Gigabitno ethernet omrežje deluje s hitrostjo. Omrežni adapter Gigabit Ethernet PCI Express. Na podlagi gradiva družbe Telecom Transport

Številni Rusi so že spoznali užitke gigabitnega etherneta Domači uporabniki v Ruski federaciji imajo vedno raje super hiter dostop do interneta.

– Še nimate Gigabit Ethernet? Potem gremo k vam! Povedali vam bomo, kako pravilno zgraditi domače omrežje z gigabitnimi hitrostmi, kateri usmerjevalnik izbrati, kakšno največjo hitrost lahko dosežete s pravo opremo in koliko vas bo to stalo.

Še nekaj let nazaj so tehnologijo Gigabit Ethernet uporabljali le telekomunikacijski operaterji in velika podjetja: korporativna omrežja, lokalna omrežja, za prenos prometa na velike razdalje itd. Domači naročniki sploh niso razmišljali o takšnih hitrostih. Toda v letih 2012–2013 so gigabitne hitrosti postale bolj dostopne in realistične za zasebne uporabnike, zahvaljujoč izboljšavam programske in strojne opreme ter široki uporabi internetnih tehnologij. Danes ima skoraj vsak prebivalec metropole možnost zgraditi omrežje, ki podpira Gigabit Ethernet, doma.

Mnogi se bodo vprašali: »Zakaj sploh imeti doma internet s hitrostjo okoli 1 Gbit/s? Ali megabitni internet res ni dovolj za brskanje po spletnih straneh, nalaganje filmov in druženje na družbenih omrežjih?

Odgovorili bomo podrobno.

Kako lahko domači uporabnik uporablja Gigabit Ethernet

Ruski uporabniki interneta, pa tudi potrošniki domači internet po vsem svetu izjemno aktivni uporabniki prometa. Obseg porabljenega prometa v svetu raste vsak mesec (niti leto). Pred nekaj leti smo bili zadovoljni z 1 Mbit/s, še prej pa smo bili pripravljeni celo noč nalagati film, da bi si ga kasneje ogledali. Danes le malo ljudi prenaša videoposnetke; večina jih gleda neposredno na spletu. Poleg tega si na tisoče uporabnikov želi kakovost HD in so zanjo pripravljeni plačati. In za ogled in prenos videoposnetkov visoka kvaliteta potrebujem hitrega neomejen internet.

Nedavno je postala priljubljena tudi torrent televizija, ki omogoča gledanje televizije prek interneta, popolnoma brezplačno. Nekateri uporabniki so že začeli opuščati kabelsko in satelitsko televizijo, drugi uporabljajo torrent televizijo kot novo zanimivo storitev in upajo na njeno hitro popularizacijo. Toda v vsakem primeru torrent TV zahteva hiter internet in celo neomejen, sicer bo ta podvig stal več kot običajni kabel.

Zelo pomemben segment širokopasovnih potrošnikov hitri internet so igralci, ki igrajo na spletu. Danes obstaja veliko spletnih iger, za katere mladi (in ne samo) nadgradijo svoje osebne računalnike in plačajo neomejen internet z visoko hitrostjo povezave. Poleg tega je konec leta 2013 načrtovana izdaja nove kultne igre Survarium od ustvarjalcev S.T.A.L.K.E.R. Bo spletna igra z brezplačnimi računi. Glede na to, koliko Rusov je igralo legendarni S.T.A.L.K.E.R, se morajo ponudniki interneta pripraviti na nov naval naročnikov, ki bodo pripravljeni plačati hitrejši in dražji dostop do interneta. In uporabniki se lahko začnejo pripravljati zdaj – in gigabitni internet je lahko prvi korak v tej pripravi.

Skratka, poiščite uporabo Gigabit Ethernet v domače omrežje zelo preprosto, če ste IT napredna oseba in uporabljate sodobne tehnologije na polno.

Resnična hitrost Gigabit Ethernet – kje je caka?

Besedna zveza "gigabitni internet" se sliši veliko, toda ali boste res dobili najmanj 1 Gbps? Pravzaprav je takšno hitrost mogoče doseči le v idealnih razmerah, doma je nemogoče dobiti, tudi če namestite opremo, ki podpira Gigabit Ethernet, konfigurirate vse, kot je treba, in naročite gigabitni paket pri ponudniku. Seveda boste dobili tisočkrat večjo hitrost kot z 1 Mbit/s, saj za megabitni internet veljajo enake omejitve. Pa izračunajmo, kakšna bo vaša hitrost dostopa do interneta.

Računali bomo z navadno aritmetiko, po »standardnem« pristopu. Poleg tega bomo zaradi poenostavitve zaokrožili: 1 kilobit = 1000 bitov, ne 1024 bitov. V tem primeru je 1 gigabit enak 1000 megabitom. Toda na trdem disku informacije niso shranjene v bitih, ampak v bajtih - večjih enotah. Kot vsi vemo, je 1 bajt = 8 bitov. Za udobje se običajno upošteva obseg informacij in hitrost njihovega prenosa različne enote, kar uporabnika pogosto zmede, da pričakuje več, kot je v resnici.

Tako bo hitrost prenosa pravih datotek 8-krat počasnejša od tiste, ki jo pravi ponudnik internetnih storitev, saj ponudniki internetnih storitev in programi za testiranje hitrosti štejejo bite. Naš 1 Gbps (1.000.000.000 bps) se spremeni v 125.000.000 bajtov (deljeno z 8). Izkazalo se je, da je 1 Gbit/s = 125 MB/s.

A težava je v tem, da domači uporabnik zaradi različnih okoliščin, ki niso vedno odvisne od njega, dejansko prejme le okoli 30% od idealnih 125 MB/s. Se pravi, dobimo že približno 37 MB/s. To je vse, kar ostane od 1 Gbit/s. A če pogledamo to številko v primerjavi z 1 Mbit/s, bomo vseeno dobili 1000-krat hitrejši internet.

Oprema za domače omrežje za Gigabit Ethernet

Danes je povsem mogoče ustvariti pogoje za omrežje Gigabit Ethernet doma. Poleg tega, če imate sodoben računalnik, potem ne boste potrebovali zelo velike ponovne opreme in ne bo stalo toliko, kot se morda zdi na prvi pogled. Najpomembnejša stvar je zagotoviti, da vse vaše glavne naprave podpirajo Gigabit Ethernet. Konec koncev, če vsaj eden od njih ni zasnovan za takšne hitrosti, potem boste na koncu dobili največ 100 Mbit / s.

Če želite doseči gigabitne hitrosti, boste potrebovali naslednjo opremo, ki podpira 1 Gbps:

• usmerjevalnik, ki podpira Gigabit Ethernet;
• omrežna kartica (Ethernet adapter, omrežni adapter);
• Omrežni krmilnik;
• vozlišče/stikalo;
• HDD;
• kabli morajo biti ocenjeni za 1 Gbps.

Vsaka od naštetih naprav je pomemben člen v omrežju in od vsake je odvisna končna hitrost prenosa podatkov. Oglejmo si torej vsakega od njih podrobneje.

Wi-Fi usmerjevalnik. Potrebujete gigabitni usmerjevalnik, tj. s podporo za Gigabit Ethernet. Ti usmerjevalniki so nekoliko dražji od megabitnih, saj so zasnovani za več visoke hitrosti. Načeloma je na trgu dovolj ponudbe pod blagovnimi znamkami Asus, TP-LINK, D-Link itd. Vendar pri izbiri ne temeljite samo na seznamu funkcij, značilnostih in dizajnu. Bodite prepričani, da si ogledate forume (vsaj 5) z ocenami resničnih potrošnikov, da se prepričate, da bo usmerjevalnik deloval dolgo in zanesljivo.

LAN kartico. Ta naprava je lahko integrirana v matično ploščo ali ločena. Omrežni adapter za gigabitno omrežje mora podpirati Gigabit Ethernet. Če je vaš računalnik star več kot 2-3 leta, je najverjetneje omrežna kartica zastarela in ne podpira tako visokih hitrosti. Če ste pred kratkim kupili računalnik, je povsem možno, da vam ne bo treba nadgraditi omrežne kartice. Vsekakor pa preverite specifikacije vaše specifične omrežne kartice glede združljivosti z omrežjem Gigabit Ethernet.

Omrežni krmilnik. Če gradite domače omrežje, potem je pomembno, da ima vsak računalnik v tem omrežju gigabitni krmilnik. V nasprotnem primeru bodo zadostne hitrosti dosegli samo tisti računalniki, ki ga imajo. Tako kot omrežna kartica je lahko omrežni krmilnik ločen ali integriran v matično ploščo. Običajno so sodobni osebni računalniki opremljeni s krmilniki, ki privzeto podpirajo 1 Gbit/s. Tako je možno, da vam za Gigabit Ethernet ne bo treba ničesar spreminjati.

Pesto/stikalo. To je ena najdražjih komponent domačega omrežja. Pogosto je že v usmerjevalniku. Preverite pa, če podpira gigabitne hitrosti. Pomembno! Stikalo je učinkovitejše od zvezdišča, ker usmerja podatke na samo ena določena vrata, medtem ko zvezdišče usmerja podatke na vse hkrati. Z uporabo stikala lahko bistveno prihranite vire, ne da bi jih zapravljali na nepotrebnih vratih.

HDD. Nekaterim se to morda zdi nenavadno, vendar trdi disk resno vpliva na hitrost dostopa do interneta. Dejstvo je, da je trdi disk tisti, ki pošilja podatke omrežnemu krmilniku, od njihove kakovostne povezave pa je odvisno, kako hitro lahko prenašate in sprejemate podatke. Zaželeno je, da ima krmilnik vmesnik PCI Express(PCIe), ne PCI. In trdi disk naj ima priključek SATA, ne priključka IDE, saj slednji podpira prenizke hitrosti.

Omrežni kabel. Seveda je kabel pomemben del domačega gigabitnega omrežja. Izberete lahko kable, kot so " sukani par» kategorije Cat 5 in Cat 5e (uporablja se za nesnice telefonske linije in lokalna omrežja– zadoščajo za Gigabit Ethernet) ali plačajte malo več in vzemite kabel Cat 6 (posebej zasnovan za Gigabit Ethernet in Fast Ethernet). Dolžina sukanega para ne sme biti večja od 100 m, sicer signal začne bledeti in zahtevana hitrost Internetne povezave ni mogoče vzpostaviti. Poleg tega pri nameščanju kablov v stanovanje upoštevajte, da jih ni priporočljivo položiti poleg napajalnih žic (preberite več o razlogih).

In zadnji pomemben dejavnik za organizacijo domačega omrežja Gigabit Ethernet je programsko opremo. Operacijski sistem v osebnem računalniku mora biti novejši. Če je Windows, potem ne prej kot Windows 2000 (pa tudi takrat se bo treba poglobiti v nastavitve). Različice XP, Vista, Windows 7 privzeto podpirajo gigabitni internet, tako da ne bi smelo biti težav. Pri drugih operacijskih sistemih bo morda potrebna dodatna konfiguracija.

Top 5 najboljših domači Wi-Fi usmerjevalniki,
podpira Gigabit Ethernet, 2013

1. ASUS RT-N66U– odličen model, močan in zanesljiv. Deluje hkrati v dveh frekvenčnih območjih - 2,4 in 5 GHz. Veseli nas visoka hitrost prenosa podatkov – navedena je 900 Mbit/s. Za izgradnjo domačega Gigabita Ethernetna omrežja odlično se prilega. Vendar ga morate znova zagnati, da izboljšate zmogljivost in se znebite številnih težav, ki nastanejo pri domači vdelani programski opremi. Vendar večina usmerjevalnikov zahteva utripanje takoj ali kmalu po nakupu. Cena je približno 4,5-5 tisoč rubljev.

2. D-Link DIR-825 - ni slaba izbira. To je 2-pasovni usmerjevalnik, precej "polnjen". Delovne frekvence: 2,4 in 5 GHz; Možna je sočasna uporaba obeh. Ta usmerjevalnik ima najboljše razmerje med ceno in kakovostjo na trgu. Med prednostmi je širok kanal Wi-Fi distribucija(zdrži do 50 naročnikov). Z vidika uporabnikov je najbolj opazna slabost svetel LED zaslon naprave, vendar je to bolj stvar okusa kot kakovosti naprave. Kar zadeva vdelano programsko opremo, lahko pustite izvirno, vendar je za izboljšanje učinkovitosti priporočljivo, da jo znova zaženete. Cena usmerjevalnika: približno 3 tisoč rubljev.

3. TP-LINK TL-WDR4300 – zelo hiter usmerjevalnik, popoln za domača omrežja. Proizvajalec navaja največjo hitrost prenosa podatkov 750 Mbit/s. Ena od pomembnih prednosti tega modela pred mnogimi drugimi je možnost hkratne uporabe dveh frekvenčnih pasov: 2,4 in 5 GHz. Zahvaljujoč temu se lahko uporabniki hkrati povežejo z internetom iz telefonov, pametnih telefonov ter iz prenosnika, računalnika ali tablice. Druga prednost tega modela je, da je opremljen z dokaj zmogljivimi antenami, ki vam omogočajo distribucijo interneta prek Wi-Fi na razdalji več kot 200 m. Toda da bi vse to delovalo normalno, je bolje spremeniti vdelano programsko opremo iz tovarne. Zahvaljujoč številnim manipulacijam s programsko opremo bo naprava delovala veliko bolje. Cena modela: približno 3 tisoč rubljev.

4. Zyxel Keenetic Giga je dober usmerjevalnik z več uporabne lastnosti. Njegova glavna pomanjkljivost je, da usmerjevalnik deluje le v enem frekvenčnem območju – 2,4 GHz. Toda hkrati je hitrost zadostna za gledanje IP televizije, uporabo torrent omrežij (obstaja vgrajen torrent odjemalec) in druge "požrešne" storitve. Zyxel Keenetic Giga opremljeno močne antene, ki omogoča ustvarjanje omrežja Wi-Fi(mimogrede, naprava podpira vse standardi Wi-Fi) z velikim razponom. Usmerjevalnik je precej enostaven za nastavitev, vendar bo treba spremeniti strojno programsko opremo, tako kot pri večini usmerjevalnikov. Še en plus je, da je naprava relativno poceni - od 3 do 4 tisoč rubljev.

5. TP-LINK TL-WR1043ND – dokaj zmogljiv in poceni gigabitni usmerjevalnik. Res je, da ima več slabosti. Prvič, deluje samo v pasu 2,4 GHz, kar ni zelo priročno. Drugič, bolj je primeren za izkušene uporabnike, saj domača vdelana programska oprema, tako kot v mnogih primerih, ni zelo dobra in utripanje tega modela je lahko težavno. Toda vse to je več kot kompenzirano z zanesljivostjo in močjo tega usmerjevalnika. Največja hitrost prenosa podatkov je 300 Mbit/s. Naprava zasluži svoj denar, saj je cena modela le 2 tisoč rubljev.

Uvod

Omrežje, ki temelji na ethernetu 10/100 Mb/s, bo več kot dovolj za vsako nalogo v majhnem omrežju. Kaj pa prihodnost? Ste razmišljali o video tokovih, ki bodo tekli po vašem domačem omrežju? Jih lahko prenese 10/100 Ethernet?

V našem prvem članku o Gigabit Ethernet si ga bomo podrobneje ogledali in ugotovili, ali ga potrebujete. Ogledali si bomo tudi, kaj boste potrebovali za izgradnjo omrežja, pripravljenega na gigabitno omrežje, in vam na hitro predstavili gigabitno strojno opremo za majhna omrežja.

Kaj je Gigabit Ethernet?

Gigabit Ethernet je znan tudi kot "gigabit over copper" oz 1000BaseT. On je običajna različica Ethernet, ki deluje s hitrostjo do 1.000 megabitov na sekundo, torej desetkrat hitreje od 100BaseT.

Osnova Gigabit Etherneta je standard IEEE 802.3z, ki je bil odobren leta 1998. Vendar pa je junija 1999 k temu izšel dodatek - gigabitni ethernetni standard prek bakrenega sukanega para. 1000BaseT. Ta standard je bil tisti, ki je lahko prinesel Gigabit Ethernet iz strežniških sob in hrbtenic ter zagotovil njegovo uporabo v enakih pogojih kot 10/100 Ethernet.

Pred prihodom 1000BaseT je Gigabit Ethernet zahteval uporabo optičnih vlaken ali zaščitenih bakrenih kablov, ki jih je težko imenovati priročno za polaganje rednih lokalnih omrežij. Ti kabli (1000BaseSX, 1000BaseLX in 1000BaseCX) se še danes uporabljajo v specializiranih aplikacijah, zato jih ne bomo upoštevali.

Ekipa Gigabit Ethernet 802.3z je opravila odlično delo – izdala je univerzalni standard, kar je desetkrat večja od hitrosti 100BaseT. 1000BaseT je tudi nazaj združljiv z opremo 10/100 uporablja CAT-5 kabel (ali višje kategorije). Mimogrede, danes je tipično omrežje zgrajeno na podlagi kabla kategorije 5.

Ali ga potrebujemo?

Zgodnja literatura o gigabitnem ethernetu je opredeljevala trg podjetij kot področje uporabe novega standarda, najpogosteje komunikacije za shranjevanje podatkov. Ker Gigabit Ethernet zagotavlja desetkrat večjo pasovno širino kot običajni 100BaseT, je naravna uporaba standarda za povezovanje območij, ki zahtevajo visoko pasovno širino. To je komunikacija med strežniki, stikali in hrbteničnimi vozlišči. Tukaj je Gigabit Ethernet potreben, potreben in uporaben.

Ker je cena gigabitne strojne opreme padla, se je obseg 1000BaseT razširil na "izkušene uporabnike" in računalnike delovnih skupin, ki uporabljajo "pasovne širine lačne aplikacije".

Ker ima večina majhnih omrežij skromne podatkovne potrebe, je malo verjetno, da bodo kdaj potrebovala pasovno širino omrežja 1000BaseT. Oglejmo si nekaj tipičnih majhnih omrežnih aplikacij in ocenimo njihovo potrebo po Gigabit Ethernet.

Ali ga potrebujemo, nadaljevanje

• Prenos velikih datotek po omrežju

  Takšna aplikacija je bolj značilna za majhne pisarne, predvsem v podjetjih, ki se ukvarjajo z grafičnim oblikovanjem, arhitekturo ali drugimi posli, povezanimi z obdelavo datotek velikosti od deset do sto megabajtov. Preprosto lahko izračunate, da bo 100 MB velika datoteka prenesena prek omrežja 100BaseT v samo osmih sekundah [(100 MB x 8 bitov/bajt)/100 Mbit/s]. V resnici veliko dejavnikov zmanjša hitrost prenosa, zato bo prenos vaše datoteke trajal nekoliko dlje. Nekateri od teh dejavnikov so povezani z operacijski sistem, izvajanju aplikacij, količino pomnilnika v vaših računalnikih, hitrost procesorja in starost. (Starost sistema vpliva na hitrost vodil na matični plošči.)

  Drugi pomemben dejavnik je hitrost omrežne opreme, prehod na gigabitno opremo pa odpravi morebitno ozko grlo in pospeši prenos velikih količin datotek. Mnogi bodo potrdili, da doseganje hitrosti nad 50 Mbps v omrežju 100BaseT nikakor ni trivialno. Gigabit Ethernet lahko zagotovi prepustnost nad 100 Mbit/s.

• Omrežne redundantne naprave

  Ta primer si lahko predstavljate kot primer "velikih datotek". Če je vaše omrežje konfigurirano za varnostno kopiranje vseh računalnikov na en datotečni strežnik, vam bo Gigabit Ethernet omogočil pospešitev tega postopka. Vendar pa je tukaj tudi past - povečanje "cevi" prenosa do strežnika morda ne bo imelo pozitivnega učinka, če strežnik nima časa za obdelavo dohodnega toka podatkov (to velja tudi za varnostne medije).

  Če želite izkoristiti prednosti hitrega omrežja, opremite svoj strežnik z več pomnilnika in ga rezervirajte za hitro trdo disk, ne trak ali CDROM. Kot lahko vidite, se morate temeljito pripraviti na prehod na gigabitni Ethernet.

• Aplikacije odjemalec-strežnik

  Ta aplikacija je spet pogostejša v omrežjih malih podjetij kot v domačih omrežjih. V takšnih aplikacijah se med odjemalcem in strežnikom lahko prenaša velika količina podatkov. Pristop je enak: analizirati morate količino omrežnih podatkov, ki se prenašajo, da ugotovite, ali lahko aplikacija »dohaja« povečanje pasovne širine omrežja in ali ti podatki zadostujejo za podporo obremenitvi gigabitnega Etherneta.

V resnici menimo, da je malo verjetno, da bo večina graditeljev domačih omrežij našla veliko razlogov za nakup gigabitne opreme. Pri omrežjih malih podjetij lahko pomaga nadgradnja na gigabit, vendar priporočamo, da najprej analizirate količino prenesenih podatkov. S trenutnim stanjem je vse jasno. A kaj, ko želite upoštevati možnost prihodnje posodobitve. Kaj morate storiti danes, da boste pripravljeni na to? V naslednjem delu našega članka si bomo ogledali spremembe, ki jih je treba izvesti na najdražjem in največkrat tudi najbolj zamudnem delu omrežja – kabel.

Gigabit Ethernet kabel

Kot smo omenili v uvodu, je ena ključnih zahtev standarda 1000BaseT uporaba kabla kategorije 5 (CAT 5) ali višje. To je gigabitni ethernet Lahko deluje na obstoječi kabelski strukturi kategorije 5. Strinjam se, ta priložnost je zelo priročna. Praviloma vse sodobna omrežja uporabite kabel kategorije 5, razen če je bilo vaše omrežje nameščeno leta 1996 ali prej (standard je bil odobren leta 1995). Vendar tukaj obstaja več pasti.

• Potrebni so štirje pari

  Kot je razvidno iz Ta članek 1000BaseT uporablja vse štiri pare kablov kategorije 5 (ali višje) za ustvarjanje štirih 250 Mbps kanalov. (Druga shema kodiranja, petstopenjska amplitudna modulacija impulzov, se prav tako uporablja, da ostane znotraj frekvenčnega območja 100 MHz CAT5.) Posledično lahko uporabimo obstoječo strukturo kablov CAT 5 za Gigabit Ethernet.

  Ker 10/100BaseT uporablja samo dva od štirih parov CAT 5, nekateri ljudje niso povezali dodatnih parov, ko so postavljali svoja omrežja. Pari so bili uporabljeni na primer za telefon ali Power over Ethernet (POE). Na srečo so gigabitne omrežne kartice in stikala dovolj pametni, da se vrnejo na standard 100BaseT, če vsi štirje pari niso na voljo. Zato bo vaše omrežje v vsakem primeru delovalo z gigabitnimi stikali in omrežnimi karticami, vendar za plačan denar ne boste dobili visoke hitrosti.

• Ne uporabljajte poceni priključkov

  Druga težava amaterskih omrežnikov je slabo stiskanje in poceni stenske vtičnice. Povzročijo neusklajenost impedance, kar ima za posledico povratno izgubo in posledično zmanjšano pretočnost. Seveda lahko poskusite vzrok iskati neposredno, vendar je vseeno bolje, da dobite omrežni tester, ki lahko zazna povratno izgubo in presluh. Ali pa preprosto sprejmite nizko hitrost.

• Omejitve dolžine in topologije

  1000BaseT je omejen na enako največjo dolžino segmenta kot 10/100BaseT. Tako je največji premer omrežja 200 metrov (od enega računalnika do drugega prek enega stikala). Kar zadeva topologijo 1000BaseT, veljajo enaka pravila kot za 100BaseT, le da je dovoljen samo en repetitor na omrežni segment (ali, če smo natančnejši, na »poldupleksno kolizijsko domeno«). Ker pa Gigabit Ethernet ne podpira poldupleksnega prenosa, lahko pozabite na zadnjo zahtevo. Na splošno, če je bilo vaše omrežje v redu pod 100BaseT, ne bi smeli imeti težav pri prehodu na gigabit.

Gigabit Ethernet kabel, nadaljevanje

Za polaganje novih omrežij je najbolje uporabiti kabel MAČKA 5e. In čeprav CAT 5 in CAT 5e oba prehajata frekvenco 100 MHz, kabel CAT5e je izdelan ob upoštevanju dodatnih parametrov, pomembnih za boljši prenos visokofrekvenčnih signalov.

Preglejte naslednje Beldenove dokumente, če želite izvedeti več o specifikacijah kabla CAT 5e:

Medtem ko bo sodoben kabel CAT 5 dobro deloval s 1000BaseT, je vseeno bolje, da izberete CAT 5e, če želite zagotoviti visoko prepustnost. Če oklevate, ocenite stroške kabla CAT 5 in CAT 5e in nadaljujte v okviru svojih zmožnosti.

Edina stvar, ki se ji morate izogibati, je nakupovalni nasvet. MAČKA 6 Gigabit Ethernet kabel. CAT 6 je bil dodan standardu TIA-568 junija 2002 in preskoči frekvence do 200 MHz. Prodajalci vas bodo verjetno skušali prepričati v nakup dražjega šestega razreda, vendar ga boste potrebovali le, če nameravate graditi omrežje. 10 Gbps Ethernet preko bakrene napeljave, kar je trenutno komaj realno. Kaj pa kabel CAT 7? Pozabi nanj!

Če imate dobro količino denarja, potem je bolje, da ga porabite naprej specialist za omrežja, kateri ima zadostne izkušnje pri postavljanju gigabitnih omrežij. Strokovnjak bo lahko pravilno položil kable ali preveril vaše obstoječe omrežje za delo z gigabitnim ethernetom. Pri namestitvi kabla CAT 6 toplo priporočamo, da poiščete strokovno pomoč, saj ta kabel zahteva upogibni radij in posebno kakovostne priključke.

Gigabitna oprema

Na nek način je bilo vprašanje "gigabit ali ne" morda predmet spora pred letom ali nekaj leti. Z vidika kupca SOHO se je prehod z 10 na 10/100 Mbps že zgodil. Novi računalniki so opremljeni z 10/100 Ethernet vrati, usmerjevalniki že uporabljajo vgrajena 10/100 stikala namesto zvezdišč 10BaseT. Vendar pa takšna sprememba ni posledica zahtev in želja domačih omrežnikov. Z obstoječo opremo so zadovoljni.

Za te spremembe se moramo zahvaliti korporativni uporabniki ki danes množično kupujejo le opremo 10/100, kar jim omogoča nižanje cen. Ko so proizvajalci potrošniške opreme odkrili, da uporaba čipov 10BaseT v primerjavi z možnostmi 10/100 drago, o tem niso dvakrat premislili.

Tako se je včerajšnja arhitektura, ki temelji na vozliščih 10BaseT, tiho preselila v sodobna komutirana omrežja 10/100. Doživeli bomo popolnoma enak prehod iz 10/100 na 10/100/1000 Mbit/s. Pa čeprav je do prelomnice, tranzicije, ostalo še leto ali dve se je že začelo in cene še naprej vztrajno padajo.

Vse kar potrebujete je nakup gigabitne omrežne kartice in gigabitnega stikala. Oglejmo si jih nekoliko podrobneje.

• Omrežne kartice

  32-bitne omrežne kartice PCI 10/100/1000BaseT, kot so Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T in SMC SMC9552TX, v internetu stanejo od 40 do 70 USD. Izdelki proizvajalcev druge stopnje so cenejši za približno 5 dolarjev. In čeprav so gigabitne kartice NIC približno dvainpolkrat dražje od povprečne kartice 10/100, je malo verjetno, da bo vaša denarnica opazila kakršno koli razliko, razen če jih kupite na veliko.

  Najdete lahko omrežne kartice, ki podpirajo ne samo 32-bitno vodilo PCI, ampak tudi 64-bitno, vendar so tudi dražje. Česar ne boste videli, so adapterji CardBus za vaše prenosnike. Iz nekega razloga proizvajalci verjamejo, da prenosniki sploh ne potrebujejo gigabitnih omrežij.

• Stikala

  A zaradi cene stikal 10/100/1000 se desetkrat zamislite o smiselnosti prehoda na gigabitni ethernet. Dobra novica je, da so transparentna gigabitna stikala danes na voljo in stanejo veliko manj kot njihovi upravljani primerki za poslovni trg.

  Preprosto štiriportno stikalo 10/100/1000 Netgear GS104 lahko kupite za manj kot 225 USD. Če se odločite za manj znana podjetja, kot je TRENDnet TEG-S40TXE, boste stroške znižali na 150 USD. Štiri vrata niso dovolj - prosim. Različica Netgear GS108 z osmimi vrati vas bo stala približno 450 USD, TRENDnet TEG-S80TXD pa približno 280 USD.

  Glede na to, da danes petportno stikalo 10/100 stane le 20 dolarjev, se cene gigabitov komu morda zdijo previsoke. Vendar ne pozabite: še pred kratkim ste lahko kupili le upravljana gigabitna stikala, ki so stala 100 $+ na vrata. Cene gredo v pravo smer!

Ali bom moral zamenjati računalnik?

Naj vam zaupamo majhno skrivnost gigabitnega Etherneta: pod Win98 ali 98SE najverjetneje ne boste imeli nobene koristi od gigabitnih hitrosti. Čeprav lahko poskušate izboljšati prepustnost z urejanjem registra, še vedno ne boste dosegli bistvenega povečanja zmogljivosti v primerjavi s trenutno strojno opremo 10/100.

Težava je v skladu Win98 TCP/IP, ki ni bil zasnovan s tem hitra omrežja. Sklad ima težave celo pri uporabi 100BaseT omrežij, kaj potem lahko rečemo o gigabitnih komunikacijah! K temu vprašanju se bomo vrnili v drugem članku, a za zdaj bi morali samo razmisliti Win2000 in WinXP za delo z gigabitnim ethernetom.

Z zadnjim stavkom nikakor nismo ne Mislimo, da samo Windows 2000 in XP podpirata gigabitne omrežne kartice. Enostavno nismo testirali delovanja pod drugimi operacijskimi sistemi, zato vas prosimo, da se vzdržite sarkastičnih komentarjev!

Če se sprašujete, ali boste morali zavreči svoj dobri stari računalnik in kupiti novega, če želite uporabljati Gigabit Ethernet, je odgovor "morda". Sodeč po naših praktičnih izkušnjah, en hertz "modernih" procesorjev je enak enemu bitu na sekundo pasovne širine omrežja. En proizvajalec gigabitne omrežne opreme se je strinjal z nami: vsak stroj s taktom 700 MHz ali nižje ne bodo mogli v celoti izkoristiti pasovne širine Gigabit Ethernet. Tako je tudi s pravim operacijskim sistemom gigabitni ethernet kot obloga za stare računalnike. Prej boš videl hitrost 100-500 Mbit/s

Sodobni svet postaja vse bolj odvisen od količin in tokov informacij, ki tečejo v različne smeri po žicah in brez njih. Vse se je začelo precej dolgo nazaj in s primitivnejšimi sredstvi od današnjih dosežkov digitalni svet. Vendar ne nameravamo opisati vseh vrst in metod, s katerimi je ena oseba posredovala potrebne informacije v zavest druge. V tem članku želim bralcu ponuditi zgodbo o nedavno ustvarjenem in zdaj uspešno razvijajočem se standardu za prenos digitalnih informacij, imenovanem Ethernet.

Rojstvo ideje in tehnologije Ethernet je potekalo znotraj zidov korporacije Xerox PARC, skupaj z drugimi prvimi dogodki v isti smeri. Uradni datum izuma Etherneta je bil 22. maj 1973, ko je Robert Metcalfe vodji PARC napisal obvestilo o potencialu tehnologije Ethernet. Vendar je bil patentiran šele nekaj let kasneje.

Leta 1979 je Metcalf zapustil Xerox in ustanovil 3Com, katerega glavna naloga je bila promocija računalnikov in lokalnih računalniška omrežja(LAN). S podporo tako uglednih podjetij, kot so DEC, Intel in Xerox, je bil razvit standard Ethernet (DIX). Po uradna objava 30. septembra 1980 je začel tekmovati z dvema velikima patentiranima tehnologijama, token ring in ARCNET, ki sta bili kasneje popolnoma izpodrinjeni zaradi nižje učinkovitosti in višjih stroškov od izdelkov Ethernet.

Sprva so ga po predlaganih standardih (Ethernet v1.0 in Ethernet v2.0) nameravali uporabljati kot prenosni medij. koaksialni kabel, kasneje pa smo to tehnologijo morali opustiti in preiti na uporabo optičnih kablov in sukane parice.

Glavna prednost v zgodnjem razvoju tehnologije Ethernet je bila metoda nadzora dostopa. Gre za več povezav z zaznavanjem nosilca in zaznavanjem kolizije (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), hitrost prenosa podatkov je 10 Mbit/s, velikost paketa je od 72 do 1526 bajtov, opisuje pa tudi kodiranje podatkov. metode . Omejitev za delovne postaje v enem skupnem omrežnem segmentu je omejena na 1024, vendar so možne druge manjše vrednosti pri nastavitvi strožjih omejitev za tanek koaksialni segment. Toda ta konstrukcija je zelo kmalu postala neučinkovita in jo je leta 1995 nadomestil standard IEEE 802.3u Fast Ethernet s hitrostjo 100 Mbit/s, kasneje pa je bil sprejet standard IEEE 802.3z Gigabit Ethernet s hitrostjo 1000 Mbit/s. Trenutno je že v polni uporabi 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae s hitrostjo 10.000 Mbit/s. Poleg tega že imamo razvoj, katerega cilj je doseganje hitrosti 100.000 Mbit/s 100 Gigabit Ethernet, a na začetku.

Zelo pomembna točka, na kateri temelji standard Ethernet, je njegov format okvirja. Vendar obstaja kar nekaj možnosti. Tukaj je nekaj izmed njih:

Varianta I je prvorojenec in že izven uporabe.

Ethernet Version 2 ali Ethernet frame II, imenovan tudi DIX (okrajšava prvih črk razvojnih podjetij DEC, Intel, Xerox) je najpogostejši in se uporablja še danes. Pogosto ga uporablja neposredno internetni protokol.

Novell - interna modifikacija IEEE 802.3 brez LLC (Logical Link Control).

Okvir IEEE 802.2 LLC.

Okvir IEEE 802.2 LLC/SNAP.

Poleg tega lahko okvir Ethernet vsebuje oznako IEEE 802.1Q za identifikacijo omrežja VLAN, na katerega je naslovljen, in oznako IEEE 802.1p za označevanje prioritete.

Nekatere omrežne kartice Ethernet proizvajalca Hewlett-Packard so uporabljale format okvirja IEEE 802.12, ki je skladen s standardom 100VG-AnyLAN.

Za različne vrste okvirji imajo in različne formate in vrednosti MTU.

Funkcionalni elementi tehnologijeGigabit Ethernet

Upoštevajte, da proizvajalci ethernetnih kartic in drugih naprav v svoje izdelke običajno vključujejo podporo za več prejšnjih standardov hitrosti prenosa podatkov. Privzeto s pomočjo samodejnega zaznavanja hitrosti in dupleksa gonilniki kartice sami določijo optimalen način delovanja povezave med dvema napravama, običajno pa obstaja tudi ročna izbira. Torej, z nakupom naprave z 10/100/1000 Ethernet vrati, dobimo možnost dela z uporabo tehnologij 10BASE-T, 100BASE-TX in 1000BASE-T.

Tukaj je kronologija sprememb Ethernet, ki jih razdelimo po hitrostih prenosa.

Prve rešitve:

Xerox Ethernet - originalna tehnologija, hitrost 3 Mbit/s, obstajala v dveh različicah Verzija 1 in Verzija 2, format okvirja Najnovejša različica je še vedno v široki uporabi.

10BROAD36 - ni pogosto uporabljen. Eden prvih standardov, ki omogoča delo na dolge razdalje. Uporabljena tehnologija širokopasovne modulacije, podobna tisti, ki se uporablja v kabelskih modemih. Kot medij za prenos podatkov je bil uporabljen koaksialni kabel.

1BASE5 - znan tudi kot StarLAN, je bila prva uporabljena modifikacija tehnologije Ethernet sukani par. Deloval je s hitrostjo 1 Mbit/s, vendar ni našel komercialne uporabe.

Bolj običajne in optimizirane za njihov čas modifikacije 10 Mbit/s Ethernet:

10BASE5, IEEE 802.3 (imenovan tudi "Thick Ethernet") - začetni razvoj tehnologije s hitrostjo prenosa podatkov 10 Mbps. IEEE uporablja 50 ohmski koaksialni kabel (RG-8) z največjo dolžino segmenta 500 metrov.

10BASE2, IEEE 802.3a (imenovan "Thin Ethernet") - uporablja kabel RG-58 z največjo dolžino segmenta 200 metrov. Za povezovanje računalnikov med seboj in povezovanje kablov omrežno kartico potrebujete T konektor, kabel pa mora imeti BNC konektor. Zahteva terminatorje na vsakem koncu. Dolga leta je bil ta standard glavni za tehnologijo Ethernet.

StarLAN 10 - Prvi razvoj, ki uporablja prepletene parice za prenos podatkov s hitrostjo 10 Mbit/s. Kasneje se je razvil v standard 10BASE-T.

10BASE-T, IEEE 802.3i - Za prenos podatkov se uporabljajo 4 žice dvožilnega kabla (dva prepletena parica) kategorije 3 ali kategorije 5. Največja dolžina segmenta je 100 metrov.

FOIRL - (akronim za Fiber-optic inter-repeater link). Osnovni standard za tehnologijo Ethernet, ki uporablja optični kabel za prenos podatkov. Največja razdalja prenosa podatkov brez repetitorja je 1 km.

10BASE-F, IEEE 802.3j – Glavni izraz za družino 10 Mbit/s Ethernet standardov, ki uporabljajo optični kabel na razdaljah do 2 kilometrov: 10BASE-FL, 10BASE-FB in 10BASE-FP. Od zgoraj naštetega je postal razširjen le 10BASE-FL.

10BASE-FL (Fiber Link) - Izboljšana različica standarda FOIRL. Izboljšava se je nanašala na povečanje dolžine odseka na 2 km.

10BASE-FB (Fiber Backbone) - Trenutno neuporabljen standard, namenjen združevanju repetitorjev v hrbtenico.

• 10BASE-FP (pasivna vlakna) – pasivna zvezdasta topologija, ki ne zahteva repetitorjev – razvita, a nikoli uporabljena.

Najpogostejša in najcenejša izbira v času pisanja Fast Ethernet (100 Mbit/s) ( Hitri ethernet):

100BASE-T - Osnovni izraz za enega od treh 100 Mbit/s ethernetnih standardov, ki kot medij za prenos podatkov uporabljajo prepleteni par. Dolžina segmenta do 100 metrov. Vključuje 100BASE-TX, 100BASE-T4 in 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - Razvoj tehnologije 10BASE-T, uporablja se zvezdasta topologija, uporablja se dvožilni kabel kategorije 5, ki dejansko uporablja 2 para vodnikov, največja hitrost prenos podatkov 100 Mbit/s.

100BASE-T4 - 100 Mbps Ethernet preko kabla kategorije 3 so uporabljeni vsi 4 pari. Zdaj se praktično ne uporablja. Prenos podatkov poteka v poldupleksnem načinu.

100BASE-T2 - Ni uporabljen. 100 Mbps Ethernet prek kabla kategorije 3 Uporabljata se samo 2 para. Podprt je način polnega dupleksnega prenosa, ko se signali širijo v nasprotnih smereh na vsakem paru. Hitrost prenosa v eno smer je 50 Mbit/s.

100BASE-FX - 100 Mbps Ethernet prek optičnega kabla. Največja dolžina segmenta je 400 metrov v poldupleksnem načinu (za zagotovljeno zaznavanje trkov) ali 2 kilometra v polnem dupleksnem načinu prek večmodnega optičnega vlakna.

100BASE-LX - 100 Mbps Ethernet prek optičnega kabla. Največja dolžina segmenta je 15 kilometrov v polnem dupleksnem načinu prek para enomodnih optičnih vlaken pri valovni dolžini 1310 nm.

100BASE-LX WDM - 100 Mbps Ethernet prek optičnega kabla. Največja dolžina segmenta je 15 kilometrov v full duplex načinu preko enega enomodnega optičnega vlakna pri valovni dolžini 1310 nm in 1550 nm. Vmesniki so dveh vrst, razlikujejo se po valovni dolžini oddajnika in so označeni s številkami (valovna dolžina) ali z eno latinično črko A (1310) ali B (1550). Samo seznanjeni vmesniki lahko delujejo v paru, z oddajnikom pri 1310 nm na eni strani in oddajnikom pri 1550 nm na drugi strani.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - standard Ethernet 1 Gbps. Pri prenosu podatkov se uporablja kabel kategorije 5e ali kategorije 6. Hitrost prenosa podatkov - 250 Mbit/s preko enega para.

1000BASE-TX, - 1 Gbps Ethernet standard, ki uporablja samo oddajne in sprejemne parice kategorije 6, ki so fizično ločene z dvema paricama v vsaki smeri, kar močno poenostavlja zasnovo sprejemno-sprejemnih naprav. Hitrost prenosa podatkov - 500 Mbit/s po enem paru. Praktično nerabljen.

1000Base-X je splošen izraz za tehnologijo Gigabit Ethernet s priključnimi oddajniki/sprejemniki GBIC ali SFP.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z - 1 Gbit/s Ethernet tehnologija uporablja laserje s sprejemljivo dolžino sevanja v območju 770-860 nm, močjo sevanja oddajnika v območju od -10 do 0 dBm z razmerjem ON/OFF (signal/ne signal) ne manj kot 9 dB. Občutljivost sprejemnika 17 dBm, nasičenost sprejemnika 0 dBm. Z uporabo večmodnega vlakna je domet prenosa signala brez repetitorja do 550 metrov.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z - 1 Gbit/s Ethernet tehnologija uporablja laserje s sprejemljivo dolžino sevanja v območju 1270-1355 nm, močjo sevanja oddajnika v območju od 13,5 do 3 dBm, z razmerjem ON/OFF (obstaja signal/ni signala) ne manj kot 9 dB. Občutljivost sprejemnika 19 dBm, nasičenost sprejemnika 3 dBm. Pri uporabi večmodnega vlakna je domet prenosa signala brez repetitorja do 550 metrov. Optimizirano za dolge razdalje z uporabo enomodnega vlakna (do 40 km).

1000BASE-CX - Tehnologija Gigabit Ethernet za kratke razdalje (do 25 metrov), uporablja poseben bakreni kabel (Shielded Twisted Pair (STP)) z karakteristično impedanco 150 Ohmov. Nadomestil ga je standard 1000BASE-T in se ne uporablja več.

1000BASE-LH (Long Haul) - 1 Gbit/s Ethernet tehnologija, uporablja enomodni optični kabel, domet prenosa signala brez repetitorja je do 100 kilometrov.

Specifikacije standardov 1000Base-X

10 Gigabit Ethernet

Še vedno precej drago, a precej povpraševanje, nov standard 10 Gigabit Ethernet vključuje sedem standardov fizičnih medijev za LAN, MAN in WAN. Trenutno je zajet v dopolnitvi IEEE 802.3a in bi moral biti vključen v naslednjo revizijo standarda IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 - tehnologija 10 Gigabit Ethernet za kratke razdalje (do 15 metrov), uporablja bakreni kabel CX4 in priključke InfiniBand.

10GBASE-SR - Tehnologija 10 Gigabit Ethernet za kratke razdalje (do 26 ali 82 metrov, odvisno od vrste kabla), uporablja večmodna vlakna. Podpira tudi razdalje do 300 metrov z uporabo novih večmodnih vlaken (2000 MHz/km).

10GBASE-LX4 - uporablja multipleksiranje valovnih dolžin za podporo razdalj od 240 do 300 metrov prek večmodnega vlakna. Podpira tudi razdalje do 10 kilometrov z uporabo enomodnega vlakna.

10GBASE-LR in 10GBASE-ER - ta standarda podpirata razdalje do 10 oziroma 40 kilometrov.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW in 10GBASE-EW – Ti standardi uporabljajo fizični vmesnik, ki je združljiv glede hitrosti in formata podatkov z vmesnikom OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Podobni so standardom 10GBASE-SR, 10GBASE-LR in 10GBASE-ER, saj uporabljajo iste vrste kablov in razdalje prenosa.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - sprejet junija 2006 po 4 letih razvoja. Uporablja oklopljen kabel s sukanim parom. Razdalje - do 100 metrov.

In končno, kaj vemo o 100-gigabitni ethernet(100-GE), še vedno precej surova, a precej zahtevana tehnologija.

Aprila 2007 se je po srečanju odbora IEEE 802.3 v Ottawi skupina za študije višjih hitrosti (HSSG) dogovorila o tehničnih pristopih k oblikovanju optičnih in bakrenih povezav 100-GE. Vklopljeno danem času dokončno oblikovana delovna skupina 802.3ba za razvoj specifikacije 100-GE.

Kot v prejšnjem razvoju, bo standard 100-GE upošteval ne le ekonomsko in tehnično izvedljivost njegove implementacije, temveč tudi njihovo združljivost za nazaj z obstoječimi sistemi. V tem času so vodilna podjetja nesporno dokazala potrebo po takšnih hitrostih. Nenehno naraščajoče količine prilagojene vsebine, vključno z dostavo videoposnetkov s portalov, kot je YouTube, in drugih virov z uporabo tehnologij IPTV in HDTV. Omenimo še video na zahtevo. Vse to določa potrebo po operaterjih in ponudnikih storitev 100 Gigabit Ethernet.

Toda v ozadju velikega izbora starih in obetavnih novih tehnoloških pristopov znotraj skupine Ethernet, se želimo podrobneje posvetiti tehnologiji, ki danes postaja v celoti razširjena v uporabi šele zaradi padajočih stroškov njenih komponent. Gigabitni ethernet lahko v celoti podpira aplikacije, kot so pretakanje videa, videokonference in prenos kompleksne slike, ki postavljajo povečane zahteve glede pasovne širine kanala. Prednosti povečanja hitrosti prenosa v poslovnih in domačih omrežjih postajajo vse bolj očitne, saj cene za ta razred opreme padajo.

Zdaj je standard IEEE pridobil največjo priljubljenost. Sprejet junija 1998 je bil odobren kot IEEE 802.3z. Toda sprva je bil kot prenosni medij uporabljen samo optični kabel. Z odobritvijo standarda 802.3ab v naslednjem letu je prenosni medij postal neoklopljen kabel s prepletenimi paricami kategorije 5.

Gigabit Ethernet je neposredni potomec Etherneta in Fast Etherneta, ki sta se v skoraj dvajsetletni zgodovini izkazala in ohranila svojo zanesljivost in perspektivnost uporabe. Ob povratni združljivosti s prejšnjimi rešitvami (struktura kabla ostaja nespremenjena) zagotavlja teoretično prepustnost 1000 Mbps, kar je približno 120 MB na sekundo. Omeniti velja, da so takšne zmogljivosti skoraj enake hitrosti 32-bitnih vodila PCI 33 MHz. Zato so gigabitni adapterji na voljo tako za 32-bitni PCI (33 in 66 MHz) kot za 64-bitno vodilo. Skupaj s tem povečanjem hitrosti Gigabit Ethernet podeduje vse prejšnje funkcije Etherneta, kot so format okvirja, tehnologija CSMA/CD (večkratni dostop, občutljiv na prenos z zaznavanjem kolizij), polni dupleks itd. Čeprav so visoke hitrosti prinesle svoje novosti, je prav v dediščini starih standardov velika prednost in priljubljenost Gigabit Etherneta. Seveda se zdaj predlagajo tudi druge rešitve, kot sta bankomat in optični kanal, a tu se takoj izgubi glavna prednost za končnega potrošnika. Prehod na drugo tehnologijo vodi do obsežne predelave in ponovne opreme poslovnih omrežij, medtem ko vam bo Gigabit Ethernet omogočil nemoteno povečanje hitrosti in ne spreminjanje upravljanja kablov. Ta pristop je tehnologiji Ethernet omogočil prevladujoče mesto na področju omrežnih tehnologij in osvojil več kot 80 odstotkov svetovnega trga prenosa informacij.

Struktura izgradnje omrežja Ethernet z gladkimi prehodi na višje hitrosti prenosa podatkov.

Sprva so bili vsi standardi Ethernet razviti z uporabo samo optičnega kabla kot prenosnega medija - tako je Gigabit Ethernet prejel vmesnik 1000BASE-X. Temelji na standardu fizični ravni Fibre Channel (to je tehnologija za interakcijo delovnih postaj, pomnilniških naprav in perifernih vozlišč). Ker je bila ta tehnologija že prej odobrena, je ta izposoja močno skrajšala čas razvoja standarda Gigabit Ethernet. 1000BASE-X

Nas, tako kot povprečnega človeka, je bolj zanimal 1000Base-CX zaradi delovanja na oklopljenem sukanem paru (STP »twinax«) na kratkih razdaljah in 1000BASE-T za neoklopljeni sukani par kategorije 5. Glavna razlika med 1000BASE-T in Fast Ethernet 100BASE-TX je postal, da so bili uporabljeni vsi štirje pari (v 100BASE-TX sta bila uporabljena le dva). Vsak par lahko prenaša podatke s hitrostjo 250 Mbit/s. Standard zagotavlja full-duplex prenos, pri čemer je pretok na vsakem paru zagotovljen v dveh smereh hkrati. Zaradi močnih motenj pri takem prenosu je bilo tehnično veliko težje izvesti gigabitni prenos po sukanem paricu kot pri 100BASE-TX, kar je zahtevalo razvoj posebnega kodiranega prenosa, odpornega na hrup, ter inteligentne enote za prepoznavanje in ponovna vzpostavitev signala na recepciji. Kot metoda kodiranja v standardu 1000BASE-T je bilo uporabljeno 5-nivojsko kodiranje amplitude impulza PAM-5.

Zaostrili so se tudi kriteriji za izbiro kablov. Za zmanjšanje motenj, enosmernega prenosa, povratne izgube, zakasnitve in faznega zamika je bila sprejeta kategorija 5e za neoklopljen kabel s sukanim parom.

Stiskanje kabla za 1000BASE-T se izvede v skladu z eno od naslednjih shem:

Ravni kabel.

Križni kabel.

Diagrami stiskanja kabla za 1000BASE-T

Inovacije so vplivale tudi na raven standarda 1000BASE-T MAC. V omrežjih Ethernet je največja razdalja med postajami (domena kolizije) določena glede na najmanjšo velikost okvirja (v standardu Ethernet IEEE 802.3 je bila ta 64 bajtov). Največja dolžina segmenta mora biti tolikšna, da lahko oddajna postaja zazna kolizijo pred koncem prenosa okvirja (signal mora imeti čas, da potuje do drugega konca segmenta in se vrne nazaj). V skladu s tem, ko se hitrost prenosa poveča, je treba povečati velikost okvirja, s čimer se poveča minimalni čas za prenos okvirja, ali zmanjšati premer domene trka.

Pri prehodu na Fast Ethernet smo uporabili drugo možnost in zmanjšali premer segmenta. To ni bilo sprejemljivo za Gigabit Ethernet. Dejansko je v tem primeru standard podedoval takšne komponente Fast Ethernet kot najmanjša velikost okvir, CSMA/CD in čas zaznavanja trkov (time slot), bo lahko deloval v kolizijskih domenah s premerom največ 20 metrov. Zato je bilo predlagano podaljšanje časa za prenos minimalnega okvira. Glede na to, da je zaradi združljivosti s prejšnjim Ethernetom minimalna velikost okvirja ostala enaka - 64 bajtov, okvirju pa je bilo dodano dodatno polje razširitve nosilca, ki razširi okvir na 512 bajtov, vendar polje ni dodano, ko je velikost okvirja je večji od 512 bajtov. Tako je nastala minimalna velikost okvirja enaka 512 bajtom, čas za zaznavanje trkov se je povečal, premer segmenta pa se je povečal na enakih 200 metrov (v primeru 1000BASE-T). Znaki v polju razširitve nosilca nimajo nobenega pomena; kontrolna vsota zanje ni izračunana. Ko je okvir prejet, se to polje na ravni MAC zavrže, tako da višje plasti še naprej delujejo z minimalnimi okvirji dolžine 64 bajtov.

Toda tudi tukaj so bile pasti. Čeprav je medijska razširitev ohranila združljivost s prejšnjimi standardi, je bila izguba pasovne širine. Izgube lahko dosežejo 448 bajtov (512-64) na okvir v primeru kratkih okvirjev. Zato je bil standard 1000BASE-T posodobljen – uveden je bil koncept Packet Bursting. Omogoča vam veliko bolj učinkovito uporabo razširitvenega polja. In deluje takole: če ima adapter ali stikalo več majhnih okvirjev, ki zahtevajo pošiljanje, se prvi od njih pošlje na standarden način z dodatkom razširitvenega polja do 512 bajtov. In vsi naslednji so poslani v izvirni obliki (brez razširitvenega polja), z minimalnim intervalom med njimi 96 bitov. In kar je najpomembneje, ta interval med okvirji je napolnjen s simboli razširitve medijev. To se zgodi, dokler skupna velikost poslanih okvirjev ne doseže omejitve 1518 bajtov. Tako medij ves čas prenosa malih okvirjev ne utihne, zato lahko do kolizije pride le na prvi stopnji, pri prenosu prvega pravilnega majhnega okvirja s poljem medijske razširitve (velikosti 512 bajtov). Ta mehanizem lahko znatno izboljša delovanje omrežja, zlasti pri velikih obremenitvah, z zmanjšanjem verjetnosti kolizij.

A izkazalo se je, da to ni dovolj. Sprva je Gigabit Ethernet podpiral le standardne velikosti okvirjev Ethernet, ki so segale od najmanj 64 (razširljivo na 512) do največ 1518 bajtov. Od tega 18 bajtov zasede standardna storitvena glava, za podatke pa ostane od 46 do 1500 bajtov. A tudi podatkovni paket velikosti 1500 bajtov je v primeru gigabitnega omrežja premajhen. Še posebej za strežnike, ki prenašajo velike količine podatkov. Naredimo nekaj matematike. Za prenos 1 GB datoteke preko neobremenjenega omrežja Fast Ethernet strežnik obdela 8200 paketov/s in traja najmanj 11 sekund. V tem primeru bo samo obdelava prekinitve vzela približno 10 odstotkov časa računalnika z 200 MIPS. Navsezadnje mora centralni procesor obdelati (izračunati kontrolna vsota, prenos podatkov v pomnilnik) vsak prispeli paket.

Značilnosti prenosa Ethernet omrežij.

V gigabitnih omrežjih je situacija še bolj žalostna - obremenitev procesorja se poveča za približno red velikosti zaradi zmanjšanja časovnega intervala med okvirji in s tem prekinitev zahtev procesorju. Iz tabele 1 je razvidno, da so okvirji tudi pri najboljših pogojih (z uporabo okvirjev največje velikosti) med seboj ločeni s časovnim intervalom, ki ne presega 12 μs. Če so uporabljene manjše velikosti okvirja, se ta časovni interval samo zmanjša. Zato je bilo v gigabitnih omrežjih ozko grlo, nenavadno, ravno stopnja obdelave okvirja procesorja. Zato so bile ob zori Gigabit Ethernet dejanske hitrosti prenosa daleč od teoretičnega maksimuma - procesorji preprosto niso mogli kos obremenitvi.

Očiten izhod iz te situacije je naslednji:

povečanje časovnega intervala med okvirji;

premik dela obremenitve obdelave okvirja s centralni procesor na sam omrežni adapter.

Trenutno se uporabljata obe metodi. Leta 1999 je bilo predlagano povečanje velikosti paketa. Takšni paketi so bili imenovani giga okvirji (Jumbo Frames), njihova velikost pa je lahko bila od 1518 do 9018 bajtov (trenutno oprema nekaterih proizvajalcev podpira večje velikosti giga okvirjev). Jumbo okvirji so zmanjšali obremenitev procesorja do 6-krat (sorazmerno z njihovo velikostjo) in tako znatno povečali zmogljivost. Na primer, največji Jumbo okvir velikosti 9018 bajtov poleg 18-bajtne glave vsebuje 9000 bajtov podatkov, kar ustreza šestim standardnim največjim okvirjem Ethernet. Povečanje zmogljivosti ni doseženo z odpravo več nadzemnih glav (promet iz njihovega prenosa ne presega več odstotkov celotnega pretoka), temveč z zmanjšanjem časa za obdelavo takšnega okvira. Natančneje, čas obdelave okvirja ostaja enak, le da namesto več majhnih okvirjev, od katerih bi vsak zahteval N procesorskih ciklov in eno prekinitev, obdelamo le en, večji okvir.

Precej hitro razvijajoč se svet hitrosti obdelave informacij ponuja vse hitrejše in cenejše rešitve za uporabo posebne strojne opreme za odstranitev dela obremenitve obdelave prometa s centralnega procesorja. Uporablja se tudi tehnologija medpomnilnika, ki poskrbi za prekinitev procesorja za obdelavo več sličic hkrati. V tem času postaja tehnologija Gigabit Ethernet vse bolj dostopna za domačo uporabo, kar bo neposredno zanimalo običajnega uporabnika. več hiter dostop domači viri bodo zagotovili visokokakovosten ogled videa visoka ločljivost, bo trajalo manj časa za redistribucijo informacij in končno bo omogočilo kodiranje video tokov v živo na omrežne pogone.

Pri pripravi članka so bili uporabljeni viri http://www.ixbt.com/ inhttp://www.wikipedia.org/.

Članek prebran 15510 krat