Gigabit Ethernet-nätverket körs med hastighet. Gigabit Ethernet nätverksadapter PCI Express. Enligt materialet från företaget "Telecom Transport"

Många ryssar har redan upplevt glädjen med gigabit Ethernet.Hemanvändare i Ryska federationen föredrar i allt högre grad supersnabb internetåtkomst.

– Har du inte Gigabit Ethernet än? Då går vi till dig! Vi kommer att berätta hur du bygger ett hemnätverk med gigabithastigheter, vilken router du ska välja, vilken maximal hastighet som kan uppnås med rätt utrustning och hur mycket det kommer att kosta dig.

För bara några år sedan användes Gigabit Ethernet-tekniken endast av telekomoperatörer och stora företag: in företagsnätverk, lokala nätverk, för att transportera trafik över långa avstånd, etc. Hemprenumeranter tänkte inte ens på att få sådana hastigheter. Men under 2012-2013, tack vare förbättringen av mjukvara och hårdvara, samt den bredaste spridningen av internetteknik, blev gigabithastigheter mer tillgängliga och mer realistiska för privata användare. Idag har nästan alla invånare i metropolen möjlighet att bygga ett nätverk med stöd för Gigabit Ethernet hemma.

Många kommer att fråga: "Varför behöver du internet hemma med hastigheter i storleksordningen 1 Gb/s? Räcker inte megabit internet för att surfa på webbplatser, ladda ner filmer och umgås i sociala nätverk?

Vi kommer att svara i detalj.

Hur en hemanvändare kan använda Gigabit Ethernet

Ryska internetanvändare, såväl som hemmainternetkonsumenter runt om i världen, är extremt aktiva i att använda trafik. Mängden trafik som konsumeras i världen växer varje månad (inte ens ett år längre). För några år sedan var vi nöjda med 1 Mbps, och ännu tidigare var vi redo att ladda ner en film hela natten för att se den senare. Idag är det få som laddar ner videor alls, majoriteten tittar direkt på nätet. Dessutom vill tusentals användare ha HD-kvalitet och är villiga att betala för det. Och att titta på och ladda ner videor i hög kvalitet behöver en hög hastighet obegränsat internet.

Dessutom har torrent-tv nyligen blivit populärt, vilket gör att du kan titta på TV över Internet, helt gratis. Vissa användare har redan börjat överge kabel- och satellit-TV, andra använder torrent-tv som en ny intressant tjänst och hoppas på dess tidig popularisering. Men i alla fall behöver torrent-TV snabbt internet, och till och med obegränsat, annars kommer den här idén att kosta mer än vanlig kabel.

Ett mycket viktigt segment av bredbandskonsumenter höghastighetsinternetär spelare som spelar online. Idag finns det många onlinespel där ungdomar (och inte bara) uppgraderar sina datorer, betalar för obegränsat internet med höga anslutningshastigheter. Dessutom är lanseringen av det nya kultspelet Survarium från skaparna av S.T.A.L.K.E.R. planerad till slutet av 2013. Det här kommer att onlinespel med gratis konton. Med tanke på hur många ryssar som har spelat den legendariska S.T.A.L.K.E.R, borde internetleverantörer rusta sig för en ny tillströmning av abonnenter som är villiga att betala för snabbare och dyrare internetåtkomst. Och användare kan börja förbereda sig nu - och gigabit Internet kan vara det första steget i denna förberedelse.

Med ett ord, hitta tillämpningen av Gigabit Ethernet i hemnätverk mycket enkelt om du är en IT avancerad person och använder modern teknik till fullo.

Riktig Gigabit Ethernet-hastighet - var är haken?

Frasen "gigabit Internet" låter stort, men får du verkligen minst 1 Gb/s? Faktum är att en sådan hastighet endast uppnås under idealiska förhållanden, det är orealistiskt att få det hemma, även om du installerar utrustning som stöder Gigabit Ethernet, konfigurerar allt som det ska, beställer ett gigabitpaket från en leverantör. Naturligtvis får du hastigheter 1 000 gånger snabbare än med 1 Mbps, eftersom alla samma begränsningar gäller för megabit internet. Men låt oss beräkna vad din nätverksåtkomsthastighet kommer att vara.

Vi kommer att räkna med vanlig aritmetik enligt "standardmetoden". Dessutom kommer vi att avrunda för enkelhetens skull: 1 kilobit = 1000 bitar, inte 1024 bitar. I det här fallet är 1 gigabit lika med 1000 megabit. Men på en hårddisk lagras information inte i bitar, utan i byte - större enheter. Som alla vet är 1 byte = 8 bitar. För enkelhetens skull anses mängden information och överföringshastigheten vara i olika enheter, och detta förvirrar ofta användaren och tvingar honom att förvänta sig mer än vad som faktiskt är fallet.

Således kommer överföringshastigheten för riktiga filer att vara 8 gånger mindre än vad leverantören säger, eftersom leverantörer och hastighetstestprogram räknar bitar. Vår 1 Gbps (1 000 000 000 bps) blir 125 000 000 byte (delad med 8). Det visar sig att 1 Gb/s = 125 MB/s.

Men problemet är att, på grund av olika omständigheter som inte alltid är beroende av honom, får hemanvändaren faktiskt bara cirka 30% av de ideala 125 MB/s. Det vill säga, vi får redan cirka 37 MB/s. Det är allt som är kvar av 1 Gbps. Men om du tittar på den här siffran i jämförelse med 1 Mbps, kommer vi fortfarande att få tusen gånger snabbare Internet.

Hemnätverksutrustning under Gigabit Ethernet

Det är fullt möjligt att skapa förutsättningar för ett Gigabit Ethernet-nätverk hemma idag. Dessutom, om du har en modern dator, behöver du inte en mycket stor omutrustning, och det kommer inte att kosta så mycket som det kan verka vid första anblicken. Det viktigaste är att se till att alla dina huvudenheter stöder Gigabit Ethernet. När allt kommer omkring, om åtminstone en av dem inte är designad för sådana hastigheter, kommer du i slutändan att få maximalt 100 Mbps.

Om du vill uppnå gigabithastigheter behöver du följande hårdvara som kan 1 Gb/s:

• router som stöder Gigabit Ethernet;
• nätverkskort (Ethernet-adapter, nätverksadapter);
• Nätverkskontrollant;
• nav/switch;
• HDD;
• kablar måste vara klassade för 1 Gbps.

Var och en av de listade enheterna är en viktig länk i nätverket, den slutliga dataöverföringshastigheten beror på var och en. Så låt oss ta en närmare titt på var och en av dem.

Wifi router. Du behöver en gigabit-router, d.v.s. med stöd för Gigabit Ethernet. Dessa routrar är något dyrare än megabit, eftersom de är designade för mer höga hastigheter. I princip finns det tillräckligt med erbjudanden på marknaden under varumärkena Asus, TP-LINK, D-Link, och så vidare. Men basera ditt val på mer än bara funktioner, specifikationer och design. Var noga med att kolla forumen (minst 5) med recensioner från riktiga konsumenter för att se till att routern kommer att fungera under lång tid och tillförlitligt.

Nätverkskort. Denna enhet kan integreras i moderkortet eller separat. En nätverksadapter för ett gigabitnätverk måste nödvändigtvis stödja Gigabit Ethernet. Om din dator är mer än 2-3 år gammal är nätverkskortet troligen föråldrat och stöder inte så höga hastigheter. Om du nyligen har köpt en dator är det mycket möjligt att du inte behöver uppgradera nätverksadaptern. Men i alla fall, kontrollera specifikationerna för just ditt nätverkskort för kompatibilitet med ett Gigabit Ethernet-nätverk.

Nätverkskontrollant. Om du bygger ett hemnätverk är det viktigt att varje dator i det nätverket har en gigabit-kontroller. Annars kommer bara de datorer som har en sådan att få tillräckliga hastigheter. Precis som ett nätverkskort kan en nätverkskontroller vara separat eller integrerad i moderkortet. Vanligtvis är kontroller som stöder 1 Gb/s installerade i moderna datorer som standard. Så du behöver förmodligen inte ändra något för Gigabit Ethernet.

Hub/switch. Det är en av de dyraste hemnätverkskomponenterna. Ofta finns det redan i routern. Men kolla om den stöder gigabithastigheter. Viktig! En switch är mer effektiv än en hubb eftersom den dirigerar data till endast en specifik port, medan en hubb skickar data till alla på en gång. Med en switch kan du avsevärt spara en resurs utan att spraya den på extra portar.

HDD. Det kan tyckas konstigt för vissa, men hårddisken påverkar allvarligt hastigheten på internetåtkomst. Faktum är att det är hårddisken som skickar data till nätverkskontrollern, och hur snabbt du kan skicka och ta emot data beror på deras kvalitetsuppkoppling. Det är önskvärt att styrenheten har ett gränssnitt PCI Express(PCIe), inte PCI. Och hårddisken måste ha en SATA-kontakt, inte en IDE, eftersom den senare stöder för låga hastigheter.

Nätverkskabel. Naturligtvis är kabel en viktig del av ett gigabit-hemnätverk. Du kan välja kablar som " tvinnat par» Cat 5 och Cat 5e (används för läggning telefonlinjer och lokala nätverk- de räcker för Gigabit Ethernet) eller betala lite mer och ta en Cat 6-kabel (speciellt designad för Gigabit Ethernet och Fast Ethernet). Längden på det tvinnade paret bör inte vara mer än 100 m, annars börjar signalen att blekna och den önskade internetanslutningshastigheten kan inte uppnås. Dessutom, när du placerar kablar i en lägenhet, var uppmärksam på det faktum att det är oönskat att lägga dem bredvid strömkablar (läs mer om orsakerna).

Och den sista viktiga faktorn för att sätta upp ett Gigabit Ethernet-hemnätverk är mjukvara. Operativsystemet på datorn borde vara fräschare. Om detta är Windows, inte tidigare än Windows 2000 (och även då måste du fördjupa dig i inställningarna). Versioner av XP, Vista, Windows 7 stöder gigabit Internet som standard, så det borde inte vara några problem. Andra operativsystem kan kräva ytterligare konfiguration.

Topp 5 bästa hem wifi routrar,
stöder Gigabit Ethernet, 2013

1. ASUS RT-N66U– utmärkt modell, kraftfull och pålitlig. Fungerar samtidigt i två frekvensband - 2,4 och 5 GHz. Vi är nöjda med den höga dataöverföringshastigheten - 900 Mbps deklareras. Att bygga ett hem Gigabit Ethernet-nätverk bra passform. Men du måste ladda om för att förbättra prestandan och bli av med ett antal problem som uppstår på inbyggd firmware. De flesta routrar kräver dock blinkning direkt eller strax efter köpet. Kostnaden är cirka 4,5-5 tusen rubel.

2. D-Link DIR-825 - ett bra val. Detta är en 2-bandsrouter, ganska "fylld". Driftsfrekvenser: 2,4 och 5 GHz; båda kan användas samtidigt. Denna router har det bästa pris-kvalitetsförhållandet på marknaden. Fördelar: bred kanal WiFi-delning(kan dra upp till 50 prenumeranter). Ur användarens synvinkel är den mest märkbara nackdelen enhetens ljusa LED-indikation, men detta är mer en smaksak än enhetens kvalitet. När det gäller firmware kan du lämna din ursprungliga, men det rekommenderas att du laddar om för att förbättra prestandan. Routerpris: cirka 3 tusen rubel.

3. TP-LINK TL-WDR4300 - En mycket snabb router, perfekt för hemnätverk. Tillverkaren hävdar en maximal dataöverföringshastighet på 750 Mbps. En av de viktiga fördelarna med denna modell framför många andra är möjligheten att samtidigt använda två frekvensband: 2,4 och 5 GHz. Tack vare detta kan användare samtidigt ansluta till Internet från telefoner, smartphones och från en bärbar dator, PC eller surfplatta. Ett annat plus med denna modell är att den kommer med tillräckligt kraftfulla antenner som gör att du kan distribuera Internet via Wi-Fi i mer än 200 m. Men för att allt detta ska fungera normalt är det bättre att byta firmware från fabriken . Tack vare ett antal manipulationer med programvaran kommer enheten att fungera mycket bättre. Modellpris: cirka 3 tusen rubel.

4. Zyxel Keenetic Giga är en bra router med flera användbara funktioner. Dess största nackdel är att routern bara fungerar i ett frekvensområde - 2,4 GHz. Men samtidigt är hastigheten tillräcklig för att titta på IP-TV, använda torrentnätverk (det finns en inbyggd torrentklient) och andra "frossiga" tjänster. Zyxel Keenetic Giga utrustade kraftfulla antenner, som låter dig skapa WiFi-nätverk(förresten, enheten stöder alla wifi-standarder) med ett stort utbud. Routern är ganska enkel att installera, men den fasta programvaran, som de flesta routrar, måste ändras. Ett annat plus är att enheten är relativt billig - från 3 till 4 tusen rubel.

5. TP-LINK TL-WR1043ND - en ganska kraftfull och billig gigabit-router. Det är sant att det har flera nackdelar. För det första fungerar den bara i 2,4GHz-bandet, vilket inte är särskilt bekvämt. För det andra är det mer lämpligt för avancerade användare, eftersom den inbyggda firmware, som i många fall, inte är särskilt bra, och det kan vara svårt att blinka den här modellen. Men allt detta kompenseras mer än väl av tillförlitligheten och kraften hos denna router. Den maximala dataöverföringshastigheten är 300 Mbps. Enheten räknar ut sina pengar, eftersom priset på modellen bara är 2 tusen rubel.

Introduktion

Ett nätverk baserat på 10/100 Mbps Ethernet kommer att vara mer än tillräckligt för alla uppgifter i små nätverk. Men hur är det med framtiden? Har du tänkt på vilka videoströmmar som kommer att flöda genom ditt hemnätverk? Kommer 10/100 Ethernet att hantera dem?

I vår första Gigabit Ethernet-artikel ska vi titta närmare på det och avgöra om du behöver det. Vi ska också försöka ta reda på vad du behöver för att skapa ett "gigabit redo" nätverk och ta en snabb rundtur i gigabitutrustning för små nätverk.

Vad är gigabit ethernet?

Gigabit Ethernet är också känt som "gigabit över koppar" eller 1000BaseT. Han är vanlig version Ethernet arbetar med hastigheter upp till 1 000 megabit per sekund, dvs tio gånger snabbare än 100BaseT.

Gigabit Ethernet är baserat på IEEE-standarden 802.3z som godkändes 1998. Men i juni 1999 släpptes ett tillägg till den - Gigabit Ethernet-standarden över koppartvinnat par. 1000BaseT. Det var den här standarden som kunde ta ut gigabit Ethernet från serverrum och stamkanaler, vilket säkerställde användningen under samma förhållanden som 10/100 Ethernet.

Före 1000BaseT krävde Gigabit Ethernet användning av fiberoptiska eller skärmade kopparkablar, som knappast är lämpliga för konventionella LAN. Dessa kablar (1000BaseSX, 1000BaseLX och 1000BaseCX) används fortfarande i speciella applikationer idag, så vi kommer inte att täcka dem här.

802.3z Gigabit Ethernet-gruppen har gjort ett fantastiskt jobb med att släppa en universell standard som är tio gånger snabbare än 100BaseT. 1000BaseT är också bakåtkompatibel med 10/100 hårdvara, han använder CAT-5 kabel (eller högre kategori). Förresten, idag byggs ett typiskt nätverk på basis av en kabel av den femte kategorin.

Behöver vi det?

Den första Gigabit Ethernet-litteraturen citerade företagsmarknaden som tillämpningsområde för den nya standarden, och oftast datalagerkommunikation. Eftersom Gigabit Ethernet ger tio gånger så mycket bandbredd som konventionella 100BaseT, är standardens naturliga tillämpning att ansluta webbplatser med hög bandbredd. Detta är kopplingen mellan servrar, switchar och stamnätsnoder. Det är här Gigabit Ethernet behövs, behövs och är användbart.

Eftersom priset på gigabit-hårdvara har sjunkit har 1000BaseTs räckvidd utökats till "power user"-datorer och arbetsgrupper som kör "bandbreddskrävande applikationer".

Eftersom de flesta små nätverk har blygsamma krav på dataöverföring är det osannolikt att de någonsin kommer att behöva 1000BaseT nätverksbandbredd. Låt oss ta en titt på några typiska små nätverksapplikationer och utvärdera deras behov av Gigabit Ethernet.

Behöver vi det, fortsatte

• Överföra stora filer över nätverket

  En sådan applikation är ganska typisk för små kontor, särskilt i företag som är inblandade i grafisk design, arkitektur eller andra affärer relaterade till bearbetning av filer på tiotals till hundratals megabyte. Du kan enkelt räkna ut att en 100MB-fil kommer att överföras över ett 100BaseT-nätverk på bara åtta sekunder [(100MB x 8bps)/100Mbps]. I verkligheten försämrar många faktorer överföringshastigheten, så din fil kommer att ta lite längre tid att överföra. Några av dessa faktorer är relaterade till operativ system, kör applikationer, mängden minne på dina datorer, processorhastighet och ålder. (Systemets ålder påverkar hastigheten på bussarna på moderkortet).

  En annan viktig faktor är nätverksutrustningens hastighet, och övergången till gigabitutrustning eliminerar en potentiell flaskhals och påskyndar överföringen av stora mängder filer. Många kommer att bekräfta att det inte är en trivial sak att få hastigheter över 50 Mbps på ett 100BaseT-nätverk. Gigabit Ethernet kommer å andra sidan att kunna ge en genomströmning på över 100 Mbps.

• Nätverksredundansenheter

  Du kan betrakta det här fallet som en variant av "stora filer". Om ditt nätverk är konfigurerat för att säkerhetskopiera alla datorer till en enda filserver, kommer Gigabit Ethernet att tillåta dig att påskynda denna process. Det finns dock också en fallgrop här - att öka "röret" för överföring till servern kanske inte leder till en positiv effekt om servern inte har tid att bearbeta den inkommande dataströmmen (detta gäller även backupmediet).

  För att dra fördel av ett höghastighetsnätverk bör du utrusta din server med mer minne och säkerhetskopiera till en snabb hårddisk istället för band eller CDROM. Som du kan se bör du noggrant förbereda dig för övergången till gigabit Ethernet.

• Klient-serverapplikationer

  Detta användningsområde är återigen vanligare i småföretagsnätverk än i hemnätverk. En stor mängd data kan överföras mellan klienten och servern i sådana applikationer. Tillvägagångssättet är detsamma: du måste analysera mängden nätverksdata som överförs för att se om applikationen kan "hänga med" med ökningen av nätverksbandbredden och om denna data räcker för gigabit Ethernet-belastningen.

För att vara ärlig, tror vi inte att de flesta hemnätverksbyggare kommer att hitta tillräckligt med anledning att köpa gigabit-hårdvara. I småföretagsnätverk kan byte till gigabit hjälpa, men vi rekommenderar att du först analyserar mängden data som överförs. Med nuvarande tillstånd är allt klart. Men tänk om du vill ta hänsyn till möjligheten till framtida modernisering. Vad behöver du göra idag för att vara redo för det? I nästa del av vår artikel kommer vi att titta på de ändringar som behöver göras i den dyraste, oftast och mest tidskrävande delen av nätverket - kabel-.

Gigabit Ethernet-kabel

Som vi nämnde i inledningen är ett av nyckelkraven i 1000BaseT-standarden användningen av kategori 5 (CAT 5) eller högre kabel. Det är gigabit ethernet kan fungera på befintlig Kategori 5-kabelstruktur. Håller med, en sådan möjlighet är väldigt bekväm. Som regel allt moderna nätverk använd Kategori 5-kabel om inte ditt nätverk installerades 1996 eller tidigare (standarden godkändes 1995). Dock här existerar flera fallgropar.

• Kräver fyra par

  Som sett från Denna artikel, 1000BaseT använder alla fyra paren av kategori 5 (eller högre) kabel för att skapa fyra 250 Mbps länkar. (Ett annat kodningsschema, fem-nivås pulsamplitudmodulering, tillämpas också för att hålla sig inom 100 MHz CAT5-frekvensbandet.) Som ett resultat kan vi använda den befintliga CAT 5-kabelstrukturen för Gigabit Ethernet.

  Eftersom 10/100BaseT bara använder två av de fyra CAT 5-paren, kopplade vissa personer inte ihop de extra paren när de lade sina nätverk. Par användes till exempel för en telefon eller för Power over Ethernet (POE). Lyckligtvis är gigabit NIC och switchar smarta nog att falla tillbaka till 100BaseT om alla fyra paren inte är tillgängliga. Därför kommer ditt nätverk i alla fall att fungera med gigabit-switchar och nätverkskort, men du får inte hög hastighet för pengarna du betalade.

• Använd inte billiga kontakter

  Ett annat problem för amatörnätverkare är dålig krympning och billiga vägguttag. De leder till impedansfel, vilket resulterar i returförlust och följaktligen minskad bandbredd. Naturligtvis kan du försöka leta efter orsaken "head on", men det är bättre att skaffa en nätverkstestare som kan upptäcka returförlust och överhörning. Eller bara stå ut med den låga hastigheten.

• Längd- och topologibegränsningar

  1000BaseT är begränsad till samma maximala segmentlängd som 10/100BaseT. Den maximala nätverksdiametern är alltså 200 meter (från en dator till en annan genom en switch). När det gäller 1000BaseT-topologin gäller samma regler som för 100BaseT, förutom att endast en repeater per nätverkssegment (eller, för att vara mer exakt, en "halvduplexkollisionsdomän") tillåts. Men eftersom gigabit ethernet inte stöder halv duplex kan du glömma det sista kravet. I allmänhet, om ditt nätverk var bra under 100BaseT, borde du inte ha några problem med att flytta till gigabit.

Gigabit Ethernet-kabel, fortsättning

För att lägga nya nätverk är det bäst att använda kabel KATT 5e. Och även om CAT 5 och CAT 5e båda passerar 100 MHz, CAT5e-kabeln är tillverkad med ytterligare parametrar som är viktiga för bättre överföring av högfrekventa signaler.

Se följande Belden-dokument för att lära dig mer om CAT 5e-kabelspecifikationer (på engelska):

Även om en modern CAT 5-kabel fungerar utmärkt med 1000BaseT, är det bättre att du väljer CAT 5e om du vill garantera hög genomströmning. Om du tvekar, uppskatta kostnaden för CAT 5- och CAT 5e-kabeln och fortsätt inom dina förutsättningar.

Det enda du bör undvika är köprekommendationer KATT 6 kabel för gigabit ethernet. CAT 6 var lades till i TIA-568 i juni 2002 och den hoppar över frekvenser upp till 200 MHz. Säljare kommer säkert att övertala dig att köpa den dyrare sjätte kategorin, men du behöver den bara om du planerar att bygga ett nätverk 10 Gbps Ethernet över kopparledningar, vilket knappast är realistiskt för tillfället. Vad sägs om CAT 7-kabel? Glöm honom!

Om du har en bra summa pengar är det bättre att spendera dem på nätverksspecialist, som har tillräcklig erfarenhet av att lägga gigabitnätverk. En specialist kommer kompetent att kunna lägga kablar eller kontrollera din befintligt nätverk att arbeta med gigabit Ethernet. När du installerar en CAT 6-kabel rekommenderar vi starkt att du tar hjälp av proffs, eftersom denna kabel kräver en böjningsradie och speciella kvalitetskontakter.

Gigabit hårdvara

På något sätt kunde frågan om "gigabit eller inte" ha varit en stridsfråga för ett eller ett par år sedan. Från SOHO-köparens synvinkel har övergången från 10 till 10/100 Mbps redan skett. Nyare datorer är utrustade med 10/100 Ethernet-portar, routrar använder redan inbyggda 10/100-switchar istället för 10BaseT-hubbar. En sådan förändring är dock inte en konsekvens av kraven och önskemålen från hem-"nätverkare". De nöjer sig med befintlig utrustning.

För dessa förändringar bör vi vara tacksamma företagsanvändare, som köper idag i masskvantiteter endast 10/100 utrustning, vilket gör att de kan sänka priserna. En gång upptäckte konsumentutrustningstillverkare att använda 10BaseT-chips mot 10/100-alternativ dyr De tvekade inte länge.

Således har gårdagens arkitektur baserad på 10BaseT-hubbar tyst flyttat in i dagens 10/100 switchade nätverk. Vi kommer att uppleva exakt samma övergång från 10/100 till 10/100/1000 Mbps. Och även om vändpunkten fortfarande är ett eller två år bort, är övergången redan börjat och priserna fortsätter att falla stadigt.

Allt du behöver är att köpa ett gigabit nätverkskort och en gigabit switch. Låt oss titta på dem lite mer detaljerat.

• nätverkskort

  Märkesmärkta 32-bitars PCI 10/100/1000BaseT nätverkskort som Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T och SMC SMC9552TX kostar $40 till $70 på Internet. Produkter från andra klassens tillverkare är cirka $ 5 billigare. Och även om gigabit-NIC är ungefär två och en halv gånger dyrare än genomsnittliga 10/100-kort, är det osannolikt att din plånbok kommer att märka någon skillnad alls om du inte köper dem i bulk.

  Du kan hitta nätverkskort som stöder inte bara 32-bitars PCI-bussen, utan även 64-bitars, men de är också dyrare. Det du inte kommer att se är CardBus-adaptrar för dina bärbara datorer. Av någon anledning tror tillverkarna att bärbara datorer inte alls behöver gigabitnätverk.

• Växlar

  Men priset på 10/100/1000-switchar får dig att tänka tio gånger över lämpligheten av att byta till gigabit Ethernet. Den goda nyheten är att transparenta gigabit-switchar redan har dykt upp idag, som är mycket billigare än deras hanterade motsvarigheter för företagsmarknaden.

  En enkel fyrportars 10/100/1000 Netgear GS104-switch kan köpas för mindre än $225. Om du väljer mindre kända märken som TRENDnets TEG-S40TXE, sänker du priset till $150. Inte tillräckligt med fyra portar - tack. Åttaportsversionen av Netgear GS108 kommer att kosta dig cirka $450, medan TRENDnet TEG-S80TXD kommer att kosta dig cirka $280.

  Med tanke på att en femports 10/100-switch bara kostar $20 idag, kommer priset per gigabit att verka för högt för vissa. Men kom ihåg: tills nyligen kunde du bara köpa $100+ hanterade gigabit-switchar per port. Priserna går åt rätt håll!

Behöver datorer bytas?

Låt oss öppna en liten hemlighet med gigabit Ethernet: under Win98 eller 98SE kommer du troligen inte att få någon fördel av gigabithastighet. Och även om redigering av registret kan försöka förbättra genomströmningen, kommer du fortfarande inte att få en betydande prestandaökning jämfört med nuvarande 10/100 hårdvara.

Problemet ligger i Win98 TCP/IP-stacken, som inte utformades med höghastighetsnätverk i åtanke. Stacken har problem även att använda 100BaseT nätverk, varför prata om gigabitkommunikation! Vi kommer att återkomma till denna fråga i den andra artikeln, men för närvarande bör du bara överväga Win2000 och WinXP att arbeta med gigabit Ethernet.

Med den sista meningen, vi inte vi antar att endast Windows 2000 och XP stöder gigabit nätverkskort. Vi har bara inte testat prestanda på andra operativsystem, så snälla avstå från snåriga kommentarer!

Om du undrar om du måste slänga din gamla goda dator och köpa en ny för att använda Gigabit Ethernet, så är vårt svar "förmodligen". Baserat på vår praktiska erfarenhet, en hertz av "moderna" processorer motsvarar en bit per sekund av nätverksbandbredd. En tillverkare av gigabitnätverksutrustning höll med oss: vilken maskin som helst med en klockhastighet på 700 MHz eller lägre kommer inte att kunna utnyttja bandbredden för gigabit Ethernet fullt ut. Så även med rätt operativsystem är gigabit ethernet som ett dött omslag för gamla datorer. Du ser hellre hastigheter 100-500 Mbps

Den moderna världen blir mer och mer beroende av mängderna och flödena av information som går åt olika håll med och utan sladdar. Det hela började för länge sedan och med mer primitiva medel än dagens prestationer i den digitala världen. Men vi har inte för avsikt att beskriva alla typer och metoder genom vilka en person förmedlade den nödvändiga informationen till en annans medvetande. I den här artikeln skulle jag vilja erbjuda läsaren en berättelse om den nyligen skapade och framgångsrikt utvecklade digitala informationsöverföringsstandarden, som kallas Ethernet.

Födelsen av själva idén och tekniken för Ethernet ägde rum inom väggarna hos Xerox PARC-koncernen, tillsammans med andra första utvecklingar i samma riktning. Det officiella datumet för uppfinningen av Ethernet var den 22 maj 1973, när Robert Metcalfe skrev ett memo till chefen för PARC om potentialen med Ethernet-teknik. Den patenterades dock bara några år senare.

1979 lämnade Metcalfe Xerox och grundade 3Com, vars huvuduppgift var att främja datorer och lokala nätverk (LAN). Med stöd av så framstående företag som DEC, Intel och Xerox utvecklades Ethernet-standarden (DIX). Efter den officiella publiceringen den 30 september 1980 började den konkurrera med två stora patenterade teknologier - token ring och ARCNET, som sedan ersattes helt, på grund av deras lägre effektivitet och högre kostnad än produkter för Ethernet.

Till en början, enligt de föreslagna standarderna (Ethernet v1.0 och Ethernet v2.0), skulle de använda koaxialkabel, men var senare tvungen att överge denna teknik och byta till användning av optiska kablar och tvinnade par.

Den största fördelen i början av utvecklingen av Ethernet-teknik var metoden för åtkomstkontroll. Det innebär flera anslutningar med bäraravkänning och kollisionsdetektering (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access med kollisionsdetektion), dataöverföringshastigheten är 10 Mbps, paketstorleken är från 72 till 1526 byte, den beskriver också datakodningsmetoder. Gränsvärdet för arbetsstationer i ett delat nätverkssegment är begränsat till 1024, men andra lägre värden är möjliga när man ställer in strängare begränsningar för det tunna koaxialsegmentet. Men en sådan konstruktion blev mycket snart ineffektiv och ersattes 1995 av IEEE 802.3u Fast Ethernet-standarden med en hastighet av 100 Mbps, och senare antogs IEEE 802.3z Gigabit Ethernet-standarden med en hastighet av 1000 Mbps. För tillfället används 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae, som har en hastighet på 10 000 Mbps, redan fullt ut. Dessutom har vi redan utvecklingar som syftar till att uppnå hastigheter på 100 000 Mbps 100 Gigabit Ethernet, men först till kvarn.

En mycket viktig position bakom Ethernet-standarden var dess ramformat. Det finns dock en hel del alternativ. Här är några av dem:

Variant I är förstfödd och har redan gått ur bruk.

Ethernet Version 2 eller Ethernet frame II, även kallad DIX (förkortningen av de första bokstäverna i utvecklarna DEC, Intel, Xerox) är den vanligaste och används än idag. Används ofta direkt av Internetprotokollet.

Novell är en intern modifiering av IEEE 802.3 utan LLC (Logical Link Control).

En IEEE 802.2 LLC ram.

IEEE 802.2 LLC/SNAP-ram.

Alternativt kan en Ethernet-ram innehålla en IEEE 802.1Q-tagg för att identifiera det VLAN som den är adresserad till, och en IEEE 802.1p-tagg för att indikera prioritet.

Vissa Ethernet-nätverkskort tillverkade av Hewlett-Packard använde en ram i IEEE 802.12-format som överensstämmer med 100VG-AnyLAN-standarden.

För olika typer ram har och olika format och MTU-värden.

Funktionella delar av teknikGigabit Ethernet

Observera att tillverkare av Ethernet-kort och andra enheter i allmänhet inkluderar stöd för flera tidigare datahastighetsstandarder i sina produkter. Som standard, med hjälp av automatisk detektering av hastighet och duplex, bestämmer kortdrivrutinerna själva det optimala driftsättet för anslutningen mellan två enheter, men vanligtvis finns det ett manuellt val. Så genom att köpa en enhet med en 10/100/1000 Ethernet-port får vi möjligheten att arbeta med 10BASE-T, 100BASE-TX och 1000BASE-T-teknologier.

Här är en kronologi över ändringar ethernet, dividera dem med överföringshastighet.

Första besluten:

Xerox Ethernet - originalteknik, hastighet 3 Mbps, fanns i två versioner version 1 och version 2, ramformat senaste versionenär fortfarande i utbredd användning.

10BROAD36 - används inte i stor utsträckning. En av de första standarderna som gör att du kan arbeta över långa avstånd. Använde bredbandsmoduleringsteknik liknande den som används i kabelmodem. En koaxialkabel användes som dataöverföringsmedium.

1BASE5, även känd som StarLAN, var den första Ethernet-tekniken att använda tvinnat par. Det fungerade med en hastighet av 1 Mbps, men hittade ingen kommersiell tillämpning.

Mer vanliga och optimerade för sina tidsändringar på 10 Mbps Ethernet:

10BASE5, IEEE 802.3 (även kallad "Thick Ethernet") - den ursprungliga utvecklingen av teknik med en datahastighet på 10 Mbps. IEEE använder 50 ohm koaxialkabel (RG-8), med en maximal segmentlängd på 500 meter.

10BASE2, IEEE 802.3a (kallas "Slim Ethernet") - använder RG-58-kabel, med en maximal segmentlängd på 200 meter. För att ansluta datorer till varandra och koppla en kabel till nätverkskort du behöver en T-kontakt, och kabeln måste ha en BNC-kontakt. Kräver terminatorer i varje ände. Under många år var denna standard den främsta för Ethernet-teknik.

StarLAN 10 - Den första utvecklingen med twisted pair för dataöverföring med en hastighet av 10 Mbps. Senare utvecklades det till 10BASE-T-standarden.

10BASE-T, IEEE 802.3i - 4-trådig tvinnad-parkabel (två tvinnade par) Kategori 3 eller kategori 5 används för dataöverföring. Den maximala segmentlängden är 100 meter.

FOIRL - (en akronym för den engelska Fiber-optic inter-repeater link). Basstandarden för Ethernet-teknik som använder en optisk kabel för att överföra data. Det maximala sändningsavståndet utan repeater är 1 km.

10BASE-F, IEEE 802.3j - Huvudbeteckningen för en familj av 10 Mbps Ethernet-standarder som använder fiberoptisk kabel på ett avstånd av upp till 2 kilometer: 10BASE-FL, 10BASE-FB och 10BASE-FP. Av dessa har endast 10BASE-FL blivit utbredd.

10BASE-FL (Fiber Link) - Förbättrad version av FOIRL-standarden. Förbättringen gällde en ökning av segmentets längd upp till 2 km.

10BASE-FB (Fiber Backbone) - Nu en oanvänd standard, det var tänkt att kombinera repeatrar till en ryggrad.

• 10BASE-FP (Fiber Passive) - En passiv stjärntopologi som inte behöver repeaters - utvecklad men aldrig implementerad.

Det vanligaste och billigaste valet i skrivande stund Fast Ethernet (100 Mbps) ( snabb ethernet):

100BASE-T - Den grundläggande termen för en av de tre 100 Mbps Ethernet-standarderna som använder tvinnat par som dataöverföringsmedium. Segmentlängd upp till 100 meter. Inkluderar 100BASE-TX, 100BASE-T4 och 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - Utveckling av 10BASE-T-teknik, stjärntopologi används, kategori 5 partvinnad kabel används, som faktiskt använder 2 par ledare, den maximala dataöverföringshastigheten är 100 Mbps.

100BASE-T4 - 100 Mbit/s Ethernet över kabel i kategori 3. Alla 4 par används. Nu praktiskt taget inte använd. Dataöverföringen är i halvduplexläge.

100BASE-T2 - Används ej. 100 Mbps Ethernet över Kategori 3-kabel. Endast 2 par används. Full duplex överföringsläge stöds när signaler sprids i motsatta riktningar på varje par. Överföringshastighet i en riktning - 50 Mbps.

100BASE-FX - 100Mbps Ethernet via fiberoptisk kabel. Den maximala segmentlängden är 400 meter i halvduplexläge (för garanterad kollisionsdetektering) eller 2 kilometer i fullduplexläge över optisk fiber med flera lägen.

100BASE-LX - 100Mbps Ethernet via fiberoptisk kabel. Den maximala segmentlängden är 15 kilometer i fullt duplexläge över ett par enkelmodsoptiska fibrer vid en våglängd på 1310 nm.

100BASE-LX WDM - 100Mbps Ethernet via fiberoptisk kabel. Den maximala segmentlängden är 15 kilometer i full duplex-läge över en enkelmodig optisk fiber vid en våglängd på 1310 nm och 1550 nm. Det finns två typer av gränssnitt, de skiljer sig åt i sändarens våglängd och är markerade antingen med siffror (våglängd) eller med en latinsk bokstav A (1310) eller B (1550). Endast parade gränssnitt kan fungera i ett par, å ena sidan en sändare vid 1310 nm, och å andra sidan vid 1550 nm.

gigabit ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - 1 Gbps Ethernet-standard. Tvinnat par av kategori 5e eller kategori 6. Alla 4 par är involverade i dataöverföring. Dataöverföringshastighet - 250 Mbit/s över ett par.

1000BASE-TX, - En 1 Gb/s Ethernet-standard som endast använder tvinnat par av kategori 6. Sändande och mottagande par är fysiskt åtskilda av två par i varje riktning, vilket avsevärt förenklar designen av transceivrar. Dataöverföringshastigheten är 500 Mbps över ett par. Praktiskt taget inte använd.

1000Base-X är en generisk term för Gigabit Ethernet-teknik med pluggbara GBIC- eller SFP-sändtagare.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z - 1 Gb/s Ethernet-teknik använder lasrar med en tillåten emissionslängd inom intervallet 770-860 nm, sändareffekt i intervallet -10 till 0 dBm med ett PÅ/AV-förhållande (signal / ingen signal) inte mindre än 9 dB. Mottagarens känslighet 17 dBm, mottagarens mättnad 0 dBm. Med multimodfiber är signalöverföringsavståndet utan repeater upp till 550 meter.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z - 1 Gbps Ethernet-teknik använder lasrar med en tillåten emissionslängd inom intervallet 1270-1355 nm, sändareffekt i intervallet 13,5 till 3 dBm, med ett PÅ/AV-förhållande (det finns ett signal / ingen signal) inte mindre än 9 dB. Mottagarens känslighet 19 dBm, mottagarens mättnad 3 dBm. Vid användning av multimodfiber är signalöverföringsavståndet utan repeater upp till 550 meter. Optimerad för långa sträckor med single-mode fiber (upp till 40 km).

1000BASE-CX - Gigabit Ethernet-teknik för korta avstånd (upp till 25 meter), med hjälp av en speciell kopparkabel (Shielded Twisted Pair (STP)) med en karakteristisk impedans på 150 ohm. Ersatt av 1000BASE-T och används inte längre.

1000BASE-LH (Long Haul) - 1 Gbps Ethernet-teknik, använder en enkelläges optisk kabel, signalöverföringsavståndet utan repeater är upp till 100 kilometer.

Specifikationer för 1000Base-X-standarder

10 Gigabit Ethernet

Fortfarande ganska dyrt, men ganska efterfrågat, ny standard 10 Gigabit Ethernet inkluderar sju fysiska mediastandarder för LAN, MAN och WAN. Det beskrivs för närvarande av IEEE 802.3a-tillägget och bör inkluderas i nästa revidering av IEEE 802.3-standarden.

10GBASE-CX4 - 10 Gigabit Ethernet-teknik för korta avstånd (upp till 15 meter), använder CX4 kopparkabel och InfiniBand-kontakter.

10GBASE-SR - 10 Gigabit Ethernet-teknik för korta avstånd (upp till 26 eller 82 meter, beroende på kabeltyp), med multimode fiber. Den stöder även avstånd upp till 300 meter med den nya multi-mode fibern (2000 MHz/km).

10GBASE-LX4 - använder våglängdsmultiplexering för att stödja avstånd från 240 till 300 meter över multimodfiber. Stöder även avstånd upp till 10 kilometer vid användning av single-mode fiber.

10GBASE-LR och 10GBASE-ER - dessa standarder stöder avstånd upp till 10 respektive 40 kilometer.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW och 10GBASE-EW - Dessa standarder använder ett fysiskt gränssnitt som är kompatibelt i hastighet och dataformat med OC-192 / STM-64 SONET/SDH-gränssnittet. De liknar standarderna 10GBASE-SR, 10GBASE-LR respektive 10GBASE-ER, eftersom de använder samma kabeltyper och överföringsavstånd.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - antogs i juni 2006 efter 4 års utveckling. Använder skärmad partvinnad kabel. Avstånd - upp till 100 meter.

Till sist, vad vet vi om 100 Gigabit Ethernet(100-GE), fortfarande ganska rå, men ganska efterfrågad teknik.

I april 2007, efter ett möte med IEEE 802.3-kommittén i Ottawa, antog Higher Speed ​​​​Study Group (HSSG) ett yttrande om den tekniska metoden för att bilda 100-GE optiska och kopparlänkar. För närvarande färdigställd arbetsgrupp 802.3ba för utvecklingen av 100-GE-specifikationen.

Liksom i tidigare utvecklingar kommer 100-GE-standarden inte bara att ta hänsyn till den ekonomiska och tekniska genomförbarheten av dess implementering, utan också deras bakåtkompatibilitet med befintliga system. Vid denna tidpunkt har behovet av sådana hastigheter onekligen bevisats av ledande företag. Ständigt växande volymer av personligt anpassat innehåll, inklusive när videor levereras från portaler som YouTube och andra resurser som använder IPTV- och HDTV-tekniker. Video on demand bör också nämnas. Allt detta avgör behovet av 100 Gigabit Ethernet-operatörer och tjänsteleverantörer.

Men mot bakgrund av ett stort urval av gamla och lovande nya tekniska tillvägagångssätt inom Ethernet-gruppen, vill vi uppehålla oss mer i detalj vid en teknik som idag bara vinner fullvärdig massanvändning på grund av en minskning av kostnaderna för dess komponenter . Gigabit Ethernet kan fullt ut stödja driften av applikationer som videostreaming, videokonferenser, överföring av komplexa bilder som ställer höga krav på kanalens bandbredd. Fördelarna med högre överföringshastigheter i företags- och hemnätverk blir allt tydligare när priserna för denna typ av utrustning faller.

Nu har IEEE-standarden fått maximal popularitet. Den antogs i juni 1998 och har godkänts som IEEE 802.3z. Men till en början användes bara optisk kabel som överföringsmedium. Med godkännandet av tillägget av standarden 802.3ab under det följande året blev transmissionsmediet oskärmad partvinnad kabel av den femte kategorin.

Gigabit Ethernet är en direkt ättling till Ethernet och Fast Ethernet, som har visat sig väl under nästan tjugo års historia, samtidigt som de behåller sin tillförlitlighet och framtida användning. Förutom att den är bakåtkompatibel med tidigare lösningar (kabelstrukturen förblir oförändrad) ger den en teoretisk genomströmning på 1000 Mbps, vilket är ungefär 120 Mbps. Det bör noteras att sådana möjligheter är nästan lika med hastigheten på 32-bitars PCI buss 33 MHz. Det är därför gigabitadaptrar finns tillgängliga för både 32-bitars PCI (33 och 66 MHz) och 64-bitars buss. Tillsammans med denna hastighetsökning, ärvde Gigabit Ethernet alla tidigare funktioner i Ethernet, såsom ramformat, CSMA/CD-teknik (Transmission Sensitive Multiple Access with Collision Detection), full duplex, etc. Även om höga hastigheter har introducerat sina egna innovationer, men det är i arvet från gamla standarder som den enorma fördelen och populariteten med Gigabit Ethernet ligger. Naturligtvis föreslås nu andra lösningar, som ATM och Fibre Channel, men den största fördelen för slutanvändaren går direkt förlorad här. Övergången till en annan teknik leder till en massiv förändring och omutrustning av företagsnätverk, medan Gigabit Ethernet gör att du smidigt kan öka hastigheten och inte förändra kabelindustrin. Detta tillvägagångssätt har gjort det möjligt för Ethernet-teknik att ta en dominerande plats inom nätverksteknik och vinna mer än 80 procent av världsmarknaden för informationsöverföring.

Strukturen för att bygga ett Ethernet-nätverk med smidiga övergångar till högre datahastigheter.

Till en början utvecklades alla Ethernet-standarder med enbart optisk kabel som överföringsmedium - och Gigabit Ethernet fick ett 1000BASE-X-gränssnitt. Den är baserad på Fibre Channel-standarden för fysiskt lager (detta är en teknik för interaktion mellan arbetsstationer, lagringsenheter och perifera noder). Eftersom den här tekniken redan hade godkänts tidigare, minskade denna användning avsevärt utvecklingstiden för Gigabit Ethernet-standarden. 1000BASE-X

Vi, liksom en enkel lekman, var mer intresserade av 1000Base-CX med tanke på dess funktion på skärmat tvinnat par (STP "twinax") för korta sträckor och 1000BASE-T för oskärmat tvinnat par av kategori 5. Den största skillnaden mellan 1000BASE-T och Fast Ethernet 100BASE-TX är att alla fyra paren används (i 100BASE-TX användes endast två). Varje par kan överföra data med en hastighet av 250 Mbps. Standarden ger full duplex-överföring, med flödet på varje par i två riktningar samtidigt. På grund av kraftiga störningar under en sådan överföring var det tekniskt sett mycket svårare att implementera en gigabitöverföring över tvinnat par än i 100BASE-TX, vilket krävde utvecklingen av en speciell kodad brus-immun överföring, samt en intelligent nod för att känna igen och återskapa signalen i receptionen. 1000BASE-T-standarden använder PAM-5 5-nivås pulsamplitudkodning som kodningsmetod.

Kriterierna för val av kabel har också blivit strängare. För att minska överhörning, enkelriktad överföring, returförlust, fördröjning och fasförskjutning har kategori 5e för oskärmat tvinnat par antagits.

Kabelpressning för 1000BASE-T utförs enligt ett av följande scheman:

Rakt genom kabel.

Crossover kabel.

Kabelkrympningsdiagram för 1000BASE-T

Innovationer påverkade också nivån på MAC-standarden 1000BASE-T. I Ethernet-nätverk bestäms det maximala avståndet mellan stationer (kollisionsdomän) baserat på den minsta ramstorleken (i IEEE 802.3 Ethernet-standarden var det 64 byte). Den maximala segmentlängden måste vara sådan att den sändande stationen kan upptäcka en kollision före slutet av ramsändningen (signalen måste hinna gå till den andra änden av segmentet och återvända). Följaktligen, med en ökning av överföringshastigheten, är det nödvändigt att antingen öka ramstorleken, och därigenom öka minimitiden för ramöverföring, eller att minska diametern på kollisionsdomänen.

När de bytte till Fast Ethernet använde de det andra alternativet och minskade segmentets diameter. I Gigabit Ethernet var detta oacceptabelt. I det här fallet är det faktiskt standarden som ärvde sådana Fast Ethernet-komponenter som minsta storlek ram, CSMA / CD och kollisionsdetekteringstid (tidslucka), kommer att kunna fungera i kollisionsdomäner med en diameter på högst 20 meter. Därför har det föreslagits att öka minimiramsändningstiden. Med tanke på att för kompatibilitet med tidigare Ethernet, lämnades den minsta ramstorleken densamma - 64 byte, och ett extra bärarförlängningsfält (bärarförlängning) lades till ramen, vilket kompletterar ramen till 512 byte, men fältet läggs inte till när ramstorleken är större än 512 byte. Således var den resulterande minsta ramstorleken 512 byte, kollisionsdetekteringstiden ökade och segmentdiametern ökade till samma 200 meter (i fallet med 1000BASE-T). Tecken i bärarförlängningsfältet har ingen semantisk belastning, kontrollsumman beräknas inte för dem. När en ram tas emot kasseras detta fält vid MAC-lagret, så de högre lagren fortsätter att arbeta med minsta ramar på 64 byte långa.

Men även här uppstod fallgropar. Även om mediatillägget möjliggjorde kompatibilitet med tidigare standarder, resulterade det i ett slöseri med bandbredd. Förluster kan nå 448 byte (512-64) per bildruta vid korta bildrutor. Därför har 1000BASE-T-standarden uppgraderats - konceptet Packet Bursting (packet congestion) har introducerats. Det möjliggör en mycket effektivare användning av förlängningsfältet. Och det fungerar som följer: om adaptern eller omkopplaren har flera små ramar som måste skickas, skickas den första av dem på vanligt sätt, med tillägg av ett förlängningsfält på upp till 512 byte. Och alla efterföljande skickas i sin ursprungliga form (utan förlängningsfältet), med ett minsta intervall mellan dem på 96 bitar. Och, viktigast av allt, detta mellanbildsintervall är fyllt med mediatilläggstecken. Detta händer tills den totala storleken på skickade ramar når gränsen på 1518 byte. Sålunda tystnar inte mediet under hela överföringen av små bildrutor, så en kollision kan inträffa endast i det första steget, vid sändning av den första giltiga lilla ramen med ett medieförlängningsfält (512 byte i storlek). Denna mekanism kan avsevärt förbättra nätverkets prestanda, särskilt under tung belastning, genom att minska sannolikheten för kollisioner.

Men inte ens detta räckte. Till en början stödde Gigabit Ethernet bara standard Ethernet-ramstorlekar, från ett minimum av 64 (stoppad till 512) till maximalt 1518 byte. Av dessa är 18 byte upptagna av en standardtjänsthuvud, och 46 till 1500 byte finns kvar för data. Men även ett datapaket på 1500 byte är för litet i fallet med ett gigabitnätverk. Speciellt för servrar som överför stora mängder data. Låt oss räkna lite. För att överföra en 1 gigabyte fil över ett obelastat Fast Ethernet-nätverk, bearbetar servern 8200 paket/sek och spenderar minst 11 sekunder på det. I det här fallet skulle en 200 MIPS-dator ta ungefär 10 procent av tiden att bearbeta enbart avbrott. När allt kommer omkring måste den centrala processorn bearbeta (beräkna kontrollsumma, överföra data till minnet) varje inkommande paket.

Överföringsegenskaper för Ethernet-nätverk.

I gigabitnätverk är situationen ännu tråkigare - belastningen på processorn ökar med ungefär en storleksordning på grund av en minskning av tidsintervallet mellan bildrutor och följaktligen avbrottsbegäranden till processorn. Tabell 1 visar att även under de bästa förhållandena (med användning av ramar av maximal storlek), är ramarna separerade från varandra med ett tidsintervall som inte överstiger 12 µs. Vid användning av mindre bildrutor minskar detta tidsintervall bara. Därför, i gigabitnätverk, var flaskhalsen, konstigt nog, just det skede då processorn bearbetade ramar. Därför, i början av Gigabit Ethernet, var de faktiska överföringshastigheterna långt ifrån det teoretiska maximum - processorerna kunde helt enkelt inte klara av belastningen.

Den uppenbara vägen ut ur denna situation är följande:

öka tidsintervallet mellan bildrutor;

flytta en del av rambearbetningsbelastningen från CPU på själva nätverkskortet.

Båda metoderna är för närvarande implementerade. 1999 föreslogs att paketstorleken skulle utökas. Sådana paket kallas giga-frames (Jumbo Frames), och deras storlek kan vara från 1518 till 9018 byte (för närvarande stöder utrustning från vissa tillverkare större giga-frames). Jumbo Frames gjorde det möjligt att minska belastningen på den centrala processorn upp till 6 gånger (i proportion till dess storlek) och därmed avsevärt öka prestandan. Till exempel innehåller det maximala Jumbo Frame-paketet på 9018 byte, förutom 18-byte-huvudet, 9000 byte data, vilket motsvarar sex standard Ethernet-maxramar. Prestandavinsten uppnås inte genom att ta bort flera tjänsthuvuden (trafiken från deras överföring överstiger inte några procent av den totala bandbredden), utan genom att minska tiden för att bearbeta en sådan ram. Närmare bestämt förblir rambehandlingstiden densamma, men istället för flera små ramar, som var och en skulle kräva N processorcykler och ett avbrott, bearbetar vi bara en, större bildruta.

Den ganska snabba värld av bearbetningshastighet ger allt snabbare och billigare lösningar för att använda dedikerad hårdvara för att ta bort en del av trafikbearbetningsbelastningen från CPU:n. Buffertteknik används också, vilket ger ett processoravbrott för att behandla flera bildrutor samtidigt. För närvarande blir Gigabit Ethernet-tekniken mer och mer tillgänglig för användning hemma, vilket direkt kommer att intressera den genomsnittliga användaren. Mer snabb åtkomst till hemresurser kommer att ge högkvalitativ videovisning hög upplösning, kommer att ta kortare tid att omfördela information och kommer slutligen att tillåta live-kodning av videoströmmar till nätverksenheter.

Vid framställningen av artikeln användes material av resurser http://www.ixbt.com/ ochhttp://www.wikipedia.org/.

Artikel läst 15510 gånger