Сильні сторони мереж Ethernetочевидні - детальна опрацьованість та вивіреність технології, величезний досвід практичної експлуатації заснованих на ній мереж у всьому світі, дешевизна обладнання. Загальновідомі і слабкі - доступ до середовища передачі, що розділяється, сильно обмежує масштабованість.

Цей «невиправний дефект» згадується одразу ж, як тільки робиться чергова спробарадикально підняти пропускну спроможність мереж Ethernet. Ще 1993 року, коли з'явився стандарт Fast Ethernetздавалося, що межа швидкості передачі досягнуто. Тому розмови про гігабітний варіант все тієї ж технології не викликали нічого, крім скепсису. Тим не менш, минуло чотири роки, і на ринку з'явилися перші пристрої Gigabit Ethernet, а ще через деякий час, в 1998 році, інститут IEEE прийняв відповідний стандарт (802.3z).

Звичайно, було б наївно вважати, що принципи, закладені творцями Ethernet ще в 1972 році, до другої половини 90-х не зазнали жодних змін. Протокол множинного доступу до середовища передачі з виявленням колізій (CSMA/CD) вдалося «розігнати» до гігабітної швидкості завдяки кільком технічним знахідкам, передусім розширенню несучої та пакетної передачі. Метод розширення несучої усунув залежність мінімальної довжини кадрів, що передаються від величини тимчасового кванта. Поява в мережах Gigabit Ethernet режиму пакетної передачі дала можливість організовувати в мережевому вузлі конвеєрне пересилання груп кадрів, зберігши старий службовий інтерфейс рівня MAC. Більш того, пакетна передачапідвищила ефективність обробки кількох кадрів одним мережевим вузлом і цим зменшила негативну роль ефекту захоплення фізичного середовища.

Специфікація Gigabit Ethernet спочатку передбачала три середовища передачі: одномодовий і багатомодовий оптичний кабель з довгохвильовими лазерами 1000BaseLX для довгих магістралей для будівель і комплексів будівель, багатомодовий оптичний кабель з короткохвильовими лазерами 1000BaseSX кабель 1000BaseCX для міжз'єднання обладнання в апаратних та серверних.

Проте в даний час чотирипарне 100-омне проведення Категорії 5 є найбільш поширеною кабельною системою в усьому світі.

Одним із ключових питань для Gigabit Ethernet є максимальний розмір мережі. При переході від Ethernet до Fast Ethernet збереження мінімального розмірукадру призвело до зменшення діаметра мережі з 2 км на 10BaseT до 200 м на 100BaseT. Однак перенесення без зміни всіх відмітних складових Ethernet - мінімального розміру кадру, часу виявлення колізії та CSMA/CD - на Gigabit Ethernet обернувся б скороченням діаметра мережі до 20 м. Очевидно, що в цьому випадку станції в мережі, що розділяється, виявилися б у буквальному сенсі "на короткому повідку", тому робочий комітет 802.3z запропонував збільшити час виявлення колізії для того, щоб зберегти колишній діаметр мережі в 200 м. Таке перевизначення підрівня MAC необхідне для Gigabit Ethernet, інакше віддалені один від одного на відстані 200 м станції не зможуть виявити конфлікт, коли обидві одночасно передають кадр довжиною 64 байт.

Запропоноване рішення було названо розширенням несучої (carrier extension). Суть його наступного. Якщо мережевий адаптер чи порт Gigabit Ethernet передає кадр довжиною менше 512 байт, він посилає за ним біти розширення несучої, т. е. час виявлення конфлікту збільшується. Якщо за час передачі кадру та розширення несучої відправник зафіксує колізію, він реагує традиційним чином: подає сигнал затора (jam signal) і застосовує механізм відкату (back-off algorithm).

Очевидно, проте, якщо всі станції (вузли) передають кадри мінімальної довжини (64 байт), то реальне підвищення продуктивності складе всього 12,5% (125 Мбіт/с замість 100 Мбіт/с). Це найгірший варіант, але навіть з урахуванням того, що середня довжина кадру становить практично 200-500 байт, пропускна здатністьзросте лише до 300-400 Мбіт/с.

З метою підвищення ефективності Gigabit Ethernet комітет запропонував метод пакетної передачі кадрів (на жаль, термін "пакетна передача", як зазвичай перекладається російською мовою англійське поняття "bursting", може призвести до плутанини, так як він має на увазі пакет як передачу відразу серії кадрів, а не пакет як блок даних.Відповідно до цього методу короткі кадри накопичуються і передаються разом Передавальна станція заповнює інтервал між кадрами бітами розширення несучої, тому інші станції утримуватимуться від передачі, поки вона не звільнить лінію.

Всі ці заходи дозволяють досягти пропускної спроможності 720 Мбіт/с при повному навантаженні мережі. Тим не менш, подібні хитрощі (розширення несучої та пакетна передача кадрів) свідчать про те, що метод доступу до середовища CSMA/CD практично зжив себе.

Природно, такі нововведення необхідні лише напівдуплексного режиму, оскільки повнодуплексної передачі CSMA/CD не потрібний. Дійсно, у повнодуплескному режимі дані передаються і приймаються по різних шляхах, так що чекати завершення прийому для початку передачі не потрібно. Таким чином, у повнодуплексній топології без колізій реальна пропускна здатність може перевершити зазначений 72-відсотковий бар'єр і наблизитися до теоретичного максимуму 2 Гбіт/с.

Одним із способів обійти обмеження, пов'язані з розширенням несучої є використання так званих буферних розподільників. Цей новий класпристроїв (іноді їх ще називають повнодуплексними повторювачами) є чимось середнім між повторювачем і комутатором.

Усі порти гігабітного буферного розподільника працюють у повнодуплексному режиміта задіяні механізми контролю потоків, визначені стандартом IEEE 802.3х. Як звичайний повторювач Ethernet, він передає кадр, що надійшов на всі свої порти; як і комутатор Ethernet, здатний приймати кадри на декількох портах одночасно, при цьому кадри, що надійшли, поміщаються в буфери. При заповненні буферів розподільник задіяє механізми керування потоками для інформування вузла, що передає, про необхідність призупинити передачу. Такий підхід дозволяє досягти близької до номінальної пропускної спроможності в сегменті Gigabit Ethernet, що розділяється.

Якщо приймаюча станція (вузол) на одному кінці прямого з'єднаннявиявляється, перевантажена, вона відправляє передавальної станції так званий " кадр припинення передачі " (pause frame) з проханням відмовитися від передачі кадрів на певний проміжок часу. В результаті станція, що передає, зупиняє передачу даних на зазначений проміжок часу. Однак станція, що приймає, може відправити кадр з нульовим часом очікування з тим, що відправник відновив передачу.

Всі ці розширення старого, розробленого ще в 80-х роках Ethernet, замість розробки з нуля нової технології, вільний від старих обмежень, зроблено з міркувань сумісності. Гігабітний Ethernetможна вільно вбудовувати в мережі, що працюють, не замінюючи їх і не зупиняючи роботу.

З'єднання комутаторів Fast Ethernet Gigabit Ethernet дозволяє різко підняти пропускну здатність магістралі локальної мережі і підтримувати в результаті більша кількістьяк комутованих, так і сегментів, що розділяються Fast Ethernet. Встановлення мережної плати Gigabit Ethernet на сервер дозволяє розширити канал із сервером і таким чином збільшити продуктивність робочих станцій. Інші частини мережі продовжують працювати на наявному устаткуванні без будь-якої переналаштування.

При модернізації серверів та робочих станцій для переходу на гігабітні швидкості від користувачів буде потрібно ретельний вибір мережного адаптера. При швидкості 1 Гбіт/с ЦП не зможе підтримувати пропускну здатність мережі, якщо NIC не має інтелектуальних функцій взаємодії з хост-машиною. Це стосується також і GE-інтерфейсів маршрутизаторів і комутаторів меншої потужності.

Традиційно продуктивність робочої станції залежить від архітектури її шини та пам'яті, а також від робочої частоти ЦП. Комп'ютери з 32-розрядною шиною PCI можуть передавати пакетний трафік зі швидкістю 1 Гбіт/с, тоді як 64-розрядна шина PCI забезпечує вдвічі більшу пропускну здатність (2 Гбіт/с).

Таким чином підвищення швидкості роботи шини є основним фактором готовності до переходу на гігабітні швидкості. Однак за такої швидкості ЦП системи може легко витратити всі 100% ресурсів на організацію передачі даних між додатками та мережею, а на виконання самих додатків або інших завдань операційної системи обчислювальної потужностіне залишиться.

У цих випадках застосовуються інтелектуальні мережеві адаптери(аналогічно інтелектуальним контролерам жорстких), які мають власний процесор для обробки мережевих пакетів. Такі мережеві адаптери можуть викликати єдине переривання ЦП багатьох пакетів даних, записуючи дані відразу у оперативну пам'ять. Тим самим радикально змінюється відношення числа пакетів до переривань, і вирішуються проблеми, масштабованості, властиві більш старим конструкціям. Це дозволяє підвищити як пропускну здатність, а й ефективність роботи додатків з допомогою вивільнення ресурсів ЦП. Крім того, для таких адаптерів відношення числа пакетів до переривань може бути задано користувачем або встановлено автоматично. Це дозволяє реалізувати "адаптивні" переривання, частота яких може змінюватись в залежності від завантаження мережі.

Різниця між комутаторами Gigabit Ethernet може бути значною. Користувачам доведеться вибирати, чи оснастити кожен вузол мережі можливістю інтелектуальної обробки трафіку та процесором високої продуктивностіабо спроектувати цю мережу так, щоб вирішити більшу частину проблем лише за рахунок збільшення пропускної спроможності.

Gigabit Ethernet має відносно примітивні функції QoS, зокрема порівняно з аналогічними функціями ATM.

Робоча група Gigabit Ethernet 802.3z запропонувала змінити специфікацію Gigabit Ethernet з метою пом'якшити проблему диференційованої затримки. Ця редакція дозволить організовувати з'єднання Gigabit Ethernet довжиною до 260, 440 або 550 м, залежно від діаметра оптичного волокнаі типу лазера. Незважаючи на побоювання у зв'язку з обмеженнями на протяжність багатомодового оптичного кабелю, модернізація оптичної магістралі до гігабітних швидкостей не викликає. особливих проблем. Розмір кадру - дуже неоднозначне питання через його потенційний вплив на продуктивність мережі. Gigabit Ethernet використовує той самий формат і розмір кадру (від 64 до 1500 байт), що й стандартні Ethernet і Fast Ethernet, але може використовувати спеціальні кадри збільшеного розміру до 9000 байт (jumbo-frames). Такі кадри дозволяють скоротити кількість оброблюваних мережевою платою кадрів та знизити службовий трафік.

Сьогодні практично неможливо виявити у продажу ноутбук або материнську платубез інтегрованої мережевої карти, або навіть двох. Роз'єм у всіх один - RJ45 (точніше, 8P8C), але швидкість контролера може відрізнятися на порядок. У дешевих моделях – це 100 мегабіт за секунду (Fast Ethernet), у дорожчих – 1000 (Gigabit Ethernet).

Якщо ж у вашому комп'ютері вбудований LAN-контролер відсутній, то він, швидше за все, вже «старий» на базі процесора типу Intel Pentium 4 або AMD Athlon XP, а також їхніх «предків». Таких «динозаврів» можна «подружити» з провідною мережеютільки шляхом встановлення дискретної мережевої картки з PCI-роз'ємом, оскільки шини PCI Express за часів їх появи світ ще не існувало. Але і для PCI-шини (33 МГц) випускаються «мережі», що підтримують найбільш актуальний стандарт Gigabit Ethernet, хоча її пропускну здатність може бути недостатньо для повного розкриття швидкісного потенціалу гігабітного контролера.

Але навіть у разі наявності 100-мегабітної інтегрованої мережевої карти дискретний адаптер доведеться придбати тим, хто збирається "проапгрейдитися" до 1000 мегабіт. Найкращим варіантомстане покупка PCI Express-контролера, який забезпечить максимальну швидкістьроботи мережі, якщо, звичайно, відповідний роз'єм у комп'ютері є. Щоправда, багато хто віддасть перевагу PCI-картці, оскільки вони значно дешевші (ціна починається буквально від 200 рублів).

Які ж переваги дасть практично перехід з Fast Ethernet на Gigabit Ethernet? Наскільки відрізняється реальна швидкістьпередачі даних PCI-версій мережевих карт та PCI Express? Чи вистачить швидкості звичайного жорсткого дискадля повного завантаження гігабітного каналу? Відповіді на ці запитання ви знайдете у цьому матеріалі.

Учасники тестування

Для тестування були обрані три найбільш дешеві дискретні мережеві карти (PCI – Fast Ethernet, PCI – Gigabit Ethernet, PCI Express – Gigabit Ethernet), оскільки вони користуються найбільшим попитом.

100-мегабітна мережева PCI-карта представлена ​​моделлю Acorp L-100S (ціна починається від 110 рублів), в якій використовується найбільш популярний для дешевих карт чіпсет Realtek RTL8139D.

1000-мегабітна мережева PCI-карта представлена ​​моделлю Acorp L-1000S (ціна починається від 210 рублів), яка заснована на чіпі Realtek RTL8169SC. Це єдина карта з радіатором на чіпсеті - решті учасників тестування додаткове охолодженняне вимагається.

1000-мегабітна мережева PCI Express-карта представлена ​​моделлю TP-LINK TG-3468 (ціна починається від 340 рублів). І вона не стала винятком - в її основі лежить чіпсет RTL8168B, який також вироблено компанією Realtek.

Зовнішній вигляд мережної картки TP-LINK TG-3468

Чіпсети з цих сімейств (RTL8139, RTL816X) можна побачити не тільки на дискретних мережевих картах, але і інтегрованими на багато материнських плат.

Характеристики всіх трьох контролерівнаведено у наступній таблиці:

Показати таблицю

Модель	Чіпсет	Швидкість передачі даних	Шина	Мережевий інтерфейс	Роз'єми	Підтримка Jumbo Frame	Підтримка Wake-on-LAN	Дуплекс
Acorp L-100S	Realtek RTL8139D	10/100 Мбіт/с	PCI 2.3 (32 біти)	10Base-T, 100Base-TX	RJ45 (8P8C)	Є	Є	Full
Acorp L-1000S	Realtek RTL8169SC	10/100/1000 Мбіт/с	PCI 2.3 (32 біти)		RJ45 (8P8C)	Є	Є	Full
TP-LINK TG-3468	Realtek RTL8168B	10/100/1000 Мбіт/с	PCI Express 1.0a	10Base-T, 100Base-TX, 1000Base-T	RJ45 (8P8C)	Є	Є	Full

Пропускної можливості PCI-шини (1066 Мбіт/с) теоретично має бути достатньо для «розгойдування» гігабітних мережевих карт до повної швидкості, але на практиці її може все-таки не вистачити. Справа в тому, що цей канал між собою ділять всі PCI-пристрої; крім того, по ньому передається службова інформація щодо обслуговування самої шини. Подивимося, чи це підтвердиться при реальному вимірі швидкості.

Ще один нюанс: переважна більшість сучасних жорстких дисківмають середню швидкість читання трохи більше 100 мегабайт на секунду, а часто ще менше. Відповідно, вони не зможуть забезпечити повне завантаженнягігабітного каналу мережної карти, швидкість якого становить 125 мегабайт на секунду (1000: 8 = 125). Обійти це обмеження можна двома способами. Перший - це об'єднати пару таких жорстких дисків RAID-масив (RAID 0, striping), при цьому швидкість може збільшитися практично вдвічі. Другий - використовувати SSD-накопичувачі, швидкісні параметрияких помітно перевищують такі жорсткі диски.

Тестування

Як сервер використовувався комп'ютер із наступною конфігурацією:

• процесор: AMD Phenom II X4 955 3200 МГц (чотирьохядерний);
• материнська плата: ASRock A770DE AM2+ ( чіпсет AMD 770 + AMD (SB700);
• оперативна пам'ять: Hynix DDR2 4 x 2048 Гб PC2 8500 1066 МГц (у двоканальному режимі);
• відеокарта: AMD Radeon HD 4890 1024 Мб DDR5 PCI Express 2.0;
• мережна карта: Realtek RTL8111DL 1000 Мбіт/с (інтегрована на материнську плату);
• операційна система: Microsoft Windows 7 Home Premium SP1 (64-бітна версія).

Як клієнт, у який встановлювалися мережні картки, використовувався комп'ютер з наступною конфігурацією:

• процесор: AMD Athlon 7850 2800 МГц (двоядерний);
• материнська плата: MSI K9A2GM V2 (MS-7302, чіпсет AMD RS780+AMD SB700);
• оперативна пам'ять: Hynix DDR2 2 x 2048 Гб PC2 8500 1066 МГц (у двоканальному режимі);
• відеокарта: AMD Radeon HD 3100 256 Мб (інтегрована у чіпсет);
• твердий диск: Seagate 7200.10 160 Гб SATA2;
• операційна система: Microsoft Windows XP Home SP3 (32-бітна версія).

Тестування проводилося у двох режимах: читання та запис через мережне підключенняз жорстких дисків (це має показати, що вони можуть бути «пляшковим шийкою»), а також з RAM-дисків у оперативної пам'ятікомп'ютерів, що імітують швидкі SSD-накопичувачі. Мережеві карти з'єднувалися безпосередньо за допомогою триметрового патч-корду (восьмижильна кручена пара, категорія 5e).

Швидкість передачі даних (жорсткий диск – жорсткий диск, Мбіт/с)

Реальна швидкість передачі даних через 100-мегабітну мережеву карту Acorp L-100S зовсім не дотягнула до теоретичного максимуму. А ось обидві гігабітні карти хоч і обігнали першу приблизно в шість разів, але максимально можливу швидкість показати не змогли. Чудово видно, що швидкість «уперлася» у продуктивність жорстких дисків Seagate 7200.10, яка при безпосередньому тестуванні на комп'ютері в середньому становить 79 мегабайт на секунду (632 Мбіт/с).

Принципова різниця в швидкості між мережевими картами для шини PCI (Acorp L-1000S) і PCI Express (TP-LINK TG-3468) даному випадкуне спостерігається, незначна перевага останньої цілком можна пояснити похибкою вимірів. Обидва контролери працювали приблизно на шістдесят відсотків своїх можливостей.

Швидкість передачі (RAM-диск - RAM-диск, Мбіт/с)

Acorp L-100S очікувано показала таку ж низьку швидкість і при копіюванні даних високошвидкісних RAM-дисків. Воно й зрозуміло – стандарт Fast Ethernet вже давно не відповідає сучасним реаліям. Порівняно з режимом тестування «жорсткий диск – жорсткий диск» гігабітна PCI-карта Acorp L-1000S помітно додала у продуктивності – перевага склала приблизно 36 відсотків. Ще більш вражаючий відрив продемонструвала мережева карта TP-LINK TG-3468 – приріст склав близько 55 відсотків.

Ось тут і виявилася більш висока пропускна здатність шини PCI Express – TP-LINK TG-3468 обійшла Acorp L-1000S на 14 відсотків, що вже не спишеш на похибку. Переможець трохи не дотягнув до теоретичного максимуму, але й швидкість 916 мегабіт в секунду (114,5 Мб/с) все одно виглядає вражаюче - це означає, що очікувати закінчення копіювання доведеться практично на порядок менше (у порівнянні з Fast Ethernet). Наприклад, час копіювання файлу розміром 25 Гб (типовий HD-ріп з гарною якістю) з комп'ютера на комп'ютер становитиме менше чотирьох хвилин, а з адаптером попереднього покоління - понад півгодини.

Тестування показало, що мережні карти стандарту Gigabit Ethernet мають просто величезну перевагу (до десятикратного) над контролерами Fast Ethernet. Якщо у ваших комп'ютерах встановлені тільки жорсткі диски, не об'єднані в striping-масив (RAID 0), то принципової різниці за швидкістю між PCI- і PCI Express-картамине буде. В іншому випадку, а також при використанні продуктивних SSD-накопичувачів перевагу слід віддати карткам з інтерфейсом PCI Express, які забезпечать максимально можливу швидкість передачі даних.

Звичайно, слід враховувати, що й інші пристрої в мережевому тракті (світч, роутер ...) повинні підтримувати стандарт Gigabit Ethernet, а категорія кручений пари (патч-корду) повинна бути не нижче 5e. Інакше реальна швидкість так і залишиться на рівні 100 мегабіт на секунду. До речі, зворотна сумісність із стандартом Fast Ethernet зберігається: до гігабітної мережі можна підключити, наприклад, ноутбук зі 100-мегабітною мережевою картою, на швидкості інших комп'ютерів у мережі це не позначиться.

Ethernet ([ˈiːθərˌnɛt] від англ. ether [ˈiːθər] «ефір») - пакетна технологіяпередачі переважно локальних комп'ютерних мереж.

Стандарти Ethernet визначають провідні з'єднанняі електричні сигналифізично, формат кадрів і протоколи управління доступом до середовища - на канальному рівні моделі OSI. Ethernet переважно описується стандартами IEEE групи 802.3. Ethernet став найпоширенішою технологією ЛОМ у середині 90-х років минулого століття, витіснивши такі застарілі технології, як Arcnet, FDDIі Token ring.

Найбільш поширений формат кадру Ethernet II

10 Мбіт/с Ethernet

§ 10BASE5, IEEE 802.3 (так званий «Товстий Ethernet») - початкова розробка технології зі швидкістю передачі 10 Мбіт/с. Дотримуючись раннього стандарту IEEE використовує коаксіальний кабель з хвильовим опором 50 Ом (RG-8) з максимальною довжиною сегмента 500 метрів.

§ 10BASE2, IEEE 802.3a (називний «Тонкий Ethernet») - використовується кабель RG-58, з максимальною довжиною сегмента 185 метрів, комп'ютери приєднувалися один до одного, для підключення кабелю до мережевий картіпотрібен T-конектор, а на кабелі має бути BNC-конектор. Потрібна наявність термінаторів кожному кінці. Багато років цей стандарт був основним технології Ethernet.

§ StarLAN 10 - Перша розробка, що використовує кручена парапередачі даних на швидкості 10 Мбіт/с. Надалі еволюціонував у стандарт 10BASE-T.

Незважаючи на те, що теоретично можливе підключення до одного кабелю (сегменту) кручений пари більш ніж двох пристроїв, що працюють у симплексному режиміТака схема ніколи не застосовується для Ethernet, на відміну від роботи з коаксіальним кабелем. Тому всі мережі на кручений парі використовують топологію «зірка», тоді як мережі на коаксіальному кабелі побудовані на топології «шина». Термінатори для роботи з кручений пари вбудовані в кожен пристрій, і застосовувати додаткові зовнішні термінатори в лінії не потрібно.

§ 10BASE-T, IEEE 802.3i - для передачі даних використовується 4 дроти кабелю крученої пари (дві скручені пари) категорії-3 або категорії-5. Максимальна довжина сегмента – 100 метрів.

§ FOIRL - (акронім від англ. Fiber-optic inter-repeater link). Базовий стандарт для технології Ethernet, який використовує для передачі оптичний кабель. Максимальна відстань передачі без повторювача 1 км.

§ 10BASE-F, IEEE 802.3j – Основний термін для позначення сімейства 10 Мбіт/с ethernet-стандартів, що використовують оптичний кабель на відстані до 2 кілометрів: 10BASE-FL, 10BASE-FB та 10BASE-FP. З перерахованого лише 10BASE-FL набув широкого поширення.

§ 10BASE-FL (Fiber Link) - Покращена версія стандарту FOIRL. Поліпшення торкнулося збільшення довжини сегмента до 2 км.

§ 10BASE-FB (Fiber Backbone) - Нині стандарт, що не використовується, призначався для об'єднання повторювачів у магістраль.

§ 10BASE-FP (Fiber Passive) – Топологія «пасивна зірка», в якій не потрібні повторювачі – ніколи не застосовувався.

Швидкий Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбіт/с)

§ 100BASE-T - загальний термін для позначення стандартів, що використовують як середовище передачі даних виту пару. Довжина сегмента – до 100 метрів. Включає стандарти 100BASE-TX, 100BASE-T4 і 100BASE-T2.

§ 100BASE-TX, IEEE 802.3u – розвиток стандарту 10BASE-T для використання в мережах топології «зірка». Задіяна кручена пара категорії 5, фактично використовуються лише дві неекрановані пари провідників, підтримується дуплексна передача даних, відстань до 100 м.

§ 100BASE-T4 - стандарт, що використовує кручену пару категорії 3. Задіяні всі чотири пари провідників, передача даних йде в напівдуплексі. Фактично не використовується.

§ 100BASE-T2 - стандарт, що використовує кручену пару категорії 3. Задіяні лише дві пари провідників. Підтримується повний дуплекс, коли сигнали поширюються у протилежних напрямках з кожної пари. Швидкість передачі в одному напрямку – 50 Мбіт/с. Фактично не використовується.

§ 100BASE-SX - стандарт, що використовує багатомодове волокно. Максимальна довжина сегмента 400 метрів у напівдуплексі (для гарантованого виявлення колізій) або 2 кілометри у повному дуплексі.

§ 100BASE-FX – стандарт, що використовує одномодове волокно. Максимальна довжина обмежена тільки величиною згасання оптичному кабеліі потужністю передавачів, різним матеріаламвід 2-х до 10 кілометрів.

§ 100BASE-FX WDM – стандарт, що використовує одномодове волокно. Максимальна довжина обмежена лише величиною загасання у волоконно-оптичному кабелі та потужністю передавачів. Інтерфейси бувають двох видів, відрізняються довжиною хвилі передавача і маркуються цифрами (довжина хвилі) або однією латинською літерою A(1310) або B(1550). У парі можуть працювати лише парні інтерфейси: з одного боку передавач на 1310 нм, з другого - на 1550 нм.

Гігабітний Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбіт/с)

§ 1000BASE-T, IEEE 802.3ab - стандарт, що використовує кручену пару категорій 5e. У передачі даних беруть участь 4 пари. Швидкість передачі даних – 250 Мбіт/с по одній парі. Використовується метод кодування PAM5, частота основної гармоніки 625 МГц. Відстань до 100 метрів

§ 1000BASE-TX було створено Асоціацією Телекомунікаційної Промисловості (англ. Telecommunications Industry Association, TIA) і опубліковано в березні 2001 року як «Специфікація фізичного рівня дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000BASE-TX) симетричних EIA-854-2001)» (англ. «A Full Duplex Ethernet Specification for 1000 Mbit/s (1000BASE-TX) Operating Over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»). Стандарт використовує роздільну приймально-передачу (по одній парі в кожному напрямку), що суттєво спрощує конструкцію приймальних пристроїв. Ще однією істотною відмінністю 1000BASE-TX є відсутність схеми цифрової компенсації наведень та поворотних перешкод, внаслідок чого складність, рівень енергоспоживання та ціна процесорів стає нижчою, ніж у процесорів стандарту 1000BASE-T. Але, як наслідок, для стабільної роботиза такою технологією потрібна кабельна система високої якостіТому 1000BASE-TX може використовувати тільки кабель 6 категорії. На основі цього стандарту практично не було створено продуктів, хоча 1000BASE-TX використовує простіший протокол, ніж стандарт 1000BASE-T, і тому може використовувати простішу електроніку.

§ 1000BASE-X - загальний термін для позначення стандартів зі змінними приймачами GBIC або SFP.

§ 1000BASE-SX, IEEE 802.3z - стандарт, що використовує багатомодове волокно. Дальність проходження сигналу без повторювача до 550 метрів.

§ 1000BASE-LX, IEEE 802.3z – стандарт, що використовує одномодове волокно. Дальність проходження сигналу без повторювача залежить тільки від типу використовуваних приймачів і, як правило, становить від 5 до 50 кілометрів.

§ 1000BASE-CX – стандарт для коротких відстаней (до 25 метрів), що використовує твінаксіальний кабель з хвильовим опором 75 Ом (кожен із двох хвилеводів). Замінений стандартом 1000BASE-T і зараз не використовується.

§ 1000BASE-LH (Long Haul) – стандарт, що використовує одномодове волокно. Дальність проходження сигналу без повторювача до 100 кілометрів.

Token Ring.

Token Ring – технологія локальної обчислювальної мережі (LAN) кільця з «маркерним доступом» – протокол локальної мережі, який знаходиться на канальному рівні (DLL) моделі OSI. Він використовує спеціальний трибайтовий кадр, названий маркером, який переміщається навколо кільця. Володіння маркером надає право власнику передавати інформацію на носії. Кадри кільцевої мережіз маркерним доступом переміщуються у циклі.

Станції на локальній обчислювальній мережі (LAN) Token ring логічно організовані в кільцеву топологіюз даними, що передаються послідовно від однієї кільцевої станції до іншої з керуючим маркером, що циркулює навколо кільцевого доступу управління. Цей механізм передачі маркера спільно використаний ARCNET, маркерною шиною та FDDI, і має теоретичні переваги перед стохастичним CSMA/CD Ethernet.

Token Ring та IEEE 802.5 є головними прикладами мереж із передачею маркера. Мережі з передачею маркера переміщують уздовж мережі невеликий блок даних, який називається маркером. Володіння цим маркером гарантує право передачі. Якщо вузол, що приймає маркер, немає інформації для відправки, він просто переправляє маркер до наступної кінцевої станції. Кожна станція може утримувати маркер протягом певного максимального часу (за замовчуванням – 10 мс).

Ця технологіяпропонує варіант вирішення проблеми колізій, що виникає під час роботи локальної мережі. У технології Ethernet, такі колізії виникають при одночасної передачі інформації декількома робочими станціями, що знаходяться в межах одного сегмента, тобто використовують загальний фізичний каналданих.

Якщо станція, що володіє маркером, має інформацію для передачі, вона захоплює маркер, змінює в нього один біт (внаслідок чого маркер перетворюється на послідовність «початок блоку даних»), доповнює інформацією, яку він хоче передати і надсилає цю інформацію до наступної станції кільцевої мережі. Коли інформаційний блок циркулює по кільцю, маркер у мережі відсутній (якщо тільки кільце не забезпечує «раннього звільнення маркера» - early token release), тому інші станції, які бажають передати інформацію, змушені чекати. Отже, у мережах Token Ring не може бути колізій. Якщо забезпечується раннє вивільнення маркера, новий маркер може бути випущений після завершення передачі блоку даних.

Інформаційний блокциркулює по кільцю, поки досягне передбачуваної станції призначення, яка копіює інформацію для подальшої обробки. Інформаційний блок продовжує циркулювати по кільцю; він остаточно видаляється після досягнення станції, яка надіслала цей блок. Станція відправки може перевірити блок, що повернувся, щоб переконатися, що він був переглянутий і потім скопійований станцією призначення.

FDDI (англ. Fiber Distributed Data Interface – Волоконно-оптичний інтерфейс передачі даних) – стандарт передачі даних у локальній мережі, протягнутій на відстані до 200 кілометрів. Стандарт базується на протоколі Token Ring. Окрім великої території, мережа FDDIздатна підтримувати кілька тисяч користувачів.

Як середовище передачі даних у FDDI рекомендується використовувати волоконно-оптичний кабель, проте можна використовувати і мідний кабель, у такому разі використовується скорочення CDDI (Copper Distributed Data Interface). Як топологію використовується схема подвійного кільця, при цьому дані в кільцях циркулюють у різних напрямках. Одне кільце вважається основним, у ньому передається інформація у стані; друге - допоміжним, у ньому дані передаються у разі обриву першому кільці. Для контролю за станом кільця використовується мережевий маркер, як і технології Token Ring.

Оскільки таке дублювання підвищує надійність системи, даний стандартз успіхом застосовується у магістральних каналах зв'язку.

32. Механізми CSMA/CD

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій) - технологія (802.3) множинного доступу до загального середовища в локальній комп'ютерній мережі з контролем колізій. CSMA/CD відноситься до децентралізованих випадкових (точніше, квазівипадкових) методів. Він використовується як у звичайних мережах типу Ethernet, так і в високошвидкісних мереж(Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

Якщо під час передачі кадру робоча станція виявляє інший сигнал, що займає передавальне середовище, вона зупиняє передачу, посилає jam signal і чекає протягом випадкового проміжку часу (відомого як «backoff delay» і алгоритму truncated binary exponential backoff), перед тим як знову надіслати кадр.

Виявлення колізій використовується для покращення продуктивності CSMA за допомогою переривання передачі відразу після виявлення колізії та зниження ймовірності другої колізії під час повторної передачі.

Методи виявлення колізій залежать від використовуваного обладнання, але на електричних шинах, таких як Ethernet, колізії можуть бути виявлені порівнянням інформації, що передається та одержується. Якщо вона відрізняється, інша передача накладається на поточну (виникла колізія) і передача переривається негайно. Надсилається jam signal, що викликає затримку передачі всіх передавачів на довільний інтервал часу, знижуючи ймовірність колізії під час повторної спроби.

Ethernet є класичним прикладом протоколу CSMA/CD.

Подібна інформація.

Швидкість передачі в мережах, побудованих за цим стандартом - 100 Мбіт/c.

Логіка роботи мереж Fast Ethernet та Ethernet абсолютно однакова. Всі відмінності лежать фізично побудови мережі.

У 10 разів збільшилася швидкість передачі сигналу, отже, в 10 разів повинен зменшитися максимальний діаметр одного сегмента, що розділяється (щоб уникнути в ньому пізніх колізій).

Ознакою вільного стану середовища Fast Ethernet є передача спеціального символ простою джерела(а не відсутність сигналу, як у стандарті класичної Ethernet).

Коаксіальний кабель виключено зі списку дозволених середовищ передачі. Стандарт Fast Ethernet встановив три специфікації:

– 100Base-TX - неекранована або екранована кручена пара (дві пари в кабелі).

- 100Base-T4 - неекранована кручена пара (чотири пари в кабелі).

– 100Base-FX – волоконно-оптичний кабель (з двома волокнами).

Максимальні довжини для кабельних сегментів наводяться у таблиці:

Таблиця 1.6.2 Стандарти Fast Ethernet

Напівдуплексний канал працює на передачу та прийом по черзі, а дуплексний – одночасно.

Правило 4 хабів для Fast Ethernet перетворюється на правило одного чи двох хабів (залежно від класу хаба).

100Base-tx

Середовище передачі - 2 кручені пари в одній спільній оболонці.

100Base-t4

Середовище передачі - 4 кручені пари в одній спільній оболонці.

Три пари використовуються для паралельної передачі сигналу зі швидкістю 33,3 Мбіт/с (всього виходить 100 Мбіт/с), четверта пара завжди слухає мережу на предмет виявлення колізій.

100Base-fx

Середовище передачі - оптоволоконний кабельіз двома волокнами.

Gigabit Ethernet

Швидкість передачі в мережах, побудованих за цим стандартом - 1000 Мбіт/c.

Підтримуються кабелі, що використовуються у Fast Ethernet: волоконно-оптичний, кручена пара.

Для запобігання пізнім колізіям довжина сегмента кабелю повинна зменшитися в 10 разів у порівнянні зі стандартом Fast Ethernet, але це було б неприйнятно. Натомість у технології Gigabit Ethernet збільшено довжину. мінімального пакетуз 64 байт до 512 байт і, крім того, дозволено передавати кілька пакетів поспіль (загальний розмір - не більше 8192 байт). Звичайно, це збільшує очікування паузи для початку передачі, але на швидкості 1000 Мбіт/c ця затримка дуже істотна.

Для підтримки заявленої швидкості передачі, у технології Gigabit Ethernet застосовуються і деякі інші технічні рішення, але структура мережі залишається незмінною:

- Дерево поділяються середовищ;

– для з'єднання вузлів в одному домені колізій використовуються хаби;

– комутатори та маршрутизатори з'єднують домени колізій.

Швидкість передачі в мережах, побудованих за цим стандартом - 10 000 Мбіт/c.

Технологія побудови мережі Ethernet 10G принципово відрізняється від інших Ethernet-технологій.

Мережі 10G Ethernet - це мережі з комутацією пакетів.

Якщо в мережах з роздільними середовищами пакет, переданий однією станцією, надходить на всі інші станції, то в мережах, що комутуються, пакет слід від передавальної станції до станції призначення за маршрутом, який уточнюється в міру просування пакета від одного маршрутизатора до іншого.

Мережа з середовищами, що розділяється, побудована тільки на хабах і комутаторах, повинна мати строго ієрархічну структуру: на схемі з'єднань не повинно бути циклів.

Мережа, наведена малюнку 1.6.2, має ієрархічну структуру. Між будь-якими двома вузлами існує рівно один шлях, наприклад, шлях від А до Б пролягає через вузли: А–2–1–3–5–Б:

Малюнок 1.6.2 Мережа з ієрархічною структурою

На наступному малюнку 1.6.3 показано мережу із циклом. Між вузлами А і Б тепер є два шляхи: А-2-1-3-5-Б і А-5-Б:

Малюнок 1.6.3 Мережа із циклом

Мережі з комутацією пакетів можуть мати комірчасту структуру, в якій між двома станціями може існувати два і більше варіантів проходження пакета.

Комірчасті мережі більш надійні: якщо один маршрут перестає працювати з технічних причин, для доставки пакета вибирається інший.

Мережі з комутацією пакетів мають більшу пропускну здатність порівняно з мережами на середовищах (пакети не транслюються на всі боки, а слідують суворо до пункту призначення; станції передають, не чекаючи тиші в мережі).

Як провідне середовище в мережах 10G Ethernet використовують оптоволоконний кабель і кабель з витими парами.

Довжина сегмента оптичного кабелю може сягати 40 км, а довжина сегмента кручений пари - 100 м. Причина обмеження довжини кабелю тепер над пізніх колізіях (при комутації пакетів колізій немає), а загасанні сигналу під час його проходження кабелем.

Він та його помічник Девід Боггс (David Boggs) видали брошуру під назвою «Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks».

Переваги використання крученої пари в порівнянні з коаксіальним кабелем:

Причиною переходу на оптичний кабель була потреба збільшити довжину сегмента без повторювачів.

Метод керування доступом (для мережі на коаксіальному кабелі) - множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), швидкість передачі даних 10 Мбіт/с, розмір пакета від 72 до 1526 байт, описані методи кодування даних Режим роботи напівдуплексний, тобто вузол не може одночасно передавати та приймати інформацію. Кількість вузлів в одному сегменті мережі, що розділяється, обмежена граничним значенням в 1024 робочих станції (специфікації фізичного рівня можуть встановлювати більш жорсткі обмеження, наприклад, до сегменту тонкого коаксіалу може підключатися не більше 30 робочих станцій, а до сегменту товстого коаксіалу - не більше 100). Однак мережа, побудована на одному сегменті, що розділяється, стає неефективною задовго до досягнення граничного значення кількості вузлів, в основному через напівдуплексного режиму роботи.

MAC-адреси

При проектуванні стандарту Ethernet було передбачено, що кожна мережна карта (як і вбудований мережевий інтерфейс) повинна мати унікальний шестибайтний номер (MAC-адреса), прошитий в ній при виготовленні. Цей номер використовується для ідентифікації відправника та одержувача кадру, і передбачається, що при появі в мережі нового комп'ютера (або іншого пристрою, здатного працювати в мережі) адміністратору мережі не доведеться налаштовувати MAC-адресу.

Унікальність MAC-адрес досягається тим, що кожен виробник отримує в координуючому комітеті IEEE Registration Authority діапазон із шістнадцяти мільйонів (2^24) адрес, і в міру вичерпання виділених адрес може запросити новий діапазон. Тому за трьома старшими байтами MAC-адреси можна визначити виробника. Існують таблиці, що дозволяють визначити виробника за MAC-адресою; зокрема, вони включені до програм типу arpalert.

Мак адреса зчитується один раз з ПЗУ при ініціалізації мережевої карти, надалі всі пакети генеруються операційною системою. Усі сучасні Операційні системидозволяють змінити його. Для Windows починаючи як мінімум з Windows 98 він змінювався у реєстрі. Деякі драйвера мережевих карток давали можливість змінити його в налаштуваннях, але зміна працює абсолютно для будь-яких карток.

Деякий час тому, коли драйвери мережевих карт не давали можливість змінити свою MAC-адресу, а альтернативні можливостіне були надто відомі, деякі провайдери Internet використовували його для ідентифікації машини в мережі з урахуванням трафіку. Програми з Microsoft Office, починаючи з версії Office 97, записували MAC-адресу мережевої плати в редагований документ як складову унікального GUID-ідентифікатора. . MAC адресароутера передавався Mail.Ru агентом на сервер відкритим текстом при логіні.

Різновиди Ethernet

Залежно від швидкості передачі даних і передавального середовища існує кілька варіантів технології. Незалежно від способу передачі стек мережевого протоколуі програми працюють однаково практично у всіх випадках.

У цьому розділі дано короткий описвсіх офіційно існуючих різновидів. З деяких причин, на додаток до основного стандарту, багато виробників рекомендують користуватися іншими запатентованими носіями - наприклад, для збільшення відстані між точками мережі використовується волоконно-оптичний кабель.

Більшість Ethernet-карт та інших пристроїв мають підтримку кількох швидкостей передачі даних, використовуючи автовизначення (autonegotiation) швидкості та дуплексності, для досягнення найкращого з'єднанняміж двома пристроями Якщо автовизначення не спрацьовує, швидкість підлаштовується під партнера і включається режим напівдуплексної передачі. Наприклад, наявність у пристрої порту Ethernet 10/100 говорить про те, що через нього можна працювати за технологіями 10BASE-T та 100BASE-TX, а порт Ethernet 10/100/1000 – підтримує стандарти 10BASE-T, 100BASE-TX та 1000BA T.

Ранні модифікації Ethernet

• Xerox Ethernet- оригінальна технологія, швидкість 3 Мбіт/с, існувала у двох варіантах Version 1 та Version 2, формат кадру останньої версії досі має широке застосування.
• 1BROAD36- Широкого поширення не набув. Один із перших стандартів, що дозволяє працювати на великих відстанях. Використовував технологію широкосмугової модуляції, схожої на ту, що використовується в кабельних модемах. Як середовище передачі використовувався коаксіальний кабель.
• 1BASE5- також відомий, як StarLAN, став першою модифікацією Ethernet-технології, що використовує кручений пару. Працював на швидкості 1 Мбіт/с, але не знайшов комерційного застосування.

10 Мбіт/с Ethernet

• 10BASE5, IEEE 802.3 (називається також «Товстий Ethernet») - початкова розробка технології зі швидкістю передачі 10 Мбіт/с. Наслідуючи ранній стандарт IEEE використовує коаксіальний кабель з хвильовим опором 50 Ом (RG-8), з максимальною довжиною сегмента 500 метрів.
• 10BASE2, IEEE 802.3a (званий «Тонкий Ethernet») - використовується кабель RG-58, з максимальною довжиною сегмента 185 метрів, комп'ютери приєднувалися один до одного, для підключення кабелю до мережної картки потрібен T-конектор, а на кабелі повинен бути BNC-конектор . Потрібна наявність термінаторів кожному кінці. Багато років цей стандарт був основним технології Ethernet.
• StarLAN 10- Перша розробка, що використовує кручену пару для передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с. Надалі еволюціонував у стандарт 10BASE-T.

Незважаючи на те, що теоретично можливе підключення до одного кабелю (сегменту) кручений пари більш ніж двох пристроїв, що працюють у симплексному режимі, така схема ніколи не застосовується для Ethernet, на відміну від роботи з коаксіальним кабелем. Тому всі мережі на кручений парі використовують топологію «зірка», тоді як мережі на коаксіальному кабелі побудовані на топології «шина». Термінатори для роботи з кручений пари вбудовані в кожен пристрій, і застосовувати додаткові зовнішні термінатори в лінії не потрібно.

• 10BASE-T, IEEE 802.3i - для передачі даних використовується 4 дроти кабелю крученої пари (дві скручені пари) категорії-3 або категорії-5. Максимальна довжина сегмента – 100 метрів.
• FOIRL- (Акронім від англ. Fiber-optic inter-repeater link ). Базовий стандарт для технології Ethernet, який використовує для передачі оптичний кабель. Максимальна відстань передачі без повторювача 1 км.
• 10BASE-F IEEE 802.3j - Основний термін для позначення сімейства 10 Мбіт/с ethernet-стандартів, що використовують оптичний кабель на відстані до 2 кілометрів: 10BASE-FL, 10BASE-FB та 10BASE-FP. З перерахованого лише 10BASE-FL набув широкого поширення.
• 10BASE-FL(Fiber Link) – Покращена версія стандарту FOIRL. Поліпшення торкнулося збільшення довжини сегмента до 2 км.
• 10BASE-FB(Fiber Backbone) - Зараз стандарт, що не використовується, призначався для об'єднання повторювачів у магістраль.
• 10BASE-FP(Fiber Passive) – Топологія «пасивна зірка», в якій не потрібні повторювачі – ніколи не застосовувався.

Швидкий Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбіт/с)

• 100BASE-T- загальний термін для позначення стандартів, що використовують як середовище передачі даних виту пару. Довжина сегмента – до 100 метрів. Включає стандарти 100BASE-TX, 100BASE-T4 і 100BASE-T2.
• 100BASE-TX, IEEE 802.3u – розвиток стандарту 10BASE-T для використання в мережах топології «зірка». Задіяна кручена пара категорії 5, фактично використовуються лише дві неекрановані пари провідників, підтримується дуплексна передача даних, відстань до 100 м.
• 100BASE-T4- стандарт, що використовує кручена пара категорії 3. Задіяні всі чотири пари провідників, передача даних йде в напівдуплексі. Фактично не використовується.
• 100BASE-T2- стандарт, що використовує кручені пари категорії 3. Задіяні лише дві пари провідників. Підтримується повний дуплекс, коли сигнали поширюються у протилежних напрямках з кожної пари. Швидкість передачі в одному напрямку – 50 Мбіт/с. Фактично не використовується.
• 100BASE-FX- Стандарт, що використовує одномодове волокно. Максимальна довжина сегмента 400 метрів у напівдуплексі (для гарантованого виявлення колізій) або 2 кілометри у повному дуплексі.
• 100BASE-SX- Стандарт, що використовує багатомодове волокно. Максимальна довжина обмежена лише величиною загасання в оптичному кабелі та потужністю передавачів, за різними матеріалами від 2х до 10 кілометрів.
• 100BASE-FX WDM- Стандарт, що використовує одномодове волокно. Максимальна довжина обмежена лише величиною загасання у волоконно-оптичному кабелі та потужністю передавачів. Інтерфейси бувають двох видів, відрізняються довжиною хвилі передавача і маркуються цифрами (довжина хвилі) або однією латинською літерою A(1310) або B(1550). У парі можуть працювати лише парні інтерфейси: з одного боку передавач на 1310 нм, з другого - на 1550 нм.

Гігабітний Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбіт/с)

10-гігабітний Ethernet (Ethernet 10G, 10 Гбіт/с)

Новий стандарт 10-гігабітного Ethernet включає сім стандартів фізичного середовища для LAN, MAN і WAN. В даний час він описується поправкою IEEE 802.3ae і повинен увійти до наступної ревізії стандарту IEEE 802.3.

• 10GBASE-CX4- Технологія 10-гігабітного Ethernet для коротких відстаней (до 15 метрів), використовується мідний кабель CX4 та конектори InfiniBand.
• 10GBASE-SR- Технологія 10-гігабітного Ethernet для коротких відстаней (до 26 або 82 метрів, залежно від типу кабелю), використовується багатомодове волокно. Він також підтримує відстань до 300 метрів з використанням нового багатомодового волокна (2000 МГц/км).
• 10GBASE-LX4- Використовує ущільнення по довжині хвилі для підтримки відстаней від 240 до 300 метрів по багатомодовому волокну. Також підтримує відстань до 10 кілометрів при використанні одномодового волокна.
• 10GBASE-LRі 10GBASE-ER- ці стандарти підтримують відстані до 10 та 40 кілометрів відповідно.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LWі 10GBASE-EW- Ці стандарти використовують фізичний інтерфейс, сумісний за швидкістю та форматом даних з інтерфейсом OC-192/STM-64 SONET/SDH. Вони подібні до стандартів 10GBASE-SR, 10GBASE-LR і 10GBASE-ER відповідно, тому що використовують ті ж типи кабелів і відстані передачі.
• 10GBASE-T IEEE 802.3an-2006 - прийнятий в червні 2006 року після 4 років розробки. Використовує екрановану кручена пара. Відстань – до 100 метрів.
• 10GBASE-KR

Компанія Harting заявила про створення першого у світі 10-гігабітного з'єднувача RJ-45, що не потребує інструментів для монтажу – HARTING RJ Industrial 10G.

40-гігабітний та 100-гігабітний Ethernet

Згідно з спостереженнями Групи 802.3ba, вимоги до смуги пропускання для обчислювальних завдань та додатків ядра мережі зростають з різними швидкостями, що визначає необхідність двох відповідних стандартів для наступних поколінь Ethernet - 40 Gigabit Ethernet (або 40GbE) та 100 Gigabit Ethernet (або 100 Gigabit Ethernet). В даний час сервери, високопродуктивні обчислювальні кластери, блейд-системи, SAN і NAS використовують технології 1GbE та 10GbE, при цьому в 2007 та 2008 рр. було відзначено значне зростання останньої.

Перспективи

Про Terabit Ethernet (так спрощено називають технологію Ethernetзі швидкістю передачі 1 Тбіт/с) стало відомо в 2008 році із заяви творця Ethernet Боба Меткалфа на конференції OFC, який припустив, що технологія буде розроблена до 2015 року, правда, не висловивши при цьому будь-якої впевненості, адже для цього доведеться вирішити чимало проблем. Однак, на його думку, ключовою технологією, яка може обслужити подальше зростання трафіку, стане одна з розроблених у попередньому десятилітті – DWDM.

«Щоб реалізувати Ethernet 1 Тбіт/с, необхідно подолати безліч обмежень, включаючи 1550-нанометрові лазери та модуляцію з частотою 15 ГГц. Для майбутньої мережіпотрібні нові схеми модуляції, а також нове оптоволокно, нові лазери загалом все нове, - сказав Меткалф. - Неясно також, яка мережева архітектуразнадобиться для її підтримки. Можливо, оптичні мережімайбутнього повинні використовувати волокно з вакуумною серцевиною або вуглецеві волокна замість кварцових. Оператори повинні будуть впроваджувати більш повністю оптичні пристрої та оптику у вільному просторі (безволоконну). Боб Меткалф».

Див. також

Примітки

Посилання

• Стандарт IEEE 802.3 2008 (англ.)
• Стандарт IEEE 802.3 2002 (англ.)

Ethernet-Сімейство технологій локальних мереж
Швидкості	10 Mbits/sec: (10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T) · Fast Ethernet · Гігабітний Ethernet · 10-гігабітний Ethernet · 100-гігабітний Ethernet · Терабітний Ethernet
General	IEEE 802.3 · Ethernet physical layer · Autonegotiation · Industrial Ethernet · Power over Ethernet · EtherType · Ethernet Alliance · Ethernet in the first mile
Історичні	CSMA/CD · StarLAN · 10BROAD36 · 10BASE-FB · 10BASE-FL · 100BaseVG · LattisNet · Long Reach Ethernet
Устаткування	Medium Dependent Interface · MII · GMII · 10 Gigabit Media Independent Interface · XAUI ·