【文章內容簡介】 機規(guī)模到 萬臺，市場銷售金額達 35 億元。在 2022 年上半年網(wǎng)絡設備市場中，交換機和路由器仍然占據(jù)著市場的主要份額。其中，交換機市場達到 億元人民幣，占整體市場的 %；比 1999 年的 45%上升了 個百分點，繼續(xù)保持了交換機市場強勁的增長勢頭。．寬帶網(wǎng)的要求　 網(wǎng)絡互連中,由于通信 帶寬的限制,信息傳輸越來越慢,已成了制約網(wǎng)絡發(fā)展的瓶頸. 網(wǎng)絡帶寬的擴展,網(wǎng)絡傳輸協(xié)議多層交換技術,是當今擺在國內外各大網(wǎng)絡產(chǎn)品公司的熱門課題,例如:a　 中國網(wǎng)通投資 億元建設上海寬帶 IP 城域網(wǎng)采用了 DWDM 光纖通信技術和千兆路由交換技術,能夠傳送語音、數(shù)據(jù)、圖象、 傳 真、視頻、網(wǎng)絡主干帶寬高達 40Gbps,將使上海上網(wǎng)難,上網(wǎng)速度慢成為歷史,實現(xiàn)從“ 撥號上網(wǎng)” 到“在線上網(wǎng)”的轉變。但是使用的寬帶設備均為國外的產(chǎn)品。b　 長城寬帶社區(qū)網(wǎng)建設的需求在《2022 數(shù)字化中國硅谷論壇》長城王之董事長在演講中指出，寬帶網(wǎng)屬于新興行業(yè)。中國有世界上最廣闊的數(shù)據(jù)通信市場。目前，中國骨干網(wǎng)出口帶寬問題已基本解決，主干網(wǎng)競爭格局已經(jīng)形成，7 / 35迅速擴大的市場容量以及競爭帶來的良好環(huán)境，將使大量投資涌入中國寬帶網(wǎng)市場。2022 年中國預期需要 25 億美元投資寬帶基礎設施建設，未來五年中國寬帶發(fā)展需近 240 億美元投資，其中傳輸系統(tǒng)需 150 億，接入網(wǎng) 60 億，數(shù)據(jù)通訊硬件 30 億。這將為許多廠商提供巨大的市場機會。王之董事長還指出，鑒于中國社區(qū)居住比較密集的現(xiàn)狀，決定了 FTTB，光纖到大樓，雙絞線到家的布線方案和以太網(wǎng)的技術方案能夠低成本地實施建設，這將比 HFC、ADSL 更具有競爭性。 面臨巨大的市場機會，長城寬帶選擇以寬帶社區(qū)接入網(wǎng)為切入點，以 10M、150 元/月為家庭用戶提供高速低價的網(wǎng)絡接入和各項特色信息服務，以全面的專項服務協(xié)助企業(yè)拓展電子商務新空間。長城寬帶的目標是 35 年內計劃發(fā)展用戶為 1000 萬戶。 而長城寬帶社區(qū)接入網(wǎng)需要兩種網(wǎng)絡交換機：一種是置于居民大樓或寫字樓的樓道、門洞（單元）的交換機，稱之為社區(qū)樓道交換機，一種是置于社區(qū)中心，輸入端接局域網(wǎng)，輸出端接樓道的交換機，稱之為社區(qū)互連交換機。這兩種產(chǎn)品，由于其性能檔次不同，構成一個系列。其性能要求與國內外購置的產(chǎn)品有差別，需要自主研發(fā)，形成我國獨有的社區(qū)交換機標準。．交換機產(chǎn)品技術發(fā)展的需要交換機按其傳輸帶寬分有低端產(chǎn)品和高端產(chǎn)品。低端產(chǎn)品有10M 位、 100M 位；而高端 產(chǎn)品為 1000M 位（1G）、16G 位。目前，國外產(chǎn)品壟斷著我國交換機高端市場，占了 %的市場份額。價格昂貴，耗 費大量的外匯。8 / 35該產(chǎn)品是為我國寬帶網(wǎng)絡的建設提供的配套產(chǎn)品。．為我國加入 WTO，參與國 際競爭作準 備中國面臨加入 WTO，促 進我們進一步認識到信息化產(chǎn)業(yè)參與國際市場競爭的重要性，利用我們的技術優(yōu)勢和資源，盡快開發(fā)、生產(chǎn)出高端網(wǎng)絡交換機產(chǎn)品， 搶占國內市場份額，打破國外壟斷，并且爭取出口?！　【C上所述，對蝴蝶系列千兆交換機進 行產(chǎn)業(yè)化，并形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)是非常之必要的，是迫在眉睫的！2．國內外現(xiàn)狀和技術發(fā)展趨勢．國內外發(fā)展現(xiàn)狀國外高端廠商主要有 Cisco、Lucent、Cabletron、Nortel、Alcatel 等，其產(chǎn)品包括高端的 WAN、MAN 核心交換 機及低端的 LAN 交換機系列產(chǎn)品，主要定位于電信等行業(yè)用戶及大型企業(yè)用戶。中低端產(chǎn)品廠商主要有 3Com、Intel、DLink、Accton、Edimax、Kingmax、Linksys 等公司，其產(chǎn)品主要面向中小企業(yè)及家庭用戶。國內廠家主要有華為、實達、湘計信息軟件公司等，也正在加大投入研制自主的高端交換機。國內外 10M/100M/1000M 交換機性能對比可見于“ 網(wǎng)絡世界”報，2022 年 7 月 3 日出版的《以太網(wǎng)交換機性能比較對照指標詳解》。從國內外網(wǎng)絡交換機對比表分析，我們看到：9 / 35a. 國產(chǎn)寬帶交換機并不多，主要停留在低端產(chǎn)品 10M 位、100M位。b. 國產(chǎn)交換機性能指標較為簡單。c. 國外交換機售價昂貴，功能冗余國外高端網(wǎng)絡交換機，由于功能太多， “性能 對照表” 中 3COM 9300 支持的協(xié)議達 9 種， 實際上國內應用中，無需用這么多協(xié)議，加上高值技術，3COM 9300 基本報價$14995，若采用 12 口 LX，價格高達$24995，每增加一個口為$1249。又如 Cabletron SSR8000，報價$76540 。d. 國產(chǎn)交換機價格低，功能適中國產(chǎn)主要是低端交換機 10M/100M，售價在人民 幣 6000 ~ 13000 元。．技術發(fā)展趨勢a. 高速網(wǎng)絡交換機由于寬帶網(wǎng)的需求，必須解決網(wǎng)絡互連中交換機速度，國外已有12G、14G、16G 高速 產(chǎn)品。b. 專用網(wǎng)絡交換機由于網(wǎng)絡已接入到不同的領域和應用環(huán)境，其專有的使用功能和應用環(huán)境條件的限制，使得網(wǎng)絡交換機不但有通用型，而且有專用型。本系列產(chǎn)品主要用于社區(qū)網(wǎng)絡接入，置于社區(qū)中心和樓道。10 / 35　　 項目的技術基礎1　 成果來源我們遵循“市場牽引、技 術推動” 的原則，根據(jù)網(wǎng) 絡產(chǎn)品市場需求分析，我們看到：由于網(wǎng)絡系統(tǒng)不斷的增加，信息高速公路上信息的擁塞日趨嚴重，而高速的網(wǎng)絡交換機就是解決信息擁塞的主要工具。蝴蝶系列千兆交換機產(chǎn)品目前主要市場定位在寬帶社區(qū)接入網(wǎng)（Residential Access NetWork，簡稱 RAN），用以提供面向社區(qū)用戶的寬帶網(wǎng)絡接入服務。該系列產(chǎn)品由以下兩類產(chǎn)品組成：? 社區(qū)樓道交換機：置于社區(qū)居民大樓的樓洞（單元）或寫字樓的樓層（樓道）的交換機。? 社區(qū)互連交換機：在接入網(wǎng)社區(qū)中心使用。社區(qū)互連交換機是寬帶社區(qū)接入網(wǎng)的核心網(wǎng)絡設備，通過該高性能的互連交換機連接社區(qū)樓道交換機、企業(yè)網(wǎng)交換機、會聚點與服務器系統(tǒng)。蝴蝶系列千兆交換機在社區(qū)接入網(wǎng)系統(tǒng)中應用的聯(lián)接如圖二。11 / 35圖 二 蝴蝶系列千兆交 換 機在社區(qū)接入網(wǎng)系 統(tǒng) 中 連 接示意 圖2　 知識產(chǎn)權情況? 自行設計該產(chǎn)品的硬件及 PCB 板（目前做到六層）的設計與生產(chǎn)? NetOS 軟件通過引 進、消化、吸收，與國外公司聯(lián)合開發(fā)；底層驅動和網(wǎng)管軟件自主開發(fā)? 結構設計、開模及加工? 用戶接口保護：電氣隔離? 耐高低溫，防塵防潮，抗電磁干擾設計技術均具有知識產(chǎn)權。12 / 353　 已完成研究、開發(fā)工作 已形成二種交換機規(guī)范研發(fā)的千兆交換機主要的技術性能規(guī)范如下： 社區(qū)互連交換機蝴蝶社區(qū)互連交換機能提供多功能的硬件千兆以太網(wǎng)性能、同時也是集線速交換和路由為一體的交換機。該產(chǎn)品其先進、獨特的ASIC 體系 結構提供了基于硬件的分散式交換及其路由，以提供網(wǎng)絡帶寬的可用性，配合基于數(shù)據(jù)及語音集成、多路廣播視頻及其他新興技術的下一代應用程序的需求。端口配置? 下行（下聯(lián)）端口為 100M（FastEther）UTP（RJ45）接口或100M（FastEther）單模光纖接口（5km ），每個模塊提供8~12 個端口，整機最大可支持 100 個端口? 上行端口為 1G（GigaEther）單模光纖接口（15km），可提供1～2 口? 服務器互聯(lián)接口為以太網(wǎng) 100M UTP（可升級為 1G 多模光纖）接口，2～8 口? 端口吞吐能力達到 70%? 端口 MAC 地址表長度大于等于 12K? 端口工作模式為全雙工或半雙工? 符合標準：? IEEE 100BaseTX/100BaseFX? IEEE 1000BaseSX/1000BaseLX13 / 35交換特性? 支持第三層（IP）交換? 交換技術采用存儲轉發(fā)（StoreandForword）或切入式（CutThrough）或兩者自 動 切換? 背板容量和處理能力大于等于 24Gbps（全雙工），無阻塞線速交換? 可配置為下聯(lián)端口間禁止直接交換方式（只與上聯(lián)端口和服務器互聯(lián)端口交換）? 支持上聯(lián)和下聯(lián)端口干路方式（Port Trunking），上聯(lián)可捆綁2～4 個端口，下聯(lián)可捆綁 20 組以上（每組 2～4 個端口）? 支持基于應用類型的帶寬分配和控制功能，為特定應用（如話音或視頻流）分配最大或最小帶寬? 支持以下技術標準? IEEE 生成樹（Spanning Tree ）? IEEE p 優(yōu)先級控制? IEEE p 組地址登記協(xié)議（GARP）? IEEE 流量控制? Inter 工作組管理 協(xié)議（IGMP ），支持組播業(yè)務? 支持端口鏡象（Port Mirror ）可靠性指標? 平均無故障時間（MTBF）大于 30000 小時? 平均修復時間（MTTR ）小于 2 小時14 / 35? 冗余電源模塊，支持熱插拔? 支持其它模塊熱插拔電氣特性? 19 英寸標準機箱? 模塊化構造、端口擴展、冗余電源插槽? 電源 220VAC177。50V，50Hz177。12Hz? 溫度適 應 范 圍為 ：25～ +55℃（存放）和 0～ +40℃（工作）? 濕度適應范圍 0～90%，無凝結? EMI 認證 ：符合 FCC 及相關國家標準? 安全認證：符合 UL 及相關國家標準網(wǎng)絡管理維護社區(qū)互連交換機具有網(wǎng)絡管理的能力，管理的方式有：? Console配置和管理（集成命令行接口）可實現(xiàn)管理員權限管理和身份認證、顯示和配置運行參數(shù)（處理機、協(xié)議、算法、端口）、顯示和配置用戶參數(shù)、故障診斷和定位以及修復、軟件更新等管理功能。? Tel? SNMP網(wǎng) 絡管理? 支持標準的