交换机和集线器

2013年8月23日，欧盟在官方公报(OJ)上正式公布关于网络待机生态设计要求的修订条例(EU) No 801/2013，对ErP指令下待关机实施条例(EC) No 1275/2008及电视机实施条例(EC) No 642/2009进行修订(实施条例草案详见G/TBT/N/EU/86)。该修订条例规定了网络设备的生态设计要求(主要是网络待机功耗)、咖啡机的生态设计要求、以及网络电视的网络待机生态设计要求。 　　1. 对待关机实施条例(EC) No 1275/2008的修订 　　(1) 网络设备的生态设计要求 　　修订条例草案增加了网络设备的网络待机生态设计要求。网络设备指设备连接到网络的能力，并且有一个或多个网络端口。网络待机指设备能够以远程启动触发通过网络连接恢复一项功能的状态。 　　网络设备的网络待机要求因网络可用性而有所区别，具有高网络可用性的网络设备以及具有高网络可用性功能的网络设备与其他网络设备的网络待机要求是不同的。其中网络可用性指设备通过网络端口检测到远程启动触发后恢复功能的能力。具有高网络可用性的网络设备(HiNA设备)指有以下一个或多个功能但没有其他功能作为主功能的设备，包括路由器、网络交换机、无线网络接入点、集线器、调制解调器、VoIP电话、视频电话。具有高网络可用性功能的网络设备(具有HiNA功能的设备)指具有路由器、网络交换机、无线网络接口或其组合功能的设备，但非HiNA设备。 　　网络设备的网络待机功耗分三个阶段进行，如表1所示： 　　表1 网络设备的网络待机功耗最大限值(W) 施日期 HINA设备/带有HINA功能的设备 其它网络设备 不适用范围 2015年1月1日 12.00 6.00 电源额定功率大于750W的打印设备；大幅面打印设备；远程呈现系统；台式瘦客户机；工作站；移动工作站；小型服务器；计算机服务器 2017年1月1日 8.00 3.00 大幅面打印设备、台式瘦客户机、工作站、移动工作站、小型服务器、计算机服务器 2019年1月1日 —— 2.00—— 　　(2) 咖啡机的生态设计要求 　　从2015年1月1日起，咖啡机产品自动切换到待机/关机/低功耗模式和状态的延迟时间应： 　　家用滴式过滤咖啡机(保温壶)完成最后一次煮咖啡周期后的时间不超过5分钟，，或者完成除垢或自清洗过程后的时间不超过30分钟 　　家用滴式过滤咖啡机(非保温壶)完成最后一次煮咖啡周期后的时间不超过40分钟，或者完成除垢或自清洗过程后的时间不超过30分钟 　　家用非滴式过滤咖啡机完成最后一次煮咖啡周期后的时间不超过30分钟，或激活加热元件的时间不超过30分钟，或激活茶杯预热功能的时间不超过60分钟，或者完成除垢或自清洗过程后的时间不超过30分钟。 　　此外，修订条例对产品信息要求、制造商提供的信息(网络设备和每种类型的网络端口)、验证程序和标杆进行了补充。 　　2. 对电视机实施条例(EC) No 642/2009的修订 　　对(EC) No 642/2009增加了网络电视的网络待机生态设计要求。其中网络电视指连接到网络、有一个或多个网络端口的电视机。带有高网络可用性功能的网络电视(带HiNA功能的电视机)指带有路由器、网络交换机、无线网络接口(非终端)或其组合的电视机。 　　对于网络电视的网络待机生态要求分三个阶段实施，其中网络待机功耗最大限值与表1的限值要求相同，分为带有HiNA功能的电视机与不带有HiNA功能的电视机两种类型。 　　此外，修订条例对造商提供的有关技术文件的信息(网络设备和每种类型的网络端口)、验证程序和标杆进行了补充。 　　3. 与G/TBT/N/EU/86通报的修订条例草案的区别 　　此次正式公布的修订条例，与2013年1月11日G/TBT/N/EU/86通报的修订条例草案的主要区别有： 　　1275/2008的定义中，增加了台式瘦客户机、工作站、移动工作站、小型服务器和计算机服务器等计算机相关定义，并且将这五种设备排除在网络待机功耗要求(第一阶段和第二阶段)之外 　　网络设备的电源管理明确了“除非不适合预期用途，网络设备应提供电源管理或类似功能” 　　对于将咖啡储存在一个保温壶的家用滴式过滤咖啡机，延迟时间由1分钟延长到5分钟，增加完成除垢或自清洗过程后的时间不超过30分钟 　　产品信息要求中制造商在免费访问网站提供的信息要求，增加了“如何激活和关闭无线网络端口的指南” 　　制造商提供的关于每种类型的网络信息信息，增加了“设备所使用的通信协议” 　　网络电视的电源管理要求更改为“在用户最后一次在开机模式交互和/或改变频道不超过4小时后，网络电视机应从开机模式自动切换至网络待机状态或不超过网络待机状态功耗要求的适用的任何其他状态。在自动从开机模式切换至适用状态/模式前，网络电视机应显示警告信息，并且这种功能应设为缺省”。

全球光开关技术的领导者——H+S Polatis公司，推出了业界端口密度最高的全光开关，其中Polatis 7000系列光开关是一款完全无阻塞全光矩阵开关，最大可支持576x576光纤端口，基于通过嵌入的NETCONF/YANG接口的SDN支持，相比传统电交换平台的能效高100倍以上，比市场上任何其他类似方案的交换容量提升80%！Polatis 576软件定义的光交换机具有弹性、冗余和模块化的结构，支撑了交换机在网络环境中的可靠性和可用性。为进一步保护关键业务服务，Polatis还配备现场可寻址的备用端口，任何端口的中断都可以通过将光纤移到备用端口并在软件中重新分配端口而迅速绕过。H+S Polatis 576x576矩阵光开关集成软件控制Polatis 7000系列光开关在开关性能和矩阵端口数目方面成为业界标杆产品，其电信级嵌入式控制接口允许无缝的集成软件定义网络(SDN)控制器。这些特性使Polatis的客户能够实现光纤连接的虚拟化、允许远程可靠地对网络物理层进行自动化的光纤指配，以及更复杂的系统集成测试套件的部署。使得大规模，灵活，动态的光网络实现成为可能。576x576无阻塞光纤端口矩阵使运营商能够在网络安全和网络监控、测试实验室自动化和数据中心交叉连接等应用中以紧凑的外形将更多的光纤远程连接在一起。带有MPO连接器的Polatis 576变体仅占用8RU的宝贵机架空间。HUBER+SUHNER 通信公司技术副总裁Nick Parsons说：“Polatis光路开关可以直接在光纤层实现网络自动化，在创建新的用户连接、升级数据中心线路速率、监控网络服务或管理测试操作时，可以节省时间、成本和电力。我们在新的Polatis平台中重新架构了核心交换机引擎，以弹性、分布式控制和紧凑的集成设计为特色，同时提高了能源效率和端口密度。576x576是为批量制造而设计的，并考虑到了未来的可扩展性。”DirectLight光开关技术低损耗的Polatis 576光交换机采用了获得专利的DirectLightTM透明暗光纤交换平台，该平台已在最具挑战性的数据中心、电信、研发生产测试等各类应用中得到了充分验证，有着超过20年的卓越表现。通过嵌入式NETCONF和RESTCONF接口支持软件定义网络(SDN)，Polatis光交换机能够以光速数据延迟直接在光纤层实现对实时流量的动态路由、监控、保护和测试。DirectLight是一种暗光纤/无光开关技术，允许控制平台和数据平面的完全分离，允许在网状网中对光路进行路径的预配置，而不需要任何的光业务来保持完全透明的连接。基于DirectLight的全光交换机可以轻松实现可靠的远程选择性路由、在线性能监控和自动保护等。主要应用场景凌云光大矩阵全光交换解决方案凌云光自2001年起即关注光交换技术、产品与应用的推广，2015年正式与全球光交换厂家H+S Polatis公司建立战略合作伙伴关系，共同开创光交换应用的新时代。H+S Polatis 提供低损耗的全光交换解决方案，用于远程光纤层配置、保护、监控、重新配置和测试。H+S Polatis 6000/7000系列全光交换机性能卓越，支持完全无阻塞8×8～576×576矩阵规模，具有极佳的抗震性，支持宇航级应用。超低插回损，光学指标优异，支持单路双向传输和暗光纤交换，全光透明传输，与速率/协议无关，支持400G/800G及以上速率平滑升级，可选N×N对称以及任意端口配置结构(CC系列)，满足SDN应用。可以广泛的应用在AI智算中心全光交换、卫星互联网、量子互联网和产线自动化测试等应用场景。

1、前言从1876年贝尔发明电话机，到今天人手一部手机，实现随时随地视频通话。短短一百年来，通信产业呈指数性增长。测试技术与仪器仪表自通信产品的诞生起就成为通信产业中不可或缺的部分，与通信技术同步甚至超前发展。伟大的科学家门德列耶夫说过：“科学是从测量开始的，没有测量就没有科学”。钱学森同志说过：“新技术革命的关键是信息技术。信息技术由测量技术、计算技术、通信技术三部分组成。测量技术是关键和基础。”数据通信测试仪器主要泛指通信传输与网络测试仪器，是对通信终端设备和通信网络设备的科研、生产、试验和运营管理全寿命周期的各种定量、定性参数进行分析评定的手段和方法的总称，涉及语音、报文、数据、图像、视频的采集、信元和信道编码、传输媒质、信令与协议等设备和产品的测试与分析评估。本文简要介绍国内数据通信测试仪表的发展历程，展望面临的挑战。2、数字测试--数据通信测试仪器的昨天上世纪八十年代，从中国引进数字程控交换机进入数字化时代起，测试技术与产品得到发展。这一阶段通信主要以语音传输为主，涉及的测试技术主要有语音测试、传输测试和信令规程测试。相关的测试仪器主要有话路特性测试仪、传输分析仪、信令测试仪和规程测试仪等产品。语音测试主要测试话路语音质量测试，主要参数包括频率、电平、失真度等。话路特性测试仪是对语音模拟信号的较为全面测试，PCM测试仪则对话音通道的语音/数字编码转换和数字编码/语音转换进行测试，二者互为补充。传输测试是当时通信测试最重要的一项测试技术，主要对通信传输质量进行测量和评估，除最重要的误码率这个参数外，还有抖动、漂移等测试评估参数。这类仪器根据通信传输的线路不同可分为高速比特误码测试仪、PCM综合测试仪（2Mb/s）、PDH数字传输分析仪、PDH/SDH数字传输分析仪和电信/数据传输分析仪。高速比特误码测试仪速率一般在140Mb/s～15Gb/s连续可调，PDH数字传输分析仪用于PDH 1～４次群通信设备的研制、生产、通信建设和维修，主要测量误码和抖动。PDH/SDH数字传输分析仪用于STM-1/4/16/64/256等速率的SDH通信设备的测试，兼顾PDH测试。信令测试仪则用于程控交换机的控制平面测试，全面测试用户线信令和局间信令，可接入SS7、GSM、CDMA、V5、ISDN及中国一号信令等各级接口，完成协议的有效性与兼容性测试。测试分为信令监测与仿真测试二种。规程测试仪则主要完成相关数据通信接口测试，常见有V.11、V.24、V.35、X.21等，具备DTE与DCE测试能力，支持同步与异步测试，主要进行误码测量和误码性能分析。这一时期，网络产品稀少且较为初级，各生产厂家确保产品可用即可，主要进行功能测试。网络测试仪器较为简单，只是进行发送和接收测试。3、网络测试--数据通信测试仪器的今天随着集线器、交换机、路由器等产品的广泛运用，网络测试技术得到重视。网络测试技术包含内容有测试对象、测试方法、测试工具及测试经验等方面内容，逐渐形成以RFC相关规范为基础的测试方法标准化，如RFC1242规范了网络互联设备的基本术语，RFC2544规定了互联设备的基准测试方法，RFC2889规定了交换设备的测试方法等。测试内容覆盖了ISO二至七层。测试方法有主动测试与被动测试（监测）。在测试功能上除网络性能测试外，还具备网络业务测试，可对业务支持能力、业务性能、业务可靠性与安全性进行测试评估。在云网融合、算网一体等信息技术快速发展的大环境下，面向高速以太网、物联网、5G承载网、5G核心网等核心技术领域的需求，作为网际互联中的核心骨干组成部分，路由交换设备的发展在很大程度上决定了整个网络的性能瓶颈。网络接口复杂多样、电信级业务流量、接入用户指数级增长对于高速数据通信下的网络承载能力提出了进一步挑战。与此同时，我国新一代路由交换设备的迭代发展速度，迫切需要与之相匹配的数据通信测试仪器发展水平，这对数据通信测试仪器的发展提供了千载难逢的发展机遇，也对数据通信测试仪器的发展提出了更加严峻的挑战。经过20多年的艰苦努力，我国数据通信测试仪表取得了重要进展，基本解决了测试功能和速率覆盖的问题。在产品形态上，有手持式、便携式与机架式；在速率上，最高测试达到400Gbps；端口密度达到整机80个100Gbps端口，单板20个80个100Gbps端口；在协议方面，支持路由、接入、组播、数据中心等协议仿真，以及VxLAN、EVPN、SRv6等新协议测试；支持RFC2544等多种套件；同时支持自动化测试，可适配TCL、Python等自动化接口，满足网络设备从研发到生产各个环节的测试需求。4、面向下一代网络测试---数据通信测试仪器的明天随着5G/6G时期的到来，网络设备的不断革新、新兴协议的不断提出以及电信级网络应用业务升级，现有的仪器不论是测试端口密度、时延测量精度以及协议仿真覆盖率等核心指标，难以满足测试需求，必须跟踪最新网络技术发展。高速率、IPv6+、确定性网络、超融合等网络技术应用场景给数据通信网络测试仪器提出了新需求：1）高速率测试随着互联网和5G用户的增加以及来自人工智能、机器学习、物联网和虚拟现实流量的延迟敏感性流量激增，数据中心的带宽要求与日俱增，并且对低延迟有极高的要求，可以预见，在未来的人工智能应用中，800GE技术将发挥越来越重要的作用。测试仪器必须具备多达几十个端口的800GE测试能力。2）高精度测试现有的毫秒级的流量调度及采样结果统计不能满足TSN/TTE、无损以太网等高性能网络测试要求，网络测试仪必须实现微秒级的流量调试和纳秒级时钟同步精度。3）灵活智能的高性能软件架构平台随着新兴的数据网络架构及新协议、新业务的持续不断的出现，要求测试仪器能够快速满足新协议与新业务测试需求。这就要求测试仪器具备灵活、智能、弹性的高性能软件架构平台，解耦软件平台与硬件平台，集中主控运维管理，统一硬件驱动层，屏蔽硬件差异，支持多种速率与多种测试端口，支持快速迭代、增加新协议测试功能，满足车载网络、云网融合、算网一体等下一代数据网络测试需求。结束语当前，网络技术的迅速发展和市场需求是网络测试技术发展的驱动力，网络测试仪器前景看好。新技术的发展快于相关标准制定的速度，各国都在结合自身的具体情况制定适合本国发展需求的新网络架构与新协议。这对国内测试厂商是一次机遇，也是挑战。测试仪器厂家应积极参与未来网络技术研究，参与到相关标准制定工作中，将标准与产品体系进一步融合，提升产品的竞争力，为通信行业的发展提供保障。