Adaptateur réseau Gigabit Ethernet PCI Express. Gigabit Ethernet Figure 5. Trame Ethernet Gigabit avec champ d'extension multimédia

Gigabit Ethernet

Aujourd'hui, on parle beaucoup du temps de basculer massivement vers des débits gigabit lors de la connexion des utilisateurs finaux des réseaux locaux, et à nouveau la question se pose de la justification et de la progressivité des solutions « fibre au lieu de travail », « fibre à la maison », etc. À cet égard, cet article, décrivant les normes non seulement pour le cuivre, mais aussi principalement pour les interfaces GigE à fibre optique, sera tout à fait approprié et opportun.

Architecture Gigabit Ethernet

La figure 1 montre la structure des couches Gigabit Ethernet. Comme dans la norme Fast Ethernet, il n'y a pas de schéma de codage de signal universel dans Gigabit Ethernet qui serait idéal pour toutes les interfaces physiques - d'une part, les normes 1000Base-LX / SX / CX utilisent le codage 8B / 10B, et d'autre part. d'autre part, pour la norme 1000Base-T, un code de ligne étendu spécial TX / T2 est utilisé. La fonction de codage est assurée par la sous-couche de codage PCS située en dessous de l'interface GMII indépendante.

Riz. 1. Structure de couche de la norme Gigabit Ethernet, de l'interface GII et de l'émetteur-récepteur Gigabit Ethernet

Interface GMII. La Gigabit Media Independent Interface (GMII) assure l'interopérabilité entre la couche MAC et la couche physique. L'interface GMII est une extension de l'interface MII et peut prendre en charge des vitesses de 10, 100 et 1000 Mbps. Il dispose d'un récepteur et d'un émetteur 8 bits séparés et peut prendre en charge les modes semi-duplex et duplex intégral. De plus, l'interface GMII transporte un signal d'horloge et deux signaux d'état de ligne - le premier (à l'état ON) indique la présence d'une porteuse, et le second (à l'état ON) indique l'absence de collisions - et plusieurs autres canaux de signal et nourriture. Le module émetteur-récepteur, couvrant la couche physique et fournissant l'une des interfaces physiques dépendantes du support, peut se connecter, par exemple, à un commutateur Gigabit Ethernet via une interface GMII.

Sous-couche de codage physique PCS. Lors de la connexion d'interfaces 1000Base-X, la sous-couche PCS utilise un codage de bloc redondant 8B10B, emprunté à la norme ANSI X3T11 Fibre Channel. Similaire à la norme FDDI considérée, uniquement sur la base d'une table de codes plus complexe, tous les 8 bits d'entrée destinés à être transmis à un nœud distant sont convertis en symboles de 10 bits (groupes de codes). De plus, il existe des caractères de contrôle spéciaux de 10 bits dans le flux série de sortie. Un exemple de caractères de contrôle sont les caractères utilisés pour étendre le support (remplissage d'une trame Gigabit Ethernet à sa taille minimale de 512 octets). Lors de la connexion de l'interface 1000Base-T, la sous-couche PCS implémente un codage spécial antibruit pour assurer la transmission sur paire torsadée UTP Cat.5 à une distance allant jusqu'à 100 mètres - le code de ligne TX / T2 développé par Level One Communications.

Deux signaux d'état de ligne - un signal de présence de porteuse et un signal d'absence de collision - sont générés par ce sous-niveau.

Sous-niveaux PMA et PMD. La couche physique de Gigabit Ethernet utilise plusieurs interfaces, y compris les paires torsadées traditionnelles de catégorie 5, les fibres multimodes et monomodes. La sous-couche PMA convertit le flux de caractères parallèle du PCS en un flux série, et convertit également (parallélise) le flux série entrant du PMD. La sous-couche PMD définit les caractéristiques optiques/électriques des signaux physiques pour différents environnements. Au total, 4 types différents d'interfaces de supports physiques sont définis, qui sont reflétés dans la spécification des normes 802.3z (1000Base-X) et 802.3ab (1000Base-T), (Fig. 2).

Riz. 2. Interfaces physiques de la norme Gigabit Ethernet

Interface 1000Base-X

L'interface 1000Base-X est basée sur la norme de couche physique Fibre Channel. Fibre Channel est une technologie qui connecte les postes de travail, les superordinateurs, les périphériques de stockage et les nœuds périphériques. Fibre Channel a une architecture à 4 niveaux. Les deux couches inférieures FC-0 (interfaces et médias) et FC-1 (encodage/décodage) ont été déplacées vers Gigabit Ethernet. Étant donné que Fibre Channel est une technologie approuvée, cette évolution a considérablement réduit le temps de développement de la norme Gigabit Ethernet d'origine.

Le code de bloc 8B / 10B est similaire au code 4B / 5B utilisé dans la norme FDDI. Cependant, le code 4B/5B a été rejeté dans Fibre Channel car le code ne fournit pas d'équilibre DC. Ce déséquilibre peut potentiellement conduire à un échauffement des diodes laser en fonction des données, car l'émetteur peut transmettre plus de bits "1" (rayonnement) que "0" (pas de rayonnement), ce qui peut provoquer des erreurs supplémentaires à des débits en bauds élevés.

1000Base-X se subdivise en trois interfaces physiques dont les principales caractéristiques sont les suivantes :

L'interface 1000Base-SX détecte les lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 770-860 nm, la puissance de rayonnement de l'émetteur dans la plage de -10 à 0 dBm, avec un rapport ON/OFF (signal/pas de signal) d'au moins 9 dB. Sensibilité du récepteur -17 dBm, saturation du récepteur 0 dBm ;

L'interface 1000Base-LX détecte les lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 1270-1355 nm, la puissance de rayonnement de l'émetteur dans la plage de -13,5 à -3 dBm, avec un rapport ON / OFF (il y a un signal / pas de signal ) d'au moins 9 dB. Sensibilité du récepteur -19 dBm, saturation du récepteur -3 dBm ;

Paire torsadée blindée 1000Base-CX (STP "twinax") sur de courtes distances.

Pour référence, le tableau 1 présente les principales caractéristiques des modules émetteurs-récepteurs optiques fabriqués par Hewlett Packard pour les interfaces standard 1000Base-SX (modèle HFBR-5305, = 850 nm) et 1000Base-LX (modèle HFCT-5305, = 1300 nm).

Tableau 1. Caractéristiques techniques des émetteurs-récepteurs optiques Gigabit Ethernet

Les distances prises en charge pour les normes 1000Base-X sont indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2. Caractéristiques techniques des émetteurs-récepteurs optiques Gigabit Ethernet

Lors de l'encodage 8B/10B, le débit binaire dans la ligne optique est de 1250 bps. Cela signifie que la bande passante de la longueur de câble autorisée doit être supérieure à 625 MHz. Du tableau. 2 montre que ce critère est rempli pour les lignes 2-6. En raison de la vitesse de transmission élevée du Gigabit Ethernet, des précautions doivent être prises lors de la construction de segments longs. La fibre monomode est définitivement préférée. Dans ce cas, les caractéristiques des émetteurs-récepteurs optiques peuvent être nettement plus élevées. Par exemple, NBase produit des commutateurs avec des ports Gigabit Ethernet qui fournissent des distances allant jusqu'à 40 km sur fibre monomode sans retransmission (des lasers DFB à spectre étroit fonctionnant à 1550 nm sont utilisés).

caractéristiques de l'utilisation de la fibre multimode

Il existe un grand nombre de réseaux d'entreprise dans le monde basés sur un câble à fibre optique multimode, avec 62,5/125 et 50/125 fibres. Par conséquent, il est naturel que même au stade de la formation de la norme Gigabit Ethernet, le problème se pose d'adapter cette technologie pour une utilisation dans les systèmes de câbles multimodes existants. Au cours des recherches sur le développement des spécifications 1000Base-SX et 1000Base-LX, une anomalie très intéressante a été révélée liée à l'utilisation d'émetteurs laser en conjonction avec la fibre multimode.

La fibre multimode a été conçue pour être associée à des diodes électroluminescentes (spectre d'émission 30-50 ns). Le rayonnement incohérent de ces LED pénètre dans la fibre sur toute la surface du noyau porteur de lumière. En conséquence, un grand nombre de groupes de modes sont excités dans la fibre. Le signal de propagation se prête bien à une description dans le langage de la dispersion intermode. L'efficacité de l'utilisation de telles LED comme émetteurs dans la norme Gigabit Ethernet est faible, en raison de la fréquence de modulation très élevée - le débit binaire dans la ligne optique est de 1250 Mbaud et la durée d'une impulsion est de 0,8 ns. La vitesse maximale, lorsque les LED sont encore utilisées pour la transmission du signal sur fibre multimode, est de 622,08 Mbps (STM-4, compte tenu de la redondance du code 8B/10B, le débit binaire dans la ligne optique est de 777,6 Mbaud). Par conséquent, Gigabit Ethernet est devenu la première norme à réglementer l'utilisation d'émetteurs laser optiques en conjonction avec la fibre multimode. La zone d'entrée du rayonnement dans la fibre à partir du laser est beaucoup plus petite que la taille du cœur d'une fibre multimode. Ce fait en lui-même ne pose pas encore de problème. Dans le même temps, dans le processus technologique de production de fibres multimodes commerciales standard, certains défauts (écarts dans la plage admissible) qui ne sont pas critiques pour l'utilisation traditionnelle de la fibre sont autorisés, qui sont les plus concentrés près de l'axe du cœur de la fibre. . Bien qu'une telle fibre multimode réponde pleinement aux exigences de la norme, la lumière laser cohérente introduite au centre d'une telle fibre, traversant des régions d'inhomogénéité de l'indice de réfraction, est capable de se scinder en un petit nombre de modes, qui se propagent alors le long de la fibre par différents chemins optiques et à différentes vitesses. Ce phénomène est connu sous le nom de retard de mode différentiel DMD. En conséquence, un déphasage apparaît entre les modes, entraînant des interférences indésirables côté réception et une augmentation significative du nombre d'erreurs (Fig. 3a). A noter que l'effet ne se manifeste que sous la combinaison simultanée d'un certain nombre de circonstances : une fibre moins performante, un émetteur laser moins performant (bien sûr, répondant à la norme) et une entrée de rayonnement moins performante dans la fibre. Sur le plan physique, l'effet DMD est associé au fait que l'énergie d'une source cohérente est répartie dans un petit nombre de modes, tandis qu'une source incohérente excite uniformément un grand nombre de modes. Des études montrent que l'effet est plus prononcé lors de l'utilisation de lasers à grande longueur d'onde (fenêtre de transparence 1300 nm).

Figure 3. Propagation d'un rayonnement cohérent dans une fibre multimode : a) Manifestation de l'effet du retard de mode différentiel (DMD) au couplage axial du rayonnement ; b) Couplage hors axe d'un rayonnement cohérent dans une fibre multimode.

Cette anomalie dans le pire des cas peut conduire à une diminution de la longueur maximale de segment basée sur le FOC multimode. Étant donné que la norme est censée fournir une garantie de performance à 100%, la longueur maximale du segment doit être réglementée en tenant compte de la manifestation possible de l'effet DMD.

Interface 1000Base-LX... Afin de maintenir une plus grande distance et d'éviter l'imprévisibilité du comportement du lien Gigabit Ethernet due à une anomalie, il est proposé d'injecter du rayonnement dans la partie excentrée du cœur de fibre multimode. En raison de la divergence d'ouverture, le rayonnement a le temps d'être réparti uniformément sur l'ensemble du cœur de la fibre, affaiblissant considérablement la manifestation de l'effet, bien que la longueur maximale du segment reste limitée après cela (tableau 2). Les cordons optiques transitionnels monomodes MCP (mode Conditioning Patch-cords) sont spécialement conçus, dans lesquels l'un des connecteurs (à savoir celui qui est prévu pour être couplé avec une fibre multimode) présente un léger décalage par rapport à l'axe du noyau de la fibre . Un cordon optique avec un connecteur Duplex SC avec un noyau décalé et l'autre avec un Duplex SC régulier peut être appelé MCP Duplex SC - Duplex SC. Bien entendu, un tel câble n'est pas adapté à une utilisation dans les réseaux traditionnels, par exemple en Fast Ethernet, en raison de la grande perte d'insertion à l'interface avec le MCP Duplex SC. Le MCP transitoire peut être une fibre monomode et multimode combinée et contenir un élément de polarisation inter-fibre en interne. Puis, avec une extrémité monomode, il est connecté à un émetteur laser. Quant au récepteur, un cordon de brassage multimode standard peut y être connecté. L'utilisation de cordons MCP transitionnels permet d'acheminer le rayonnement dans une fibre multimode à travers une région décalée de 10-15 microns par rapport à l'axe (Fig. 3b). Ainsi, il reste possible d'utiliser des ports d'interface 1000Base-LX avec des FOC monomodes, puisque le rayonnement y sera injecté strictement au centre du coeur de la fibre.

Interface 1000Base-SX... Étant donné que l'interface 1000Base-SX est normalisée uniquement pour une utilisation avec une fibre multimode, le décalage de la zone d'entrée de rayonnement par rapport à l'axe central de la fibre peut être mis en œuvre à l'intérieur de l'appareil lui-même, éliminant ainsi le besoin d'utiliser un cordon d'adaptation optique.

Interface 1000Base-T

1000Base-T est une interface Gigabit Ethernet standard pour la transmission sur paires torsadées non blindées de catégorie 5 et supérieure sur des distances allant jusqu'à 100 mètres. Les quatre paires de câbles en cuivre sont utilisées pour la transmission, le taux de transmission pour une paire est de 250 Mbit/s. On suppose que la norme fournira une transmission en duplex intégral et que les données de chaque paire seront transmises simultanément dans deux directions à la fois - double duplex. 1000Base-T. Techniquement, il s'est avéré assez difficile de mettre en œuvre une transmission duplex 1 Gbps sur paire torsadée UTP cat.5, beaucoup plus difficile que dans la norme 100Base-TX. L'influence de la diaphonie proche et lointaine de trois paires torsadées adjacentes sur une paire donnée dans un câble à quatre paires nécessite le développement d'une transmission spéciale brouillée à l'abri du bruit et d'une unité intelligente de reconnaissance et de restauration du signal à la réception. Plusieurs méthodes de codage ont été initialement considérées comme candidates à l'approbation dans la norme 1000Base-T, notamment : le codage d'amplitude d'impulsion à 5 niveaux PAM-5 ; modulation d'amplitude en quadrature QAM-25, etc. Vous trouverez ci-dessous de brèves idées de PAM-5, finalement approuvée comme norme.

Pourquoi le codage à 5 niveaux. Le codage commun à 4 niveaux traite les bits entrants par paires. Au total, il existe 4 combinaisons différentes - 00, 01, 10, 11. L'émetteur peut définir son propre niveau de tension du signal transmis pour chaque paire de bits, ce qui réduit de moitié la fréquence de modulation du signal à quatre niveaux, 125 MHz à la place de 250 MHz, (Fig. 4), et donc de fréquence de rayonnement. Un cinquième niveau a été ajouté pour créer une redondance de code. En conséquence, une correction d'erreur de réception devient possible. Cela donne un rapport signal/bruit supplémentaire de 6 dB.

Figure 4. Schéma de codage à 4 niveaux PAM-4

Niveau MAC

La couche MAC Gigabit Ethernet utilise le même protocole de transfert CSMA/CD que ses ancêtres Ethernet et Fast Ethernet. Les principales restrictions sur la longueur maximale d'un segment (ou domaine de collision) sont déterminées par ce protocole.

La norme Ethernet IEEE 802.3 a une taille de trame minimale de 64 octets. C'est la valeur de la taille minimale de trame qui détermine la distance maximale admissible entre les stations (diamètre du domaine de collision). Le temps pendant lequel la station transmet une telle trame - temps de canal - est de 512 BT ou 51,2 s. La longueur maximale du réseau Ethernet est déterminée à partir de la condition de résolution de collision, à savoir, le temps nécessaire pour que le signal atteigne le nœud distant et renvoie RDT ne doit pas dépasser 512 BT (à l'exclusion du préambule).

Lors du passage d'Ethernet à Fast Ethernet, la vitesse de transmission augmente et le temps de traduction d'une trame de 64 octets est réduit d'autant - il est égal à 512 BT ou 5,12 s (en Fast Ethernet 1 BT = 0,01 s). Afin de pouvoir détecter toutes les collisions jusqu'à la fin de la transmission de la trame, comme précédemment, une des conditions doit être remplie :

Fast Ethernet a conservé la même taille de trame minimale qu'Ethernet. Cette compatibilité a conservé, mais a entraîné une réduction significative du diamètre du domaine de collision.

Encore une fois, en raison de sa continuité, la norme Gigabit Ethernet doit prendre en charge les mêmes tailles de trame minimale et maximale que celles acceptées dans Ethernet et Fast Ethernet. Mais à mesure que la vitesse de transmission augmente, le temps de transmission d'un paquet de même longueur diminue en conséquence. Tout en maintenant la même longueur minimale de trame, cela conduirait à une diminution du diamètre du réseau, qui ne dépasserait pas 20 mètres, ce qui pourrait être peu utile. Par conséquent, lors du développement de la norme Gigabit Ethernet, il a été décidé d'augmenter le temps de canal. En Gigabit Ethernet, il est de 4096 BT et est 8 fois plus rapide qu'Ethernet et Fast Ethernet. Cependant, pour maintenir la compatibilité avec les normes Ethernet et Fast Ethernet, la taille minimale de la trame n'a pas été augmentée, mais un champ supplémentaire a été ajouté à la trame, appelé "extension média".

extension de transporteur

Les symboles dans le champ supplémentaire ne transportent généralement pas d'informations de service, mais ils remplissent le canal et augmentent la "fenêtre de collision". En conséquence, la collision sera enregistrée par toutes les stations avec un plus grand diamètre de domaine de collision.

Si la station souhaite transmettre une trame courte (moins de 512 octets), ce champ est ajouté à la transmission - une extension de porteuse qui complète la trame à 512 octets. Le champ de somme de contrôle est calculé uniquement pour la trame d'origine et ne s'applique pas au champ d'extension. Lorsqu'une trame est reçue, le champ d'extension est ignoré. Par conséquent, la couche LLC ne connaît même pas la présence du champ d'extension. Si la taille de la trame est égale ou supérieure à 512 octets, alors il n'y a pas de champ d'extension de support. La figure 5 montre le format de trame Gigabit Ethernet lors de l'utilisation d'une extension multimédia.

Figure 5. Trame Ethernet Gigabit avec champ d'extension multimédia.

éclatement de paquets

L'expansion des médias est la solution la plus naturelle pour maintenir la compatibilité Fast Ethernet et le même diamètre de domaine de collision. Mais cela a gaspillé de la bande passante. Jusqu'à 448 octets (512-64) peuvent être gaspillés lors de la transmission d'une trame courte. Au cours de la phase de développement de la norme Gigabit Ethernet, NBase Communications a fait une proposition pour mettre à niveau la norme. Cette mise à niveau, appelée congestion par lots, permet une utilisation plus efficace du champ d'extension. Si la station/le commutateur a plusieurs petites trames à envoyer, la première trame est complétée par un champ d'extension de porteuse à 512 octets et envoyée. Le reste des trames est envoyé après un intervalle intertrame minimum de 96 bits, à une exception importante près - l'espace intertrame est rempli de symboles d'extension (Fig. 6a). Ainsi, le support ne devient pas silencieux entre l'envoi de courtes trames originales, et aucun autre appareil du réseau ne peut interférer avec la transmission. Un tel alignement de trame peut se produire jusqu'à ce que le nombre total d'octets transmis dépasse 1518. L'encombrement des paquets réduit la probabilité de collisions, car une trame surchargée ne peut entrer en collision qu'au stade de la transmission de sa première trame d'origine, y compris l'expansion du support, ce qui augmente certainement les performances du réseau. .surtout aux charges lourdes (Fig. 6-b).

Figure 6. Encombrement de paquets : a) transmission de trames ; b) comportement de la bande passante.

Basé sur les matériaux de la société "Telecom Transport"

introduction

Les réseaux basés sur Ethernet 10/100 Mbps seront plus que suffisants pour n'importe quelle tâche dans les petits réseaux. Mais qu'en est-il de l'avenir ? Avez-vous pensé à diffuser de la vidéo sur le réseau de votre maison ? L'Ethernet 10/100 va-t-il y faire face ?

Dans notre premier article sur Gigabit Ethernet, nous l'examinerons de plus près et déterminerons si vous en avez besoin. Nous essaierons également de découvrir ce dont vous avez besoin pour créer un réseau prêt pour le gigabit et de faire un tour rapide des équipements gigabit pour les petits réseaux.

Qu'est-ce que le Gigabit Ethernet ?

Gigabit Ethernet est également connu sous le nom de gigabit sur cuivre ou 1000BaseT... Il s'agit d'une version Ethernet standard fonctionnant à des vitesses allant jusqu'à 1 000 mégabits par seconde, ce qui est dix fois plus rapide que 100BaseT.

Gigabit Ethernet est basé sur la norme IEEE 802.3z qui a été approuvé en 1998. Cependant, en juin 1999, un addendum a été publié - la norme Gigabit Ethernet sur paire torsadée en cuivre. 1000BaseT... C'est cette norme qui a permis de sortir le Gigabit Ethernet des salles de serveurs et des backbones, assurant son utilisation dans les mêmes conditions que l'Ethernet 10/100.

Avant 1000BaseT, Gigabit Ethernet nécessitait l'utilisation de câbles en fibre optique ou en cuivre blindé, ce qui n'est guère pratique pour les réseaux locaux traditionnels. Ces câbles (1000BaseSX, 1000BaseLX et 1000BaseCX) sont encore utilisés aujourd'hui dans des applications spéciales, nous ne les couvrirons donc pas.

Le groupe 802.3z Gigabit Ethernet a fait un excellent travail en publiant une norme universelle dix fois plus rapide que 100BaseT. 1000BaseT est également rétrocompatible avec du matériel 10/100, il utilise CAT-5 câble (ou catégorie supérieure). Soit dit en passant, aujourd'hui, un réseau typique est construit sur la base du câble de cinquième catégorie.

En avons-nous besoin ?

La première littérature sur le Gigabit Ethernet indiquait le marché des entreprises comme un domaine d'application pour la nouvelle norme, et le plus souvent pour la connectivité des entrepôts de données. Étant donné que Gigabit Ethernet fournit dix fois la bande passante du 100BaseT traditionnel, une application naturelle de la norme consiste à connecter des sites à large bande passante. C'est la communication entre les serveurs, les commutateurs et les backbones. C'est là que Gigabit Ethernet est nécessaire, nécessaire et utile.

Alors que le prix du matériel gigabit diminuait, la portée de 1000BaseT s'est élargie pour inclure les « utilisateurs expérimentés » et les ordinateurs de groupe de travail utilisant des « applications gourmandes en bande passante ».

Étant donné que la plupart des petits réseaux ont des besoins en données modestes, il est peu probable qu'ils aient jamais besoin d'une bande passante réseau 1000BaseT. Examinons quelques petites applications de réseau typiques et évaluons leur besoin en Gigabit Ethernet.

Avons-nous besoin de lui, suite

• Transfert de fichiers volumineux sur le réseau

  Une telle application est plutôt typique pour les petits bureaux, en particulier dans les entreprises engagées dans la conception graphique, l'architecture ou d'autres activités liées au traitement de fichiers de dizaines ou de centaines de mégaoctets. Vous pouvez facilement calculer qu'un fichier de 100 Mo sera transféré sur un réseau 100BaseT en seulement huit secondes [(100 Mo x 8 bits / octet) / 100 Mbps]. En réalité, de nombreux facteurs dégradent la vitesse de transfert, votre fichier prendra donc un peu plus de temps à transférer. Certains de ces facteurs sont liés au système d'exploitation, aux applications en cours d'exécution, à la quantité de mémoire sur vos ordinateurs, à la vitesse du processeur et à l'âge. (L'âge du système affecte la vitesse des bus sur la carte mère.)

  Un autre facteur important est la vitesse de l'équipement réseau, et le passage à l'équipement gigabit peut éliminer les goulots d'étranglement potentiels et accélérer le transfert de gros volumes de fichiers. Beaucoup confirmeront qu'obtenir des vitesses supérieures à 50 Mbps sur un réseau 100BaseT est loin d'être anodin. Gigabit Ethernet, quant à lui, pourra fournir un débit supérieur à 100 Mbps.

• Périphériques de redondance réseau

  Vous pouvez considérer ce cas comme une variante des « gros fichiers ». Si votre réseau est configuré pour sauvegarder tous les ordinateurs sur un seul serveur de fichiers, alors Gigabit Ethernet accélérera le processus. Cependant, il existe également un écueil - une augmentation du "canal" de transmission vers le serveur peut ne pas avoir d'effet positif si le serveur n'a pas le temps de traiter le flux de données entrant (cela s'applique également au support de sauvegarde).

  Pour bénéficier d'un réseau haut débit, vous devez équiper votre serveur de plus de mémoire et sauvegarder sur un disque dur rapide plutôt que sur bande ou CD-ROM. Comme vous pouvez le constater, vous devez vous préparer minutieusement à la transition vers l'Ethernet gigabit.

• Applications client-serveur

  Ce domaine d'application est encore plus fréquent dans les réseaux de petites entreprises que dans les réseaux domestiques. Une grande quantité de données peut être transférée entre le client et le serveur dans de telles applications. L'approche est la même : vous devez analyser la quantité de données réseau transmises pour voir si l'application peut suivre l'augmentation de la bande passante du réseau et si ces données sont suffisantes pour charger le Gigabit Ethernet.

En vérité, nous pensons qu'il est peu probable que la plupart des constructeurs de réseaux domestiques trouvent une raison suffisante pour acheter des équipements gigabit. Dans les réseaux de petites entreprises, le passage au gigabit peut aider, mais nous vous recommandons d'analyser d'abord la quantité de données transférées. Tout est clair avec l'état actuel. Mais que faire si vous souhaitez prendre en compte la possibilité de futures mises à niveau. Que devez-vous faire aujourd'hui pour être prêt pour cela? Dans la prochaine partie de notre article, nous examinerons les modifications qui doivent être apportées à la partie du réseau la plus chère, la plus souvent et la plus longue - câble.

Câble Ethernet Gigabit

Comme nous l'avons mentionné dans l'introduction, l'une des exigences clés de la norme 1000BaseT est l'utilisation d'un câble de catégorie 5 (CAT 5) ou supérieur. C'est-à-dire Gigabit Ethernet peut travailler sur la structure de câble existante de la 5ème catégorie... D'accord, cette opportunité est très pratique. En règle générale, tous les réseaux modernes utilisent un câble de catégorie 5, à moins que votre réseau n'ait été installé en 1996 ou avant (la norme a été approuvée en 1995). Cependant, ici existe plusieurs écueils.

• Quatre paires requises

  Vu de de cet article 1000BaseT utilise les quatre paires de câbles de catégorie 5 (ou supérieure) pour créer quatre liaisons à 250 Mbps. (Un autre schéma de codage est également utilisé - la modulation d'amplitude d'impulsion à cinq niveaux - pour rester dans la plage de fréquences 100 MHz CAT5). En conséquence, nous pouvons utiliser la structure de câblage CAT 5 existante pour Gigabit Ethernet.

  Étant donné que 10/100BaseT n'utilise que deux paires CAT 5 sur quatre, certaines personnes n'ont pas branché de paires supplémentaires lors de la pose de leurs réseaux. Des paires ont été utilisées, par exemple, pour un téléphone ou pour Power over Ethernet (POE). Heureusement, les cartes réseau et les commutateurs gigabit sont suffisamment intelligents pour revenir à 100BaseT si les quatre paires ne sont pas disponibles. Par conséquent, dans tous les cas, votre réseau fonctionnera avec des commutateurs gigabit et des cartes réseau, mais vous n'obtiendrez pas une vitesse élevée pour l'argent payé.

• N'utilisez pas de connecteurs bon marché

  Un autre problème pour les réseauteurs amateurs est un mauvais sertissage et des prises murales bon marché. Ils conduisent à des désadaptations d'impédance, entraînant une perte de retour et, par conséquent, une bande passante réduite. Bien sûr, vous pouvez essayer de rechercher la cause de front, mais vous feriez mieux de vous procurer un testeur de réseau capable de détecter la perte de retour et la diaphonie. Ou simplement supporter la faible vitesse.

• Restrictions de longueur et de topologie

  1000BaseT est limité à la même longueur de segment maximale que 10/100BaseT. Ainsi, le diamètre maximum du réseau est de 200 mètres (d'un ordinateur à un autre en passant par un switch). Pour la topologie 1000BaseT, les mêmes règles s'appliquent que pour 100BaseT, sauf qu'un seul répéteur par segment de réseau (ou, plus précisément, un « domaine de collision semi-duplex ») est autorisé. Mais comme Gigabit Ethernet ne prend pas en charge la transmission semi-duplex, vous pouvez oublier la dernière exigence. En général, si votre réseau fonctionnait bien sous 100BaseT, vous ne devriez avoir aucun problème à passer au gigabit.

Câble Ethernet Gigabit (suite)

Il est préférable d'utiliser un câble pour la pose de nouveaux réseaux. CAT 5e... Bien que CAT 5 et CAT 5e les deux passent 100 MHz, le câble CAT5e est fabriqué avec des paramètres supplémentaires importants pour une meilleure transmission des signaux haute fréquence.

Consultez les documents Belden suivants pour plus d'informations sur les spécifications des câbles CAT 5e (en anglais) :

Bien qu'un câble CAT 5 moderne fonctionne parfaitement avec 1000BaseT, vous feriez peut-être mieux de choisir CAT 5e si vous souhaitez garantir une bande passante élevée. Si vous hésitez, estimez le coût du câble CAT 5 et CAT 5e et passez votre chemin.

La seule chose que vous devriez éviter, ce sont les recommandations d'achat CAT 6 câble pour Ethernet gigabit. CAT 6 était ajouté à la norme TIA-568 en juin 2002 et il saute les fréquences jusqu'à 200 MHz... Les vendeurs vous persuaderont très probablement d'acheter la sixième catégorie la plus chère, mais vous n'en aurez besoin que si vous envisagez de créer un réseau. 10 Gbit/s Câblage Ethernet sur cuivre, ce qui n'est guère réaliste pour le moment. Et le câble CAT 7 ? Oublie ça!

Si vous avez une bonne somme, alors il vaut mieux la dépenser pour spécialiste des réseaux qui possède expérience suffisante dans la pose de réseaux gigabit... Un technicien sera en mesure de poser des câbles avec compétence ou de tester votre réseau existant pour qu'il fonctionne avec Gigabit Ethernet. Lors de l'installation d'un câble CAT 6, nous vous recommandons fortement de demander l'aide d'un professionnel, car ce câble spécifie le rayon de courbure et les connecteurs spéciaux de haute qualité.

Équipement Gigabit

D'une certaine manière, la question du « gigabit ou pas » aurait pu faire l'objet de controverses il y a un an ou deux. Du point de vue d'un acheteur SOHO, le passage du 10 au 10/100 Mbps s'est déjà produit. Les nouveaux ordinateurs sont équipés de ports Ethernet 10/100, les routeurs utilisent déjà des commutateurs 10/100 intégrés plutôt que des hubs 10BaseT. Cependant, un tel changement n'est pas une conséquence des demandes et des souhaits des home networkers. Ils se contentent du matériel existant.

Pour ces changements, il faut remercier les entreprises utilisatrices qui n'achètent aujourd'hui que du matériel 10/100 en vrac, ce qui nous permet de baisser les prix. Une fois que les fabricants d'équipements grand public ont découvert qu'ils pouvaient utiliser des puces 10BaseT par rapport aux options 10/100 cher, ils n'ont pas hésité longtemps.

Ainsi, l'architecture de hub 10BaseT d'hier a migré discrètement vers les réseaux commutés 10/100 d'aujourd'hui. Nous connaîtrons la même transition de 10/100 à 10/100/1000 Mbps. Et bien qu'il reste encore un an ou deux avant le point de basculement, la transition déja commencé et les prix continuent de baisser régulièrement.

Tout ce dont vous avez besoin est d'acheter une carte réseau gigabit et un commutateur gigabit. Regardons-les de plus près.

• Cartes réseau

  Les cartes réseau 32 bits PCI 10/100 / 1000BaseT de marque telles que Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T et SMC SMC9552TX coûtent de 40 $ à 70 $ sur Internet. Les produits des fabricants de deuxième rang sont environ 5 $ moins chers. Et bien que les cartes réseau gigabit soient environ deux fois et demie plus chères que les cartes 10/100 moyennes, il est peu probable que votre portefeuille remarque la moindre différence, à moins que vous ne les achetiez en gros.

  Vous pouvez trouver des cartes réseau qui prennent en charge non seulement le bus PCI 32 bits, mais également le bus 64 bits, mais elles coûtent également plus cher. Ce que vous ne verrez pas, ce sont les adaptateurs CardBus pour vos ordinateurs portables. Pour une raison quelconque, les fabricants pensent que les ordinateurs portables n'ont pas du tout besoin de réseaux gigabit.

• Commutateurs

  Mais le prix des commutateurs 10/100/1000 fait réfléchir dix fois à la faisabilité de passer au gigabit Ethernet. La bonne nouvelle est que des commutateurs Gigabit transparents sont désormais disponibles, beaucoup moins chers que leurs homologues gérés pour le marché des entreprises.

  Un simple commutateur Netgear GS104 10/100/1000 à quatre ports peut être acheté pour moins de 225 $. Si vous optez pour des marques moins connues comme le TEG-S40TXE de TRENDnet, vous pouvez réduire le coût à 150 $. Quelques quatre ports - s'il vous plaît. La version à huit ports du Netgear GS108 vous coûtera environ 450 $ et le TRENDnet TEG-S80TXD environ 280 $.

  Considérant qu'un switch 5 ports 10/100 ne coûte que 20$ aujourd'hui, les prix du gigabit sembleront trop élevés à certains. Mais rappelez-vous, jusqu'à récemment, vous ne pouviez acheter des commutateurs Gigabit gérés qu'à 100 $ + par port. Les prix vont dans le bon sens !

Vous devez changer d'ordinateur ?

Voici un petit secret sur Gigabit Ethernet : sous Win98 ou 98SE, vous n'obtiendrez probablement aucun avantage de la vitesse Gigabit. Bien que vous puissiez essayer d'améliorer le débit en modifiant le registre, vous n'obtenez toujours pas une amélioration significative des performances par rapport à votre matériel 10/100 actuel.

Le problème réside dans la pile TCP/IP de Win98, qui n'a pas été conçue pour un réseau haut débit. La pile a des problèmes même en utilisant 100BaseT réseaux, que dire de la communication gigabit alors ! Nous reviendrons sur cette question dans le deuxième article, mais pour l'instant, vous ne devriez considérer que Win2000 et WinXP pour travailler avec Gigabit Ethernet.

Avec la dernière phrase, nous ne sommes en aucun cas ne pas suppose que seuls Windows 2000 et XP prennent en charge les cartes réseau gigabit. Nous n'avons tout simplement pas testé les performances sur d'autres systèmes d'exploitation, alors évitez les commentaires sarcastiques !

Si vous vous demandez si vous devrez jeter votre bon vieil ordinateur et en acheter un nouveau pour utiliser Gigabit Ethernet, alors notre réponse est « peut-être ». Sur la base de notre expérience pratique, un hertz de processeurs "modernes" équivaut à un bit par seconde de bande passante réseau... L'un des fabricants d'équipements réseau gigabit était d'accord avec nous : toute machine avec une vitesse d'horloge 700 MHz ou inférieur ne sera pas en mesure d'utiliser pleinement la bande passante du Gigabit Ethernet. Ainsi, même avec le bon système d'exploitation, les vieux ordinateurs sont Gigabit Ethernet comme un cataplasme mort. Vous verrez plus tôt les vitesses 100-500 Mbps

Je n'étais pas pressé de faire passer mon réseau domestique de 100 Mbps à 1 Gbps, ce qui m'est assez étrange car je transfère un grand nombre de fichiers sur le réseau. Cependant, lorsque je dépense de l'argent pour mettre à niveau mon ordinateur ou mon infrastructure, je pense que je devrais immédiatement augmenter les performances des applications et des jeux que j'exécute. De nombreux utilisateurs aiment s'amuser avec une nouvelle carte vidéo, un processeur central et une sorte de gadget. Cependant, pour une raison quelconque, l'équipement de réseautage n'attire pas un tel enthousiasme. En effet, il est difficile d'investir l'argent gagné dans l'infrastructure réseau au lieu d'un autre cadeau d'anniversaire technologique.

Cependant, mes besoins en bande passante sont très élevés et à un moment donné, j'ai réalisé que l'infrastructure pour 100 Mbps n'était plus suffisante. Tous mes ordinateurs personnels ont déjà des adaptateurs intégrés 1 Gbps (sur les cartes mères), j'ai donc décidé de prendre la liste de prix de la société informatique la plus proche et de voir ce dont j'ai besoin pour transférer toute mon infrastructure réseau à 1 Gbps.

Non, un réseau domestique gigabit n'est pas si compliqué du tout.

J'ai acheté et installé tout le matériel. Je me souviens qu'il fallait environ une minute et demie pour copier un gros fichier sur un réseau de 100 Mbps. Après la mise à niveau à 1 Gbps, le même fichier a été copié en 40 secondes. Les gains de performances étaient sympas, mais je n'ai toujours pas obtenu la supériorité décuplée que l'on pourrait attendre en comparant la bande passante de 100 Mbps contre 1 Gbps de bande passante des anciens et des nouveaux réseaux.

Quelle est la raison?

Pour un réseau gigabit, toutes ses parties doivent prendre en charge 1 Gbit/s. Par exemple, si vous avez installé des cartes réseau gigabit et les câbles correspondants, mais que le concentrateur/commutateur ne prend en charge que 100 Mbps, l'ensemble du réseau fonctionnera à 100 Mbps.

La première exigence est un contrôleur de réseau. Il est préférable que chaque ordinateur du réseau soit équipé d'un adaptateur réseau gigabit (séparé ou intégré à la carte mère). Cette exigence est la plus simple à satisfaire, car la plupart des fabricants de cartes mères ont intégré des contrôleurs de réseau gigabit au cours des deux dernières années.

La deuxième exigence est que la carte réseau doit également prendre en charge 1 Gbit/s. Il existe une idée fausse commune selon laquelle les réseaux gigabit nécessitent un câble de catégorie 5e, mais en fait, même les câbles de catégorie 5 plus anciens prennent en charge 1 Gbps. Cependant, les câbles Cat 5e ont de meilleures performances, ils seront donc plus optimaux pour les réseaux gigabit, surtout si les câbles sont de longueur décente. Cependant, les câbles Cat 5e sont encore les moins chers aujourd'hui car l'ancienne norme Cat 5 est obsolète. Les câbles Cat 6 plus récents et plus chers offrent des performances encore meilleures pour les réseaux gigabit. Nous comparerons les performances des câbles Cat 5e et Cat 6 plus loin dans cet article.

Le troisième composant et probablement le plus cher d'un réseau gigabit est un concentrateur/commutateur de 1 Gbit/s. Bien sûr, il est préférable d'utiliser un commutateur (éventuellement associé à un routeur), car un hub ou un hub n'est pas l'appareil le plus intelligent, diffusant simplement toutes les données du réseau sur tous les ports disponibles, ce qui entraîne un grand nombre de collisions et de ralentissements. baisse des performances du réseau. Si vous recherchez des performances élevées, un commutateur gigabit est indispensable car il ne redirige que les données du réseau vers le bon port, augmentant ainsi efficacement la vitesse de votre réseau par rapport à un concentrateur. Un routeur contient généralement un commutateur intégré (avec plusieurs ports LAN) et vous permet également de connecter votre réseau domestique à Internet. La plupart des utilisateurs à domicile comprennent les avantages d'un routeur, un routeur gigabit est donc une option intéressante.

TENEUR

Le monde moderne devient de plus en plus dépendant du volume et du flux d'informations allant dans diverses directions via les fils et sans eux. Tout a commencé il y a longtemps et avec des moyens plus primitifs que les réalisations actuelles du monde numérique. Mais nous n'avons pas l'intention de décrire tous les types et méthodes par lesquels une personne a apporté les informations nécessaires à la conscience d'une autre. Dans cet article, je voudrais offrir au lecteur une histoire sur la norme créée il n'y a pas si longtemps et qui se développe maintenant avec succès pour la transmission d'informations numériques, appelée Ethernet.

La naissance de l'idée même et de la technologie Ethernet a eu lieu dans les murs de Xerox PARC, avec d'autres développements précoces dans la même direction. La date officielle de l'invention d'Ethernet était le 22 mai 1973, lorsque Robert Metcalfe a écrit une note pour le chef du PARC sur le potentiel de la technologie Ethernet. Cependant, il n'a été breveté que quelques années plus tard.

En 1979, Metcalfe a quitté Xerox et a fondé 3Com, dont l'objectif principal était de promouvoir les ordinateurs et les réseaux locaux (LAN). Avec le soutien de sociétés renommées telles que DEC, Intel et Xerox, la norme Ethernet (DIX) a été développée. Après sa publication officielle le 30 septembre 1980, il a commencé une rivalité avec deux grandes technologies brevetées - token ring et ARCNET, qui ont ensuite été complètement remplacées, en raison de leur efficacité inférieure et de leur coût plus élevé que les produits Ethernet.

Initialement, selon les normes proposées (Ethernet v1.0 et Ethernet v2.0), ils allaient utiliser le câble coaxial comme support de transmission, mais plus tard, ils ont dû abandonner cette technologie et passer à l'utilisation de câbles optiques et de paires torsadées.

Le principal avantage au début du développement de la technologie Ethernet était la méthode de contrôle d'accès. Il implique plusieurs connexions avec détection de porteuse et détection de collision (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), le taux de transfert de données est de 10 Mbps, la taille du paquet est de 72 à 1526 octets, il décrit également les méthodes d'encodage des données. .. La valeur limite des postes de travail dans un segment de réseau partagé est limitée à 1024, mais d'autres valeurs plus petites sont possibles si vous définissez des limites plus strictes pour le segment coaxial mince. Mais une telle construction est très vite devenue inefficace et a été remplacée en 1995 par la norme IEEE 802.3u Fast Ethernet avec une vitesse de 100 Mbps, et plus tard la norme IEEE 802.3z Gigabit Ethernet avec une vitesse de 1000 Mbps a été adoptée. À l'heure actuelle, 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae est déjà pleinement utilisé, avec un débit de 10 000 Mbit/s. De plus, nous avons déjà des développements visant à atteindre des débits de 100 000 Mbit/s 100 Gigabit Ethernet, mais tout d'abord.

Une position très importante sous-jacente à la norme Ethernet est son format de trame. Cependant, il existe plusieurs options pour cela. En voici quelques-uns :

La variante I est le premier-né et déjà hors d'usage.

Ethernet Version 2 ou Ethernet frame II, aussi appelé DIX (abréviation des premières lettres des développeurs de DEC, Intel, Xerox) est le plus répandu et est utilisé à ce jour. Souvent utilisé directement par le protocole Internet.

Novell est une modification interne de IEEE 802.3 sans LLC (Logical Link Control).

Cadre IEEE 802.2 LLC.

Cadre IEEE 802.2 LLC / SNAP.

En option, une trame Ethernet peut contenir une balise IEEE 802.1Q pour identifier le VLAN auquel elle est adressée et une IEEE 802.1p pour indiquer la priorité.

Certaines cartes Ethernet Hewlett-Packard utilisaient une trame IEEE 802.12 conforme à la norme 100VG-AnyLAN.

Pour différents types de trames, il existe également différents formats et valeurs MTU.

Éléments fonctionnels de la technologiegigabit Ethernet

Notez que les fabricants de cartes Ethernet et d'autres appareils incluent principalement la prise en charge de plusieurs normes de débit en bauds précédentes dans leurs produits. Par défaut, en utilisant la détection automatique de la vitesse et le duplex, les pilotes de la carte déterminent eux-mêmes le mode de fonctionnement optimal pour la connexion entre les deux périphériques, mais il existe généralement également un choix manuel. Ainsi, en achetant un appareil avec un port Ethernet 10/100/1000, nous avons la possibilité de travailler avec les technologies 10BASE-T, 100BASE-TX et 1000BASE-T.

Voici la chronologie des modifications Ethernet en les divisant par les taux de transmission.

Première solution :

Xerox Ethernet est la technologie d'origine, la vitesse de 3 Mbps, existait en deux versions Version 1 et Version 2, le format de trame de la dernière version est encore largement utilisé.

10BROAD36 - pas répandu. L'une des premières normes à permettre le travail à distance. Utilisation d'une technologie de modulation à large bande similaire à celle utilisée dans les modems câble. Un câble coaxial a été utilisé comme support de transmission de données.

1BASE5 - également connu sous le nom de StarLAN, a été la première modification de la technologie Ethernet à utiliser des câbles à paires torsadées. Il fonctionnait à une vitesse de 1 Mbit/s, mais n'a pas trouvé d'utilisation commerciale.

Plus courant et optimisé pour son temps de modifications de 10 Mbit/s Ethernet :

10BASE5, IEEE 802.3 (également appelé « Ethernet épais ») était le développement original d'une technologie à 10 Mbps. L'IEEE utilise un câble coaxial de 50 ohms (RG-8) avec une longueur de segment maximale de 500 mètres.

10BASE2, IEEE 802.3a (appelé "Thin Ethernet") - utilise un câble RG-58, avec une longueur de segment maximale de 200 mètres. Pour connecter des ordinateurs entre eux et connecter le câble à la carte réseau, vous avez besoin d'un connecteur en T et le câble doit avoir un connecteur BNC. Des terminaisons sont nécessaires à chaque extrémité. Pendant de nombreuses années, cette norme a été la principale norme pour la technologie Ethernet.

StarLAN 10 - La première conception à utiliser un câble à paires torsadées pour la transmission de données à 10 Mbps. Plus tard, il a évolué vers la norme 10BASE-T.

10BASE-T, IEEE 802.3i - 4 câbles à paires torsadées (deux paires torsadées) de catégorie 3 ou catégorie 5 sont utilisés pour la transmission de données. La longueur de segment maximale est de 100 mètres.

FOIRL - (acronyme de Fiber-optic inter-repeater link). Norme de base pour la technologie Ethernet utilisant un câble optique pour la transmission de données. La distance maximale de transmission de données sans répéteur est de 1 km.

10BASE-F, IEEE 802.3j - Le terme principal pour la famille 10 Mbit/s de normes Eethernet utilisant des câbles à fibre optique jusqu'à 2 kilomètres : 10BASE-FL, 10BASE-FB et 10BASE-FP. De ce qui précède, seul 10BASE-FL est largement utilisé.

10BASE-FL (Fiber Link) - Une version améliorée de la norme FOIRL. L'amélioration concernait une augmentation de la longueur du segment jusqu'à 2 km.

10BASE-FB (Fiber Backbone) - Désormais un standard inutilisé, il était destiné à combiner des répéteurs dans un backbone.

• 10BASE-FP (Fiber Passive) - Topologie passive en étoile qui ne nécessite pas de répéteurs - développée mais jamais implémentée.

Le choix le plus courant et le moins cher au moment de la rédaction du Fast Ethernet (100 Mbps) ( Ethernet rapide):

100BASE-T - Le terme principal pour l'une des trois normes d'Ethernet 100 Mbit/s, utilisant une paire torsadée comme support de transmission de données. Longueur de segment jusqu'à 100 mètres. Comprend 100BASE-TX, 100BASE-T4 et 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - Le développement de la technologie 10BASE-T, une topologie en étoile est utilisée, un câble à paires torsadées de catégorie 5 est utilisé, qui utilise en fait 2 paires de conducteurs, le taux de transfert de données maximum est de 100 Mbps.

100BASE-T4 - Ethernet 100 Mbps sur câble de catégorie 3. Les 4 paires sont utilisées. Maintenant, il n'est pratiquement pas utilisé. La transmission des données est en mode semi-duplex.

100BASE-T2 - Non utilisé. 100 Mbps Ethernet sur câble de catégorie 3. Seules 2 paires sont utilisées. Le mode de transmission en duplex intégral est pris en charge lorsque les signaux se propagent dans des directions opposées sur chaque paire. Le taux de transfert dans un sens est de 50 Mbit/s.

100BASE-FX - Ethernet 100 Mbps sur câble à fibre optique. La longueur maximale du segment est de 400 mètres en mode semi-duplex (pour une détection de collision garantie) ou de 2 kilomètres en mode duplex intégral sur fibre multimode.

100BASE-LX - Ethernet 100 Mbps sur câble à fibre optique. La longueur maximale du segment est de 15 kilomètres en mode duplex intégral sur une paire de fibres optiques monomodes à une longueur d'onde de 1310 nm.

100BASE-LX WDM - Ethernet 100 Mbps sur câble à fibre optique. La longueur maximale du segment est de 15 kilomètres en mode duplex intégral sur une fibre optique monomode à une longueur d'onde de 1310 nm et 1550 nm. Les interfaces sont de deux types, diffèrent par la longueur d'onde de l'émetteur et sont marquées soit de chiffres (longueur d'onde) soit d'une lettre latine A (1310) ou B (1550). Dans une paire, seules les interfaces appariées peuvent fonctionner, d'une part un émetteur à 1310 nm, et d'autre part à 1550 nm.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - Norme Ethernet 1 Gbit/s. On utilise une paire torsadée de catégorie 5e ou de catégorie 6. Les 4 paires sont impliquées dans la transmission des données. Le taux de transfert de données est de 250 Mbps sur une paire.

1000BASE-TX, - Norme Ethernet 1 Gbit/s utilisant uniquement des paires torsadées de catégorie 6. Les paires d'émission et de réception sont physiquement séparées par deux paires dans chaque sens, ce qui simplifie grandement la conception des appareils émetteurs-récepteurs. Le taux de transfert de données est de 500 Mbps sur une paire. Pratiquement pas utilisé.

1000Base-X est un terme générique pour la technologie Gigabit Ethernet avec des émetteurs-récepteurs GBIC ou SFP enfichables.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z - La technologie Ethernet 1 Gbps utilise des lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 770-860 nm, une puissance de rayonnement de l'émetteur dans la plage de -10 à 0 dBm avec un rapport ON / OFF (signal / non signal) pas moins de 9 dB. Sensibilité du récepteur 17 dBm, saturation du récepteur 0 dBm. En utilisant la fibre multimode, la portée de transmission du signal sans répéteur est jusqu'à 550 mètres.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z - La technologie Ethernet 1 Gbps utilise des lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 1270-1355 nm, une puissance de rayonnement de l'émetteur dans la plage de 13,5 à 3 dBm, avec un rapport ON / OFF (il y a un signal / pas de signal) pas moins de 9 dB. Sensibilité du récepteur 19 dBm, saturation du récepteur 3 dBm. Lors de l'utilisation de la fibre multimode, la portée de transmission du signal sans répéteur peut atteindre 550 mètres. Optimisé pour les longues distances en utilisant la fibre monomode (jusqu'à 40 km).

1000BASE-CX - La technologie Gigabit Ethernet pour les courtes distances (jusqu'à 25 mètres), utilise un câble en cuivre spécial (Shielded Twisted Pair (STP)) avec une impédance caractéristique de 150 ohms. Remplacé par la norme 1000BASE-T, et n'est pas utilisé maintenant.

1000BASE-LH (Long Haul) - Technologie Ethernet 1 Gbps, utilise un câble optique monomode, portée de transmission du signal sans répéteur jusqu'à 100 kilomètres.

Standard	Type de câble	Bande passante (pas pire), MHz * Km	Max. distance, m *
1000BASE-LX (diode laser 1300 nm)	Fibre monomode (9μm)
	Fibre multimode (50 µm)
	Fibre multimode (62,5 µm)
1000BASE-SX (diode laser 850 nm)	Fibre multimode (50 µm)
	Fibre multimode (62,5 µm)
	Fibre multimode (62,5 µm)
	STP à paires torsadées blindées (150 OM)
* Les normes 1000BASE-SX et 1000BASE-LX supposent le mode duplex intégral ** Certains équipements de fabricants peuvent fournir des distances plus longues, les segments optiques sans répéteurs/amplificateurs intermédiaires peuvent atteindre 100 km.

Spécifications des normes 1000Base-X

10 Gigabit Ethernet

Encore assez chère, mais assez populaire, la nouvelle norme Ethernet 10 Gigabit comprend sept normes de supports physiques pour LAN, MAN et WAN. Il est actuellement couvert par l'amendement IEEE 802.3a et devrait être inclus dans la prochaine révision de la norme IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 - Technologie Ethernet 10 Gigabit pour de courtes distances (jusqu'à 15 mètres) utilisant un câble en cuivre CX4 et des connecteurs InfiniBand.

10GBASE-SR - Technologie Ethernet 10 Gigabit pour les courtes distances (jusqu'à 26 ou 82 mètres, selon le type de câble) utilisant la fibre multimode. Il supporte également des distances jusqu'à 300 mètres en utilisant la nouvelle fibre multimode (2000 MHz/km).

10GBASE-LX4 - Utilise le multiplexage par répartition en longueur d'onde pour prendre en charge des distances de 240 à 300 mètres sur fibre multimode. Prend également en charge des distances allant jusqu'à 10 kilomètres lors de l'utilisation de la fibre monomode.

10GBASE-LR et 10GBASE-ER - ces normes prennent en charge des distances allant jusqu'à 10 et 40 kilomètres, respectivement.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW et 10GBASE-EW - Ces normes utilisent une interface physique dont la vitesse et le format de données sont compatibles avec l'interface OC-192 / STM-64 SONET / SDH. Ils sont similaires aux normes 10GBASE-SR, 10GBASE-LR et 10GBASE-ER respectivement, car ils utilisent les mêmes types de câbles et distances de transmission.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - adopté en juin 2006 après 4 ans de développement. Utilise un câble à paires torsadées blindé. Distances - jusqu'à 100 mètres.

Et enfin, que savons-nous de Ethernet 100 Gigabits(100-GE), qui est encore une technologie assez rudimentaire, mais assez populaire.

En avril 2007, après une réunion du comité IEEE 802.3 à Ottawa, le Higher Speed ​​Study Group (HSSG) a rendu un avis sur les approches techniques dans la formation des canaux optiques et cuivre 100-GE. A cette époque, le groupe de travail 802.3ba a finalement été formé pour développer la spécification 100-GE.

Comme dans les développements précédents, la norme 100-GE prendra en compte non seulement la faisabilité économique et technique de sa mise en œuvre, mais aussi leur rétrocompatibilité avec les systèmes existants. À l'heure actuelle, la nécessité de telles vitesses est incontestablement prouvée par les grandes entreprises. Volumes en constante augmentation de contenu personnalisé, y compris lors de la diffusion de vidéos à partir de portails tels que YouTube et d'autres ressources utilisant les technologies IPTV et HDTV. Mentionnons également la vidéo à la demande. Tout cela détermine le besoin de 100 opérateurs et fournisseurs de services Ethernet Gigabit.

Mais dans le contexte d'une large sélection d'approches technologiques anciennes et nouvelles prometteuses au sein du groupe Ethernet, nous souhaitons nous attarder plus en détail sur la technologie, qui n'acquiert aujourd'hui qu'une utilisation massive à part entière en raison de la diminution du coût de son Composants. Gigabit Ethernet peut pleinement prendre en charge des applications telles que le streaming vidéo, la vidéoconférence et la transmission d'images complexes avec des besoins accrus en bande passante. Les avantages des vitesses de transmission plus élevées dans les réseaux d'entreprise et domestiques deviennent de plus en plus indiscutables, à mesure que les prix de cette classe d'équipement baissent.

Maintenant, la norme IEEE a reçu le maximum de popularité. Adopté en juin 1998, il a été approuvé comme IEEE 802.3z. Mais au début, seul un câble optique était utilisé comme support de transmission. Avec l'approbation de l'ajout du 802.3ab l'année suivante, le câble à paires torsadées non blindées de catégorie 5 est devenu le support de transmission.

Gigabit Ethernet est un descendant direct d'Ethernet et d'Ethernet rapide, qui ont fait leurs preuves au cours de près de vingt ans d'histoire, maintenant leur fiabilité et leur pérennité. Outre la rétrocompatibilité prévue avec les solutions précédentes (la structure du câble reste inchangée), il offre un débit théorique de 1000 Mbps, ce qui équivaut approximativement à 120 Mb par seconde. Il est à noter que de telles capacités sont pratiquement égales à la vitesse d'un bus PCI 32 bits 33 MHz. C'est pourquoi des adaptateurs gigabit sont disponibles aussi bien pour le PCI 32 bits (33 et 66 MHz) que pour le bus 64 bits. Parallèlement à cette augmentation de vitesse, Gigabit Ethernet a hérité de toutes les fonctionnalités Ethernet précédentes telles que le format de trame, la technologie CSMA / CD (Transmission Sensitive Collision Detection Multiple Access), le duplex intégral, etc. Bien que les vitesses élevées aient apporté leurs propres innovations, c'est précisément dans l'héritage des anciennes normes que réside l'énorme avantage et la popularité du Gigabit Ethernet. Bien sûr, d'autres solutions sont désormais proposées, telles que l'ATM et le Fibre Channel, mais ici le principal avantage pour l'utilisateur final est immédiatement perdu. La transition vers une technologie différente conduit à une refonte et un rééquipement massifs des réseaux d'entreprise, tandis que Gigabit Ethernet permettra une augmentation en douceur de la vitesse et sans changer le câblage. Cette approche a permis à la technologie Ethernet de prendre une place prépondérante dans le domaine des technologies de réseaux et de conquérir plus de 80 % du marché mondial de la transmission de l'information.

La structure de construction d'un réseau Ethernet avec des transitions en douceur vers des débits de données plus élevés.

Initialement, toutes les normes Ethernet ont été développées en utilisant uniquement un câble optique comme support de transmission - donc Gigabit Ethernet a reçu une interface 1000BASE-X. Il est basé sur la norme de couche physique Fibre Channel (une technologie pour l'interfonctionnement des postes de travail, des périphériques de stockage et des nœuds périphériques). Cette technologie ayant déjà été approuvée plus tôt, cet emprunt a considérablement réduit le temps de développement de la norme Gigabit Ethernet. 1000BASE-X

Nous, ainsi qu'un homme ordinaire dans la rue, étions plus intéressés par 1000Base-CX au vu de son fonctionnement sur paire torsadée blindée (STP "twinax") pour les courtes distances et 1000BASE-T pour paire torsadée non blindée de catégorie 5. Le La principale différence entre 1000BASE-T et Fast Ethernet 100BASE-TX est que les quatre paires ont été utilisées (en 100BASE-TX, seules deux ont été utilisées). Dans le même temps, chaque paire peut transmettre des données à une vitesse de 250 Mbps. La norme fournit une transmission en duplex intégral, le flux sur chaque paire étant fourni dans deux directions simultanément. En raison de fortes interférences lors d'une telle transmission, il était techniquement beaucoup plus difficile de mettre en œuvre une transmission gigabit sur paire torsadée qu'en 100BASE-TX, ce qui nécessitait le développement d'une transmission spéciale antibruit brouillée, ainsi qu'une unité intelligente de reconnaissance et de restauration du signal. à la reception. Comme méthode de codage dans la norme 1000BASE-T, le codage d'amplitude d'impulsion à 5 niveaux PAM-5 a été utilisé.

Les critères de choix d'un câble sont également devenus plus stricts. Pour réduire le captage, la transmission unidirectionnelle, la perte de retour, le retard et le déphasage, la catégorie 5e pour les paires torsadées non blindées a été adoptée.

Le sertissage du câble pour 1000BASE-T est effectué selon l'un des schémas suivants :

Directement par câble.

Câble croisé.

Schémas de sertissage d'un câble pour 1000BASE-T

Les innovations ont également affecté le niveau de la norme MAC 1000BASE-T. Dans les réseaux Ethernet, la distance maximale entre les stations (domaine de collision) est déterminée en fonction de la taille de trame minimale (dans la norme Ethernet IEEE 802.3, elle était de 64 octets). La longueur maximale du segment doit être telle que la station émettrice puisse détecter une collision avant la fin de la transmission de la trame (le signal doit avoir le temps de passer à l'autre extrémité du segment et de revenir en arrière). Par conséquent, avec une augmentation du débit de transmission, il est nécessaire soit d'augmenter la taille de la trame, augmentant ainsi le temps minimum de transmission de la trame, soit de diminuer le diamètre du domaine de collision.

Lors du passage à Fast Ethernet, ils ont utilisé la deuxième option et réduit le diamètre du segment. En Gigabit Ethernet, ce n'était pas acceptable. En effet, dans ce cas, la norme qui a hérité des composants Fast Ethernet comme la taille minimale de trame, le CSMA/CD et le temps de détection de collision (time slot) pourra fonctionner dans des domaines de collision d'un diamètre ne dépassant pas 20 mètres. Par conséquent, il a été proposé d'augmenter le temps de transmission de la trame minimale. Considérant que pour la compatibilité avec l'Ethernet précédent, la taille de trame minimale est restée la même - 64 octets, et un champ d'extension de porteuse supplémentaire a été ajouté à la trame, qui complète la trame à 512 octets, mais le champ n'est pas ajouté dans le cas où la taille de la trame est supérieure à 512 octets. Ainsi, la taille de trame minimale résultante s'est avérée être de 512 octets, le temps de détection de collision a augmenté et le diamètre du segment a augmenté jusqu'à 200 mètres (dans le cas de 1000BASE-T). Les symboles dans le champ d'extension de porteuse n'ont aucune signification sémantique, la somme de contrôle n'est pas calculée pour eux. Lorsqu'une trame est reçue, ce champ est ignoré même au niveau de la couche MAC, de sorte que les couches supérieures continuent de fonctionner avec des trames minimales de 64 octets de longueur.

Mais là aussi, il y avait des écueils. Alors que l'expansion des médias a permis la compatibilité avec les normes précédentes, elle a gaspillé de la bande passante. La perte peut atteindre 448 octets (512-64) par trame pour les trames courtes. Par conséquent, la norme 1000BASE-T a été modernisée - le concept de Packet Bursting a été introduit. Cela vous permet d'utiliser le champ d'expansion de manière beaucoup plus efficace. Et cela fonctionne comme suit : si l'adaptateur ou le commutateur a plusieurs petites trames à envoyer, alors la première d'entre elles est envoyée de manière standard, avec l'ajout d'un champ d'extension jusqu'à 512 octets. Et tous les suivants sont envoyés dans leur forme originale (sans le champ d'extension), avec un intervalle minimum de 96 bits entre eux. Et, plus important encore, cet écart entre les images est rempli de symboles de diffusion multimédia. Cela se produit jusqu'à ce que la taille totale des trames envoyées atteigne la limite de 1518 octets. Ainsi, le support ne devient pas silencieux pendant toute la transmission des petites trames, de sorte qu'une collision ne peut se produire qu'à la première étape, lors de la transmission de la première petite trame correcte avec un champ d'expansion de porteuse (512 octets). Ce mécanisme peut améliorer considérablement les performances du réseau, en particulier sous de fortes charges, en réduisant la probabilité de collisions.

Mais cela ne suffisait pas. Initialement, Gigabit Ethernet ne prenait en charge que les tailles de trame Ethernet standard, d'un minimum de 64 (ajouté à 512) à un maximum de 1518 octets. Parmi ceux-ci, 18 octets sont occupés par l'en-tête de service standard, et pour les données, il y a respectivement de 46 à 1500 octets. Mais même un paquet de données de 1500 octets est trop petit dans le cas d'un réseau gigabit. Surtout pour les serveurs transférant de grandes quantités de données. Comptons un peu. Pour transférer un fichier de 1 gigaoctet sur un réseau Fast Ethernet non chargé, le serveur traite 8200 paquets/sec et met au moins 11 secondes pour le faire. Dans ce cas, il faudra environ 10 % du temps à un ordinateur 200 MIPS pour gérer seul les interruptions. Après tout, le processeur central doit traiter (calculer la somme de contrôle, transférer les données en mémoire) chaque paquet qui arrive.

La vitesse	10 Mbits/s		100 Mbps		1000 Mbps
Taille du cadre
Images/s
Taux de transfert de données, Mbps
Intervalle entre les trames, s

Caractéristiques de transmission Ethernet.

Dans les réseaux gigabit, la situation est encore pire - la charge sur le processeur augmente d'environ un ordre de grandeur en raison de la réduction de l'intervalle de temps entre les trames et, par conséquent, des demandes d'interruption au processeur. Le tableau 1 montre que même dans les meilleures conditions (en utilisant des trames de taille maximale), les trames sont espacées les unes des autres d'un intervalle de temps n'excédant pas 12 µs. Dans le cas de l'utilisation de trames plus petites, cet intervalle de temps ne fait que diminuer. Par conséquent, dans les réseaux gigabit, curieusement, c'est l'étape de traitement des trames par le processeur qui est devenue le goulot d'étranglement. Par conséquent, à l'aube de la formation de Gigabit Ethernet, les taux de transfert réels étaient loin du maximum théorique - les processeurs ne pouvaient tout simplement pas faire face à la charge.

Le moyen évident de sortir de cette situation est le suivant :

augmenter l'intervalle de temps entre les trames;

transfert d'une partie de la charge de traitement des trames du processeur central vers la carte réseau elle-même.

Les deux méthodes sont actuellement mises en œuvre. En 1999, il a été proposé d'augmenter la taille des paquets. Ces paquets étaient appelés Jumbo Frames et leur taille pouvait aller de 1518 à 9018 octets (actuellement, les équipements de certains fabricants prennent également en charge les grandes tailles de giga-frames). Les Jumbo Frames ont permis de réduire la charge sur le processeur central jusqu'à 6 fois (proportionnellement à sa taille) et, ainsi, d'augmenter considérablement les performances. Par exemple, le paquet Jumbo Frame maximal de 9018 octets, en plus de l'en-tête de 18 octets, contient 9 000 octets pour les données, ce qui correspond à six trames Ethernet maximales standard. Le gain de performances n'est pas obtenu grâce à la suppression de plusieurs en-têtes de service (le trafic de leur transmission ne dépasse pas quelques pourcents de la bande passante totale), mais grâce à la réduction du temps de traitement d'une telle trame. Plus précisément, le temps de traitement d'une trame reste le même, mais au lieu de plusieurs petites trames, dont chacune nécessiterait N cycles processeur et une interruption, nous ne traitons qu'une seule trame plus grande.

Le monde en développement assez rapide de la vitesse de traitement de l'information fournit des solutions plus rapides et moins coûteuses pour l'utilisation de matériel spécial pour supprimer une partie de la charge de traitement du trafic du processeur central. La technologie de mise en mémoire tampon est également utilisée, qui interrompt le processeur pour traiter plusieurs trames à la fois. A cette époque, la technologie Gigabit Ethernet devient de plus en plus disponible pour une utilisation à domicile, ce qui intéressera directement l'utilisateur ordinaire. Un accès plus rapide aux ressources domestiques offrira une visualisation de haute qualité de la vidéo haute définition, prendra moins de temps pour redistribuer les informations et, enfin, permettra l'encodage en direct des flux vidéo sur les lecteurs réseau.

Dans la préparation de l'article, des ressources documentaires ont été utilisées http://www.ixbt.com/ ethttp://www.wikipedia.org/.

Article lu 15510 fois

Abonnez-vous à nos chaînes

De nombreux Russes ont déjà appris les délices du Gigabit Ethernet. »

- Vous n'avez pas encore de Gigabit Ethernet ? Alors on va chez vous ! Nous vous expliquerons comment construire correctement un réseau domestique à des vitesses gigabit, quel routeur choisir, quelle vitesse maximale peut être atteinte avec le bon équipement et combien cela vous coûtera.

Il y a encore quelques années, la technologie Gigabit Ethernet n'était utilisée que par les opérateurs télécoms et les grandes entreprises : dans les réseaux d'entreprise, les réseaux locaux, pour acheminer du trafic sur de longues distances, etc. Les abonnés à domicile n'ont même pas pensé à obtenir de telles vitesses. Mais en 2012-2013, grâce à l'amélioration du « logiciel » et du « matériel », ainsi qu'à la plus large diffusion des technologies Internet, les débits gigabit sont devenus plus abordables et réels pour les utilisateurs privés. Aujourd'hui, presque tous les habitants d'une métropole ont la possibilité de construire un réseau avec prise en charge Gigabit Ethernet à domicile.

Beaucoup se demanderont : « Pourquoi avoir Internet à la maison avec des débits de l'ordre de 1 Gbit/s ? L'Internet mégabit ne suffit-il pas pour surfer sur des sites Web, télécharger des films et se figer sur les réseaux sociaux ?"

Nous vous répondrons en détail.

Comment un utilisateur à domicile peut utiliser Gigabit Ethernet

Les internautes russes, ainsi que les consommateurs d'Internet à domicile du monde entier, utilisent le trafic de manière extrêmement active. Le volume de trafic consommé dans le monde augmente chaque mois (même pas un an déjà). Il y a quelques années, on se contentait de 1 Mbit/s, et même avant, on était prêt à télécharger un film toute la nuit pour le regarder plus tard. Aujourd'hui, peu de gens téléchargent des vidéos, la plupart les regardent directement en ligne. De plus, des milliers d'utilisateurs veulent la qualité HD et sont prêts à payer pour cela. Et pour regarder et télécharger des vidéos en haute qualité, vous avez besoin d'Internet haut débit illimité.

De plus, récemment, la télévision torrent gagne en popularité, vous permettant de regarder la télévision sur Internet, entièrement gratuitement. Certains utilisateurs ont déjà commencé à abandonner la télévision par câble et par satellite, d'autres utilisent la télévision torrent comme un nouveau service intéressant et espèrent sa popularisation prochaine. Mais dans tous les cas, pour torrent-TV, vous avez besoin d'un Internet rapide, et même illimité, sinon cette entreprise coûtera plus cher qu'un câble ordinaire.

Les joueurs qui jouent en ligne constituent un segment très important des consommateurs d'Internet à haut débit. Aujourd'hui, il existe de nombreux jeux en ligne pour lesquels les jeunes (et pas seulement les jeunes) mettent à niveau leurs PC, paient pour un Internet illimité avec des vitesses de connexion élevées. Par ailleurs, fin 2013 la sortie du nouveau jeu culte Survarium des créateurs de S.T.A.L.K.E.R. est prévue. Ce sera un jeu en ligne avec des comptes gratuits. Compte tenu du nombre de Russes qui ont joué au légendaire S.T.A.L.K.E.R., les fournisseurs d'accès Internet devraient se préparer à un nouvel afflux d'abonnés prêts à payer pour un accès Internet plus rapide et plus cher. Et les utilisateurs peuvent commencer à se préparer dès maintenant - et Internet gigabit peut être la première étape de cette préparation.

En bref, il est très facile de trouver l'utilisation de Gigabit Ethernet dans un réseau domestique si vous êtes une personne avertie en informatique et utilisez au maximum les technologies modernes.

Vitesse Gigabit Ethernet réelle - Quel est le problème ?

L'expression « internet gigabit » sonne fort, mais obtiendrez-vous vraiment au moins 1 Gbit/s ? En fait, cette vitesse n'est atteinte que dans des conditions idéales, il est irréaliste de l'obtenir à la maison, même si vous installez un équipement prenant en charge Gigabit Ethernet, configurez tout selon vos besoins, commandez un forfait gigabit auprès de votre fournisseur. Bien sûr, vous obtiendrez une vitesse 1 000 fois supérieure à celle de 1 Mbps, car les mêmes restrictions s'appliquent pour l'Internet mégabit. Mais calculons quelle sera la vitesse de votre accès Internet.

On comptera, en utilisant l'arithmétique ordinaire, selon l'approche « standard ». De plus, nous arrondirons pour simplifier : 1 kilobit = 1000 bits, pas 1024 bits. Dans ce cas, 1 Gigabit équivaut à 1000 mégabits. Mais sur un disque dur, les informations ne sont pas stockées en bits, mais en octets - des unités plus grandes. Comme tout le monde le sait, 1 octet = 8 bits. Pour plus de commodité, la quantité d'informations et la vitesse de leur transmission sont généralement considérées dans différentes unités, ce qui déroute souvent l'utilisateur, l'obligeant à s'attendre à plus qu'il ne l'est réellement.

Ainsi, le taux de transfert des fichiers réels sera 8 fois inférieur à ce que dit le fournisseur, puisque les fournisseurs et les programmes de test de vitesse comptent les bits. Notre 1 Gbps (1 000 000 000 bps) se traduit par 125 000 000 octets (divisés par 8). Il s'avère que 1 Gbit/s = 125 Mo/s.

Mais le problème est que l'utilisateur à domicile, en raison de diverses circonstances qui ne dépendent pas toujours de lui, n'obtient en réalité qu'environ 30% des 125 Mo / s idéaux. C'est-à-dire que nous obtenons déjà environ 37 Mo / s. C'est tout ce qui reste de 1 Gbps. Mais si vous regardez ce chiffre par rapport à 1 Mbit / s, nous aurons tout de même un Internet 1 000 fois plus rapide.

Équipement de réseau domestique pour Gigabit Ethernet

Il est tout à fait possible de créer aujourd'hui les conditions d'un réseau Gigabit Ethernet chez soi. De plus, si vous possédez un PC moderne, vous n'aurez pas besoin d'un très gros rééquipement, et cela ne coûtera pas aussi cher qu'il n'y paraît à première vue. La chose la plus importante est de vous assurer que tous vos appareils principaux sont compatibles Gigabit Ethernet. Après tout, si au moins l'un d'entre eux n'est pas conçu pour de telles vitesses, vous obtiendrez au final un maximum de 100 Mbps.

Si vous souhaitez atteindre des vitesses gigabit, vous avez besoin de l'équipement suivant prenant en charge 1 Gbit/s :

• un routeur prenant en charge Gigabit Ethernet ;
• carte réseau (adaptateur Ethernet, adaptateur réseau);
• contrôleur de réseau ;
• concentrateur/commutateur ;
• disque dur ;
• les câbles doivent être évalués pour 1 Gbps.

Chacun des appareils répertoriés est un maillon important du réseau ; le taux de transfert de données final dépend de chacun. Examinons donc chacun d'eux de plus près.

Routeur Wi-Fi. Vous avez besoin d'un routeur gigabit, c'est-à-dire avec prise en charge Gigabit Ethernet. Ces routeurs sont un peu plus chers que les mégabits, car ils sont conçus pour des vitesses plus élevées. En principe, il existe suffisamment d'offres sur le marché sous les marques Asus, TP-LINK, D-Link, etc. Mais basez votre choix sur plus que la liste des fonctionnalités, les spécifications et la conception. Assurez-vous de consulter les forums (et au moins 5) avec des avis de vrais consommateurs pour vous assurer que le routeur fonctionnera longtemps et de manière fiable.

Carte réseau. Cet appareil peut être intégré à la carte mère ou autonome. L'adaptateur réseau pour un réseau gigabit doit nécessairement prendre en charge Gigabit Ethernet. Si votre PC a plus de 2-3 ans, la carte réseau est probablement obsolète et ne prend pas en charge des vitesses aussi élevées. Si vous avez récemment acheté un ordinateur, il est fort possible que vous n'ayez pas besoin de mettre à niveau votre adaptateur réseau. Mais dans tous les cas, vérifiez les caractéristiques de votre carte réseau spécifique pour la compatibilité avec le réseau Gigabit Ethernet.

Contrôleur de réseau. Si vous construisez un réseau domestique, il est important que chaque ordinateur de ce réseau dispose d'un contrôleur gigabit. Sinon, seuls les PC qui en ont un obtiendront une vitesse suffisante. Comme une carte réseau, un contrôleur réseau peut être séparé ou intégré à la carte mère. En règle générale, les PC modernes ont des contrôleurs qui prennent en charge 1 Gbit/s par défaut. Il est donc possible que vous n'ayez pas besoin de modifier quoi que ce soit pour Gigabit Ethernet.

Concentrateur / Commutateur. C'est l'un des composants les plus chers d'un réseau domestique. Souvent, il est déjà dans le routeur. Mais vérifiez s'il prend en charge les vitesses gigabit. Important! Un commutateur est plus efficace qu'un hub car il achemine les données vers un seul port spécifique, tandis qu'un hub achemine les données vers tous. À l'aide d'un commutateur, vous pouvez économiser considérablement des ressources sans le pulvériser sur des ports inutiles.

disque dur. Cela peut sembler étrange pour certains, mais le disque dur affecte sérieusement la vitesse d'accès à Internet. Le fait est que c'est le disque dur qui envoie les données au contrôleur réseau, et la rapidité avec laquelle vous pouvez transmettre et recevoir des données dépend de la qualité de leur connexion. Il est souhaitable que le contrôleur dispose d'une interface PCI Express (PCIe) et non PCI. Et le disque dur doit avoir un connecteur SATA, pas IDE, puisque ce dernier supporte des vitesses trop basses.

Câble réseau. Naturellement, le câble est un élément essentiel d'un réseau domestique gigabit. Vous pouvez choisir des câbles à paires torsadées Cat 5 et Cat 5e (utilisés pour la pose de lignes téléphoniques et de réseaux locaux - ils suffisent pour Gigabit Ethernet) ou vous pouvez payer un peu trop cher et prendre un câble Cat 6 (spécialement conçu pour Gigabit Ethernet et Fast Ethernet). La longueur de la paire torsadée ne doit pas dépasser 100 m, sinon le signal commence à s'estomper et la vitesse requise de la connexion Internet ne peut pas être atteinte. De plus, lorsque vous placez des câbles dans un appartement, faites attention au fait qu'il n'est pas souhaitable de les poser à côté des fils d'alimentation (en savoir plus sur les raisons).

Et le dernier facteur important pour organiser un réseau domestique Gigabit Ethernet est le logiciel. Le système d'exploitation du PC doit être plus récent. S'il s'agit de Windows, alors pas avant Windows 2000 (et même alors, vous devez vous plonger dans les paramètres). Les versions XP, Vista, Windows 7 prennent en charge Internet Gigabit par défaut, il ne devrait donc pas y avoir de problèmes. Avec d'autres systèmes d'exploitation, une configuration supplémentaire peut être nécessaire.

Top 5 des meilleurs routeurs Wi-Fi domestiques
compatible Gigabit Ethernet, 2013

1. ASUS RT-N66U- un excellent modèle, puissant et fiable. Fonctionne simultanément dans deux bandes de fréquences - 2,4 et 5 GHz. La grande vitesse de transfert de données plaît - 900 Mbit / s est déclaré. Idéal pour construire un réseau Ethernet Gigabit domestique. Mais vous devez reflasher pour améliorer les performances et vous débarrasser d'un certain nombre de problèmes qui surviennent sur le firmware natif. Cependant, la plupart des routeurs nécessitent un flash immédiatement ou peu de temps après l'achat. Le coût est d'environ 4,5 à 5 000 roubles.

2. D-Link DIR-825 - pas un mauvais choix. Il s'agit d'un routeur 2 bandes, assez bourré. Fréquences de travail : 2,4 et 5 GHz ; l'utilisation simultanée des deux est disponible. Ce routeur a le meilleur rapport qualité-prix du marché. Parmi les avantages, il y a un large canal de distribution du Wi-Fi (il peut tirer jusqu'à 50 abonnés). Du point de vue des utilisateurs, l'inconvénient le plus notable est l'indication LED lumineuse de l'appareil, mais c'est plus une question de goût que de qualité de l'appareil. Quant au firmware, vous pouvez laisser celui natif, mais il est recommandé de reflasher pour améliorer les performances. Prix ​​du routeur: environ 3 000 roubles.

3. TP-LINK TL-WDR4300 Est un routeur très rapide, idéal pour les réseaux domestiques. Le fabricant revendique un taux de transfert de données maximal de 750 Mbps. L'un des avantages importants de ce modèle par rapport à beaucoup d'autres est la possibilité d'utiliser simultanément deux bandes de fréquences : 2,4 et 5 GHz. Grâce à cela, les utilisateurs peuvent se connecter simultanément à Internet à partir de téléphones, de smartphones et d'un ordinateur portable, d'un PC ou d'une tablette. Un autre plus de ce modèle est qu'il est livré avec des antennes suffisamment puissantes qui permettent de distribuer Internet via Wi-Fi sur plus de 200 m. Mais pour que tout cela fonctionne normalement, il vaut mieux changer le firmware d'usine . Grâce à un certain nombre de manipulations logicielles, l'appareil fonctionnera beaucoup mieux. Prix ​​du modèle: environ 3 000 roubles.

4. Zyxel Keenetic Giga est un routeur décent avec plusieurs fonctionnalités utiles. Son principal inconvénient est que le routeur ne fonctionne que dans une plage de fréquences - 2,4 GHz. Mais en même temps, la vitesse est suffisante pour regarder la télévision IP, utiliser des réseaux torrent (il y a un client torrent intégré) et d'autres services "gloutons". Zyxel Keenetic Giga est équipé d'antennes puissantes, ce qui vous permet de créer des réseaux Wi-Fi (d'ailleurs, l'appareil prend en charge toutes les normes Wi-Fi) avec une longue portée. Le routeur est assez simple à configurer, mais le firmware, comme pour la plupart des routeurs, devra être modifié. Un autre avantage est que l'appareil est relativement peu coûteux - de 3 000 à 4 000 roubles.

5. TP-LINK TL-WR1043ND - un routeur gigabit assez puissant et pas cher. Cependant, il présente plusieurs inconvénients. Premièrement, il ne fonctionne que dans la bande 2,4 GHz, ce qui n'est pas très pratique. Deuxièmement, il convient mieux aux utilisateurs expérimentés, car le firmware natif, comme dans de nombreux cas, n'est pas très bon et il peut être difficile de reflasher ce modèle. Mais tout cela est plus que compensé par la fiabilité et la puissance de ce routeur. Le taux de transfert de données maximal est de 300 Mbps. L'appareil rapporte son argent, car le prix du modèle n'est que de 2 000 roubles.