Ethernet gigabit Standard

standarde Gigabit Ethernet

Întrebarea „Gigabit Ethernet - Ethernet este sau nu?“ nu este inactiv, și, deși Ethernet Gigabit Alliance răspunde afirmativ, pe motiv că această tehnologie utilizează același format de cadru, aceeași metodă de acces la mediu de transmisie CSMA / CD, aceleași mecanisme de control al debitului și aceleași obiecte de control, toate Gigabit Ethernet de la Fast Ethernet diferă cu mai mult de Fast Ethernet prin Ethernet. (De asemenea, de exemplu, Hewlett-Packard crede că are mai multe în comun cu 100VG-ANYLAN, decât Fast Ethernet.), În special, în cazul în care Ethernet au fost caracterizate printr-o varietate de medii de comunicare susținută, care a dat naștere pentru a vorbi despre ceea ce el poate lucra chiar și pe sârmă ghimpată, cablurile de fibră optică Gigabit Ethernet au devenit mediul de transmisie dominant (acest lucru este, desigur, nu este singura diferență, dar restul dintre noi să ia o privire mai atentă de mai jos). În plus, Gigabit Ethernet reprezintă o mult mai dificile probleme de ordin tehnic și face cereri mult mai mari privind calitatea cablajului. Cu alte cuvinte, este mult mai puțin versatil decât predecesorii săi.

STANDARDE ETHERNET GIGABIT

Eforturile principale ale grupului de lucru IEEE 802.3z avut ca scop identificarea standardelor fizice pentru Gigabit Ethernet. Ca bază, ea a luat standardul ANSI X3T11 Fibre Channel, mai precis, de sub ei două mai mici: FC-0 (interfață și transmisie medie) și FC-1 (codare și decodare). În funcție de specificație definește mediul fizic Fibre Channel in prezent 1062 de viteză gigabod pe secundă. Gigabit Ethernet a fost crescut la 1,25 gigabod pe secundă. Având în vedere schema de codificare 8B / 10B obținem o rată de date de 1 Gb / s.

Gigabit caietul de sarcini Ethernet inclus inițial trei medii de transmisie: single-mode și fibră optică multimod cu un laser lungime de undă lungă 1000BaseLX pentru linii lungi pentru clădiri și complexe de construcții, fibre optice multimod cu lasere lungime de undă scurtă 1000BaseSX pentru linii scurte ieftine, simetric ecranat scurt de 150 ohmi cablu de cupru 1000BaseCX pentru interconectare echipamente în hardware și server.

TABELUL 1 - STANDARDE ȘI APLICAȚII

Interfață strat fizic

Toate cele patru standarde sunt diferite acoperă o distanță și utilizarea preconizată (vezi. Tabelul. 1).

întârziere diferențială

efect de întârziere diferențial este faptul că lumina emisă de un puls laser excită moduri multiple intr-o fibra multimod. Aceste moduri de propagare a luminii, sau cale, pot avea lungimi diferite și de întârziere diferite. Ca urmare, propagarea de-a lungul pulsul individuale de fibre poate chiar împărțit în mai multe impulsuri, în timp ce pulsații succesive pot fi suprapuse pe reciproc, astfel încât datele originale nu pot fi restaurate.

O astfel de desincronizare (jitter) apare încă destul de des, așa că 802.3z Task Force și a amânat adoptarea standardului. Soluția propusă constă în faptul că semnalul sursei de lumină este formată într-un mod preliminar special, și anume lumina de laser este distribuită uniform pe diametrul fibrelor, care rezultă în ea nu mai seamănă cu lumina din lumina diodă emițătoare. Scopul acestei proceduri este o distribuție mai uniformă a energiei semnalului între toate modurile.

bază extinsă

Una dintre întrebările cheie pentru Gigabit Ethernet - este dimensiunea maximă a rețelei. La trecerea de la Ethernet la Fast Ethernet menține dimensiunea minimă a cadrului avut ca rezultat o scădere a diametrului rețelei de la 2 km pana la 10BaseT la 200 m pentru 100BaseT. Cu toate acestea, transferul nemodificate toate componentele distinctive Ethernet - cadru dimensiunea minimă, coliziune detecta timp (sau felie de timp - interval de timp) și CSMA / CD - pentru Gigabit Ethernet fi transformat cu diametrul de rețea de reducere de 20 m este evident că în acest caz stațiile într-o comună. rețeaua ar fi fost literalmente „în lesă scurt“, astfel 802.3z comitet de lucru propus pentru a crește timpul de detectare a coliziunilor, în scopul de a menține diametrul rețelei vechi de 200 m. o astfel de redefinire a MAC necesare pentru Gigabit Ethernet, diferit spațiat 200 m stație nu poate detecta conflictul atunci când ambele sunt transmise simultan cadru este lung de 64 octeți.

Soluția propusă a fost numit purtător de extensie (extensie purtătoare). Esența ei este după cum urmează. Dacă un adaptor de rețea sau un port Gigabit Ethernet transmite o lungime de cadru mai mic de 512 octeți, apoi trimite biți de expansiune, urmat de un operator de transport, adică. E. Acquisition timp crește de conflict. În cazul în care, în timpul transmisiei cadrului și extinde coliziune blocare purtătoare expeditor, el răspunde într-un mod convențional: mash alimentează un semnal (semnal de blocaj) și folosește un mecanism de derulare înapoi (back-off algoritm).

Este evident, totuși, că, dacă toate stațiile (noduri) care transmit cadre de lungime minimă (64 octeți), îmbunătățirea performanței efective va fi doar 12,5% (125 Mbit / s în loc de 100 Mbit / s). Am ales cea mai rea opțiune, dar chiar și ținând cont de faptul că durata medie a cadrului este, în practică, 200-500 bytes, capacitatea va crește doar până la 300-400 Mb / s. Desigur, supra-frecvente și această creștere este suficientă, dar încă această decizie este foarte mult eficient.

Pentru a îmbunătăți eficiența comitetului Gigabit Ethernet propus metoda de cadre de pachete (din păcate, termenul „transmisia de pachete“, este de obicei tradus conceptul românesc în limba engleză a „spargere“ poate duce la confuzie, deoarece implică transferul unei serii de cadre într-un rând, și nu al treilea nivel unitate de date de protocol (pachet)). În conformitate cu această metodă de cadre scurte sunt acumulate și transferate împreună. Stația de emisie umple intervalul dintre cadru purtător de extensie biți, astfel încât celelalte posturi se vor abține de la transmiterea până la eliberarea liniei.

AMD a efectuat simularea arată că coliziunile topologia rețelei Gigabit Ethernet half-duplex atinge tranziteaza o cantitate de 720 Mbit / s la rețeaua de încărcare completă (a se vedea. Figura 1). Cu toate acestea, astfel de trucuri (purtătoare de extensie și cadru) spargerii indică faptul că metoda de acces mediu CSMA / CD, în forma sa actuală este, practic, el însuși epuizat.

Frame plesnire permite Gigabit Ethernet de lățime de bandă mai eficient, chiar și în cazul unor lovituri scurte.

Desigur, sunt necesare astfel de inovații numai pentru jumătate mod duplex, ca și pentru full duplex CSMA / CD nu este necesară. Într-adevăr, în modul full duplex, datele sunt transmise și primite de-a lungul căi diferite, astfel încât să aștepte pentru finalizarea recepției pentru a începe transmisia nu este necesară. Astfel, în topologie full duplex, fără conflicte de lățime de bandă reală poate depăși specificat pragul de 72 de procente, și se apropie teoretic maxim de 2 Gbiți / s.

TAMPON DISTRIBUȚIE

O modalitate de a obține în jurul valorii de limitările asociate cu extinderea transportatorului, este utilizarea așa-numitelor distribuitori tampon. Această nouă clasă de dispozitive (uneori, de asemenea, numite repetoare full duplex) este la jumătatea distanței dintre repetor și comutatorul.

Toate porturile sunt Gigabit distribuitor tampon care funcționează în modul full-duplex și folosesc mecanisme de control al debitului specificat standardul IEEE 802.3x. Ca un Ethernet repetor regulat, acesta transmite cadrul de intrare la toate porturile sale; cum ar fi Ethernet comutator capabil de a lua imagini de la mai multe porturi simultan, cadrele recepționate sunt plasate în tampoanele. La umplerea repartitorului tampon utilizează fluxul de mecanisme de control pentru a informa nodul de transmisie de necesitatea de a suspenda transmisia. Această abordare ne permite să ajungem mai aproape de capacitatea nominală a segmentului Gigabit Ethernet partajat.

Mecanismele de control al debitului

flux mecanisme de control definite de standardul 802.3x, și, în principiu, utilizarea lor este opțională. Esența următoarele. În cazul în care stația de recepție (nod) la un capăt al unei conexiuni directe este saturată, acesta trimite o stație de emisie, așa-numita „pauză de transmisie cadru“ (cadru pauză), cu o cerere de a renunța la cadrul pentru o anumită perioadă de timp. Ca urmare, stația de emisie se oprește transmisia pentru perioada de timp specificată. Cu toate acestea, stația de recepție poate trimite un cadru cu zero, de latență, astfel încât expeditorul a reluat transmisia.

APLICATIE

Este evident că Ethernet Gigabit original va fi utilizată pentru a crește capacitatea de canal între switch-uri și conexiuni între switch-uri și servere (vezi. Figura 2), după cum reiese din faptul că printre primele produse pentru Gigabit Ethernet a fost exact module Gigabit pentru switch-uri și de rețea placi de server.

Figura 2.
În primul rând Gigabit Ethernet vor fi folosite pentru a interconecta comutatoare și conectivitate server.

Conectați switch-uri Fast Ethernet pentru Gigabit Ethernet poate crește în mod dramatic lățimea de bandă coloana vertebrală LAN și de sprijin, ca urmare a unui număr tot mai mare de atât am pornit și partajate segmente Fast Ethernet. Instalarea adaptorului de rețea Gigabit Ethernet pe server vă permite să se extindă canalul la server, și astfel crește productivitatea utilizatorilor stații de lucru performante.

Printre alte aplicații potențiale - upgrade-Fast Ethernet LAN și coloana vertebrală autostrada teritorială FDDI. În acest din urmă caz, de exemplu, tot ce trebuie să faceți - este de a stabili o nouă module de interfață în routere, switch-uri, hub-uri, sau (în funcție de modul în care rețeaua FDDI organizată), și nu este nevoie pentru a schimba cablajul în sine. În cele din urmă, stații de lucru de înaltă performanță poate fi conectat la hub (dacă există), supapele tampon și comutatoare.

Și nu este limita

în urmă cu doar trei ani, Fast Ethernet tocmai a câștigat un loc în soare, iar acum avem o structură similară, dar un ordin de magnitudine mai rapidă tehnologie. Și acest lucru nu este limita. Expresia „Terabit Ethernet“ de azi sunt din ce în ce găsite în paginile presei. Cu toate acestea, metoda de acces CSMA / CD-ul deja, se pare, și-a urmat cursul, și în măsura în care știm, nici un producător oferă până la repetoare Gigabit Ethernet. Dacă Terabit Ethernet, și va fi, va fi chiar mai puțin ca și strămoșul său decât Gigabit Ethernet.