据链路协议，通常用于在 ATM 上封装 PPP 帧。

以太网上的点对点协议（PPPoE）-一种第 2 层数据链路协议，通常用于在以太网上封装 PPP 帧。

策略和计费规则功能（PCRF）-一种软件节点，可实时确定多媒体网络中的策略规则。

电源完整性（PI）-分析如何在系统内有效地转换功率并从电源输送到负载。

协议无关组播（PIM）-一组组播路由协议，用于在 IP 网络中将数据从单个点发送到多个点。

提供商骨干网桥（PBB）-一种桥接技术，用于定义多个提供商桥接网络互连的协议。

提供商边缘路由器（PER）-位于 ISP 网络边缘的路由器，是 MPLS 体系结构的一部分。

边缘到边缘伪线路仿真（PWE3）-仿真分组交换网络上的点对点连接业务。

公共数据网网关（PDN-GW）-为用户设备提供 IP 地址，并为外部分组数据网络提供连通性。

公共交换电话网（PSTN）-互联的全球电路交换电话网络的集合。也被称为普通老式电话业务（POTS）。

脉冲幅度调制（PAM）-一种信号调制形式，通过改变与消息信号的瞬时幅度成比例的脉冲幅度来发送数据。PAM4 是多电平信令，使用 4 电平 PAM 调制，每个符号有两个信息比特。PAM4 使 NRZ 信令的数据速率加倍。

QoS 类标识符（QCI）-由 3GPP LTE 标准定义的一种标识符，用于指定分组通信的服务质量。

四（4）通道小型可插拔（QSFP）-一种紧凑型、可热插拔的收发信机接口，用于高密度数据通信应用，如 In niBand、光纤通道、以太网和 SONET/SDH。QSFP 有不同的变体，包括：QSFP +、QSFP28、QSFP56 和 QSFP-DD。

体验质量（QoE）-衡量客户对服务或厂商满意度的指标。

服务质量（QoS）-衡量网络服务整体性能的指标。

机架单元（RU）-用于表示机架安装式网络设备高度的标准指标。一个机架单元缩写为“1U”，相当于 1.75 英寸或 44.5 毫米。

无线设备（RE）-无线设备是包含模拟射频（RF）功能的无线基站的基本构建 模块。

无线设备控制（REC）-无线设备控制是无线基站的基本构建模块，包含数字基带域的无线功能。

无线网络控制器（RNC）-UMTS 无线接入网（UTRAN）中的主要元件，处理基站收发信机（BTS）的关键功能。

随机多址接入（RMA）-该算法用于控制现有网络和新一代网络中的分布式用户之间的信道接入。

实时控制协议（RTCP）-一种控制协议，与实时传输协议（RTP）一起使用，用于监视组播网络上的数据传输并提供统计信息。

实时传输协议（RTP）-一种网络协议，定义实时多媒体数据（如音频和视频）通过 IP网络传输的规范。

里德所罗门编码（RS）-采用 FEC 的数据中心网络链路中最常用的编码方案。最初由欧文 • 里德和古斯塔夫 • 所罗门于 20 世纪 60 年代开发，用于卫星数据链路。

远程身份验证拨入用户业务（RADIUS）-一种网络协议，实现对网络接入业务（NAS）的身份验证、授权 和记帐（AAA）管理接入。

远程网络监控（RMON）-一种可以在多个位置远程管理网络设备的标准。

表述性状态转移（REST）-一种网络体系结构样式，为互联网上的计算机彼此进行通信和互操作提供了标准。

资源预留协议 — 流量工程（RSVP-TE）-一种传输层协议，支持跨 IP 网络预留资源。

路由信息协议（RIP）-距离矢量 IP 路由协议，通过限制网络路径中允许的从源跳到目的地的次数来防止路由循环。

下一代路由信息协议（RIPng）-支持 IPv6 的下一代 RIP。

安全实时传输协议（SRTP）-RTP 的扩展，提供增强的安全功能，如加密、消息身份验证和完整性。

安全套接层（SSL）-一种较老的计算机网络协议，用于保护网络应用程序客户端和服务器之间通过互联网等不安全的网络实现安全连接。

串行高级技术附件（SATA）-一种计算机总线接口，用于将存储设备或光盘驱动器连接到计算机。SATA 是并行高级技术附件（ATA）物理存储接口从并行总线到串行总线体系结构的演变。

串行连接 SCSI（SAS）- 一种点对点串行协议，取代并行 SCSI 总线技术，可以将数据移入和移出计算机存储设备。

软件定义网络（SDN）- 一种网络体系结构，通过可编程的集中控制应用程序实现网络管理和控制。

服务等级协议（SLA）- 在服务提供商和最终用户之间建立的服务协议等级。

服务中的 GPRS 服务节点（SGSN）- GPS 网络中的主要组件，负责处理网络中的分组交换数据。

服务提供商（SP）- 提供蜂窝或本地交换电信服务、云数据中心网络服务或其他互联网服务的组织。

会话公告协议（SAP）- 负责广播组播会话信息的实验协议。

会话边界控制器（SBC）- 一种网络功能，提供网络电话（VoIP）信令控制和可选的媒体会 话控制。

会话启动协议（SIP）- 用于控制多媒体通信会话并将其转换成信号的通信协议。

信令网关（SGW）- 负责在公共信道信令（CCS）节点之间传送信令消息的网络组件。

信号完整性（Signal Integrity SI）- 衡量电信号质量的方法。在高比特率下和距离较远处电信号质量趋于降低，这会导致发生错误和系统或设备发生故障。

信噪比（SNR）- 衡量传输信道中信号幅度与噪声幅度之比。

七号信令系统（SS7）- 一组信令协议，定义了公共交换电话网（PSTN）中的网元如何 相互交换信息。通常用于设置和取消通话。

信令传输（SIGTRAN）- 用于通过互联网传输 SS7 信号的电话协议。

简单网络管理协议（SNMP）- 用于IP网络管理的协议，为监视、配置和管理来自不同制造商的硬件和软件提供了标准方法。

小型计算机系统接口（SCSI）- 由美国国家标准协会（ANSI）开发的一组并行接口标准，用于 将外围设备连接到计算机。已被 SAS 取代。

小型可插拔（SFP）- 紧凑型、可热插拔的光模块收发信机，用于以太网和光纤通道应用中的电信和数据通信。

生成树协议（STP）- 一种网络协议，可提供冗余，防止网络中出现的网桥回路。

存储域网络（SAN）- 一种 LAN，提供对合并数据存储设备的访问。

符号错误率（SER）- 用由于噪声或干扰而接收到的错误符号数除以传输的符号数，得到的百分比。

同步动态随机存取存储器（SDRAM）- 易失性存储器，与 CPU 的时钟速度同步，用于短期存储正在处理的数据。

同步光纤网络（SONET）- 一种数字通信协议，使用光纤在相对较长的距离上传输大量数据。

系统级芯片（SoC）- 一种集成电路，将电子系统元器件集成到单个硅芯片中。

被测系统（SUT）- 该系统中包含一个或多个被测器件，正在接受测试，检验其是否正常运行。

测试即服务（TaaS）- 将测试服务外包给服务提供商。

第三代合作伙伴计划（3GPP）- 为第三代（3G）移动系统制定规范的一组电信标准组织。

传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）- 一种通信协议套件，用于在互联网上将数据从一台计算机发送到另一台计算机。由两种最常见的协议组成：传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。

发射机色散和眼图闭合（TDEC）- 在通过色散最差的光纤传输之后，对垂直眼图闭合（主要由于符号间干扰造成）的光发射机进行的表征测量。

发射机色散和四元眼图闭合（TDECQ）- 一个 TDEC 变量，在均衡的 PAM4 信号中针对所有三个子眼图进行扩展。

传输层安全性（TLS）- 用于加密数据通信的 SSL 协议的更新版本。

双绞线以太网（10BaseT）- 两对绝缘铜线，每对铜线绞合在一起形成一个系统，用于在以太网的第 1 层物理层中发送和接收数据。

统一通信（UC）- 作为单一通信平台销售的一组产品，可跨越多个设备提供一致的统一用户界面。

单元（U）- 机架安装式设备的度量指标（1U 为 1.75 英寸或 4.44 厘米）。

用户数据报协议（UDP）- TCP 的一种替代性通信协议，用于在网络中的计算机应用程序之间快速发送称为数据报的短消息。与 TCP 数据报不同，UDP 数据报不可靠，无法保证或确认它们到达目的地。

用户设备（UE）- 一种为消费者设计的无线用户设备，如智能手机、笔记本电脑或平板电脑。

用户界面（UI）- 用户界面使用户能够与计算机系统进行交互。

通用移动电信系统（UMTS）- 3GPP 定义的一种第三代（3G）移动通信系统。

通用串行总线（USB）- 由通用串行总线实施者论坛（USB-IF）开发的一种行业标准， 它定义了计算机和外围设备之间的标准接口。

通用串行总线实施者论坛（USB-IF）- 一家非营利性公司，由开发 USB 规范的公司联合创建，旨在促进 USB 设备的开发并促进一致性测试。

虚电路连通性验证（VCCV）- 用于验证伪线的端到端连通性的控制通道。

虚拟局域网（VLAN）- 来自不同物理 LAN 的一组互连的计算机或设备。

虚拟机（VM）- 为计算机系统提供运行环境的硬件和软件功能。给定的物理系统可以同时支持多个虚拟机，每个虚拟机具有分区视图以及有限的计算、存储和内存资源。

虚拟专用 LAN 网段（VPLS）- 电信运营商提供的业务，可以通过互联网连接局域网。

虚拟专用网络（VPN）- 通过专用网络扩展专用网络功能，以确保通过安全性较低的网络安全地传输敏感数据。

虚拟现实（VR）- 计算机生成的模拟真实环境，用户可以使用耳机、眼镜、手套或配有传感器的夹克等特殊设备进行交互。

虚拟路由器冗余协议（VRRP）- 一种在 LAN 上动态分配虚拟备份路由器的互联网协议。

虚拟网络功能（VNF）- 负责处理虚拟机中特定网络功能的一种代码，是 NFV 系统的一部分。

网络电话（VoIP）- 一种通过宽带互联网连接进行语音通信的技术。

波分复用（WDM）- 波分复用（WDM）技术指将不同波长的多个信号组合在一 起，通过单根光纤传输。

广域网（WAN）- 地理位置分散的企业网络，连接多个 LAN 以允许用户访问共享资源。

无线局域网（WLAN）- 允许移动用户通过无线连接访问 LAN。