我们目前所使用的大部分网络的传输速率是10Mbps，那么为什么现在就要规划10Gbps传输速率的局域网（LAN）环境呢？原因是两方面的，一个是理论上的原因，另一个是实际中的原因。
由于对基于WEB应用和综合多媒体应用（音频/数据/视频）的互联网接入需求的急剧膨胀，大大促进了对宽带网络的需求。微电子和光纤联网技术的迅速发展正不断地提高着网络的带宽容量。人们对网络速度的要求日益提高，从10Mbps到100Mbps到1000Mbps，并且这种要求不久就将使我们进入10000Mbps或10Gbps的网络。
我们目前所使用的大部分网络的传输速率是10Mbps，那么为什么现在就要规划10Gbps传输速率的局域网（LAN）环境呢？原因是两方面的，一个是理论上的原因，另一个是实际中的原因。
从理论上来说，我们生活在一个充满压力、快节奏的时代，因此我们往往容易忽视生产力的规划。作为一个优秀的商业经理人，必须保持战术和战略规划的均衡，其中战术影响到短期的效益，而战略则影响到企业的效率、竞争力和长期的生存能力。简单地说，“提前规划！”就能够预见未来的关键技术并积极地做好准备，“提前规划！”就能够在这些关键技术成为可能时，迅速而充分地利用它们。
从实际中来说，提前规划对于网络的布线结构具有极其重要的作用。网络有源组件的性能和容量升级通常可以通过相对简单的软件和硬件升级来完成，与此不同的是，布线的基础结构具有一定的性能范围，不通过更换线缆和连接器是无法提高其性能的。这种升级是中断性的，并且具有很高的成本，这里的成本既包括重新敷设线缆所带来的直接成本，也包括布线引起网络性能下降和产生力降低所带来的间接成本。
因此，尽管有些人认为目前安装的10/100BASE-T网络中考虑10Gbps的局域网未免有点为时尚早，但有见识的网络管理人员已经认识到，千兆赫时钟频率工作站、千兆赫以太网和“流”多媒体应用等新兴技术可能不久就将在他们的网络中成为现实。为了使网络具有足够的容量和充分的性能，以便在今后必要的时候平稳、迅速地植入这些新技术，当今具有前瞻性的管理人员会更希望考虑10Gbps局域网技术。
在后面的各节中，我们将评述最新的10Gbps以太网技术和标准。我们还将了解一些重要的市场信息，从而帮助我们进行决策。最后我们将详细讨论至关重要的设计因素和可能的解决方案。有时，为了通俗易懂和使读者更加清楚，内容的讲解采用了“问题”和“解答”的形式。
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技术
由于有多种介质和多种技术可供选择，因此企业和服务提供商的网络管理人员在进行网络升级时可以采用多种方法。对于企业局域网来说，利用10Gbps以太网可以使网络管理人员将其以太网从10Mbps、100Mbps或者1000Mbps升级至10000Mbps，并通过提高网络性能，充分利用以太网上的投资。最为一条经验法则，必须牢记的是网络干线上的速度至少应该比终端的速度快10倍。对于服务提供商而言，在城域和广域应用中，10Gbps以太网将提供更优良的性能和具有成本效率的链路，并且很容易利用熟悉的以太网工具进行管理。10Gbps以太网能够满足广域主干网上最快技术OC-192的速度要求，其速率大约为9.6Gbps。
图1中文字的英汉对照：
Remote Enterprise 远程企业
Equipment Room 设备机房
DWDM Infrastructure 密集波分复用基本设施
WAN Router 广域网路由器
Firewall 防火墙
Backbone Switch/Router 主干交换机/路由器
File Servers 文件服务器
Web Servers Web服务器
Email Servers 电子邮件服务器
Application Servers 应用服务器
Internet Data Center 互联网数据中心
Computer Room 计算机机房
在建筑物环境下，一种新兴的网络结构趋势是建立存储区网络（Storage Area Networks：SAN），存储区网络是一个相对有限的区域，但却集中着大量的超高性能设备（服务器、路由器、企业网络集线器等）。随着SAN（存储区网络）部署的越来越多，实现10Gbps的网络基础结构已经不再是可选可不选，而是几乎已经成为必要！
随着网络应用技术的日益发展（参见图2），我们已经从最初的发光二级管（LED）技术，过渡到了高速而昂贵的基于激光的技术，直至今天的垂直谐振腔表面发射激光（Vertical Cavity Surface Emitting Lasers ：VCSEL）技术，其中VCSEL技术在具有激光性能的同时，相对降低了成本。
图2中文字的英汉对照：
Bandwidth 带宽
LED to Laser-Fiber Laser Bandwidth 从发光二级管到激光光纤的激光带宽
Laser 激光
Fast Ethernet 快速以太网
Data Rate 数据率
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发光二级管（LED）技术具有大约600Mb/s的转换极限，目前基于激光的技术还远未达到其极限。
VCSEL技术的一些挑战…
尽管VCSEL技术以较低的成本实现了优良的激光性能，但它并非没有挑战。其中一个最主要的就是要求光纤的光学特性与VCSEL发射体技术相匹配。为了更好地理解这里的内容和其它一些10Gb/s联网技术所面临的技术障碍及相关的物理层问题，有必要复习一些光纤的基本知识。
到目前为止，根据测试的情况来看，大多数多模光纤的带宽特性都是通过发光二级管（LED）以过充满发送(Overfill Lauch)方式来实现的，该方式使用了光纤中的所有模式（即光线路径）。激光型发射（例如VCSEL）则仅仅使用了纤芯四周的一部分模。图3说明了不同光源在进入纤芯时光传播特性的差异。
图3中文字的英汉对照：
Light 光线
Fiber Cladding 光纤包层
Fiber Core 纤芯
LED in multimode fiber 多模光纤中的LED
VCSEL in Multimode fiber 多模光纤中的VCSEL
Laser in Single mode fiber 单模光纤中的激光
发光二级管（LED）的射线光束比光纤的核心半径宽，因此会充满整个纤芯。而对于激光技术来说，由于射线对准的精度高，因此光束仅在纤芯的中央传播。
VCSEL射线光束完全在纤芯中传播。因为光束并没有充满纤芯，因此，根据光纤的特性，模态色散减小，光纤传输的信息量增加。
在传统多模光纤在制造过程中，在光纤纤芯(Fiber Core)的中心可能会产生有一些折射率缺陷，这些缺陷引发纤芯中心附近的光线传播速度的差异(Differential Mode Delay差模延迟)，此速度差异对LED光源来说影响甚小，但对VCSEL这类发射光线围绕着纤芯中心的技术则影响甚大。
一个重要突破:
通过改进光纤的生产技术，新一代的多模光纤解决了这一问题，新一代光纤的差模延迟（DMD）响应平缓而狭窄，因此可以将接收到的脉冲视为一个能量峰，接收器很容易进行探测。这种新的光纤与现有的基于发光二级管的网络设备是兼容的。
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建筑物布线的物理实现
布线的信道性能和拓扑结构，是所有网络基础结构的设计和实现中所必须考虑的关键问题。
有鉴于此，在网络标准（例如以太网）中包含有物理层规范，明确地说明为了有效支持网络应用所必需的最小的光缆传输性能，及针对设计目的最大允许的布线距离。
对于设计规划，让我们首先从铜线开始讨论。许多用户正在使用10Mbps的网络，而且越来越多的用户正在部署100Mbps的网络。目前大多数正在安装的水平布线结构采用的都是TIA/EIA规定的5e类的布线方式。这种布线方式已经为千兆比特网络做好了准备。按照合理的设计准则，如果你的水平布线已经是千兆比特级的，那么你的主干网布线所能承载的速度就必须是它的数倍，也就是要采用10Gbps的基本结构。
不幸的是，如果不使用昂贵的电子设备(10GBASE-LX4)，已经安装的多模光纤局域网的基本结构就不足以支持10Gbps的以太网。到目前为止，大多数已经安装的网络采用的是FDDI渐变型光纤（160/500MHz-km,基于LED的应用），其它还有一些在安装时，针对千兆比特以太网和VCSEL技术，使用了高级的多模光纤。这些光纤没有针对10Gbps串行传输以太网(10GBASE-SR/SW)应用进行优化（差模延迟）。表1(如下)概括了当前使用的和市场上供应的各种类型光纤的距离特性。
表1: 10 G比特以太网距离和IEEE 目标
300米的距离是否充分?
从表1可以看出，对于一个新的10Gb/s 50微米多模光纤，当VCSEL工作在850nm时，最大距离限制为300米。许多研究表明，大约85%的局域网主干网可以在这一距离范围内实施完成（参见图4）。
光纤到桌面(Fiber-to-the-desk：FTTD)的部署情况
关于光纤到桌面的拓扑结构设计的一种选择是采用“集中式光纤敷设原则”。最近公布的TIA/EIA 568-B.1标准中规定了集中式光纤拓扑结构
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