Adaptor de rețea Gigabit Ethernet PCI Express. Gigabit Ethernet Fig. 5. Cadru Gigabit Ethernet cu câmp de expansiune media

Care este motivul?

Gigabit Ethernet

Acum se vorbește mult despre timpul pentru a trece masiv la viteza gigabitului atunci când conectați utilizatorii finali ai rețelelor locale și, din nou, se pune întrebarea cu privire la justificarea și progresivitatea soluțiilor „fibră la locul de muncă”, „fibră la domiciliu”, etc. În acest sens, acest articol, care descrie standardele nu numai pentru cupru, ci mai ales pentru interfețele GigE cu fibră optică, va fi destul de adecvat și oportun.

Arhitectura Gigabit Ethernet

Figura 1 prezintă structura straturilor Gigabit Ethernet. La fel ca în standardul Fast Ethernet, în Gigabit Ethernet nu există o schemă universală de codificare a semnalului care ar fi ideală pentru toate interfețele fizice - pe de o parte, standardele 1000Base-LX / SX / CX utilizează codarea 8B / 10B, iar pe de altă parte pe pe de altă parte, pentru standardul 1000Base-T, se utilizează un cod special extins de linie TX / T2. Funcția de codificare este realizată de substratul de codare PCS situat sub interfața GMII independentă.

Orez. 1. Structura stratului standard Gigabit Ethernet, interfață GII și transmițător Gigabit Ethernet

Interfață GMII. Gigabit Media Independent Interface (GMII) oferă interoperabilitate între stratul MAC și stratul fizic. Interfața GMII este o extensie a interfeței MII și poate suporta viteze de 10, 100 și 1000 Mbps. Are un receptor și un transmițător de 8 biți separat și poate accepta atât modurile semi-duplex, cât și full-duplex. În plus, interfața GMII poartă un semnal de ceas și două semnale de stare de linie - primul (în starea ON) indică prezența unui purtător, iar al doilea (în starea ON) indică absența coliziunilor - și alte câteva canale de semnal.și alimente. Modulul transceiver, care acoperă stratul fizic și furnizează una dintre interfețele fizice dependente de suportul media, se poate conecta, de exemplu, la un comutator Gigabit Ethernet printr-o interfață GMII.

Substrat de codare fizică PCS. La conectarea interfețelor 1000Base-X, substratul PCS utilizează codarea redundantă a blocului 8B10B, împrumutat de la standardul ANSI X3T11 Fibre Channel. Similar standardului FDDI considerat, numai pe baza unui tabel de coduri mai complex, fiecare 8 biți de intrare destinați transmiterii către un nod la distanță sunt convertiți în simboluri de 10 biți (grupuri de coduri). În plus, există caractere speciale de control pe 10 biți în fluxul de ieșire serial. Un exemplu de caractere de control sunt caracterele folosite pentru extinderea suportului (umplerea unui cadru Gigabit Ethernet la dimensiunea sa minimă de 512 octeți). La conectarea interfeței 1000Base-T, substratul PCS implementează o codare specială imunitară la zgomot pentru a asigura transmiterea prin pereche torsadată UTP Cat.5 la o distanță de până la 100 de metri - codul de linie TX / T2 dezvoltat de Level One Communications.

Două semnale de stare a liniei - semnal de prezență a purtătorului și semnal de absență a coliziunii - sunt generate de acest subnivel.

Subnivele PMA și PMD. Stratul fizic al Gigabit Ethernet folosește mai multe interfețe, inclusiv fibrele tradiționale de pereche torsadată de categoria 5, fibra multimodă și monomod. Substratul PMA convertește fluxul de caractere paralele de la PCS la un flux serial și, de asemenea, convertește (paralelizează) fluxul serial de intrare din PMD. Substratul PMD definește caracteristicile optice / electrice ale semnalelor fizice pentru diferite medii. În total, sunt definite 4 tipuri diferite de interfețe media fizice, care sunt reflectate în specificațiile standardelor 802.3z (1000Base-X) și 802.3ab (1000Base-T), (Fig. 2).

Orez. 2. Interfețe fizice ale standardului Gigabit Ethernet

Interfață 1000Base-X

Interfața 1000Base-X se bazează pe standardul de strat fizic Fibre Channel. Fibre Channel este o tehnologie care conectează stațiile de lucru, supercomputerele, dispozitivele de stocare și nodurile marginale. Fibre Channel are o arhitectură pe 4 niveluri. Cele două straturi inferioare FC-0 (interfețe și suporturi media) și FC-1 (codificare / decodare) au fost mutate pe Gigabit Ethernet. Deoarece Fibre Channel este o tehnologie aprobată, această mișcare a redus mult timpul de dezvoltare pentru standardul Gigabit Ethernet original.

Codul de bloc 8B / 10B este similar cu codul 4B / 5B utilizat în standardul FDDI. Cu toate acestea, codul 4B / 5B a fost respins în Fibre Channel deoarece codul nu furnizează echilibru DC. Dezechilibrul poate duce la încălzirea dependentă de date a diodelor laser, deoarece transmițătorul poate transmite mai mulți biți de „1” (radiație) decât „0” (fără radiații), ceea ce poate provoca erori suplimentare la viteze de transfer mari.

1000Base-X este împărțit în trei interfețe fizice, ale căror caracteristici principale sunt după cum urmează:

Interfața 1000Base-SX detectează lasere cu o lungime admisibilă a radiației în intervalul de 770-860 nm, puterea radiației emițătorului în intervalul de la -10 la 0 dBm, cu un raport ON / OFF (semnal / fără semnal) nu mai mic de 9 dB. Sensibilitatea receptorului -17 dBm, saturația receptorului 0 dBm;

Interfața 1000Base-LX detectează lasere cu o lungime admisibilă a radiației în intervalul 1270-1355 nm, puterea radiației emițătorului în intervalul de la -13,5 la -3 dBm, cu un raport ON / OFF (există un semnal / fără semnal) ) de cel puțin 9 dB. Sensibilitatea receptorului -19 dBm, saturația receptorului -3 dBm;

Pereche torsadată protejată 1000Base-CX (STP "twinax") pe distanțe scurte.

Pentru referință, Tabelul 1 prezintă principalele caracteristici ale modulelor de emisie-recepție optice fabricate de Hewlett Packard pentru interfețele standard 1000Base-SX (model HFBR-5305, = 850 nm) și 1000Base-LX (model HFCT-5305, = 1300 nm).

Tabelul 1. Specificațiile transmițătoarelor optice Gigabit Ethernet

Distanțele acceptate pentru standardele 1000Base-X sunt prezentate în Tabelul 2.

Tabelul 2. Caracteristicile tehnice ale receptoarelor optice Gigabit Ethernet

Când codificați 8B / 10B, rata de biți în linia optică este de 1250 bps. Aceasta înseamnă că lățimea de bandă a lungimii permise a cablului trebuie să fie mai mare de 625 MHz. De la masă. 2 arată că acest criteriu este îndeplinit pentru liniile 2-6. Datorită vitezei mari de transmisie a Gigabit Ethernet, trebuie să aveți grijă la construirea segmentelor lungi. Fibra monomod este cu siguranță preferată. În acest caz, caracteristicile transceiverelor optice pot fi semnificativ mai mari. De exemplu, NBase produce comutatoare cu porturi Gigabit Ethernet care asigură distanțe de până la 40 km pe fibră monomodă fără retransmisie (sunt utilizate lasere DFB cu spectru îngust care funcționează la 1550 nm).

caracteristici ale utilizării fibrelor multimode

Există un număr imens de rețele corporative în lume bazate pe cablu fibra optică multimod, cu fibre 62,5 / 125 și 50/125. Prin urmare, este firesc ca chiar și în etapa de formare a standardului Gigabit Ethernet să apară problema adaptării acestei tehnologii pentru utilizarea în sistemele de cabluri multimode existente. În cursul cercetărilor privind dezvoltarea specificațiilor 1000Base-SX și 1000Base-LX, a fost dezvăluită o anomalie foarte interesantă asociată cu utilizarea transmițătorilor laser împreună cu fibra multimodală.

Fibra multimod a fost proiectată pentru a fi combinată cu diode emițătoare de lumină (spectru de emisii 30-50 ns). Radiațiile incoerente de la astfel de LED-uri intră în fibră pe întreaga zonă a miezului purtător de lumină. Ca urmare, un număr mare de grupuri de moduri sunt excitate în fibră. Semnalul de propagare se pretează bine descrierii în limbajul dispersiei intermodale. Eficiența utilizării unor astfel de LED-uri ca emițătoare în standardul Gigabit Ethernet este scăzută, datorită frecvenței de modulație foarte ridicate - rata de biți în linia optică este de 1250 Mbaud, iar durata unui impuls este de 0,8 ns. Viteza maximă, când LED-urile sunt încă utilizate pentru transmiterea semnalului pe fibră multimod, este de 622,08 Mbps (STM-4, ținând cont de redundanța codului 8B / 10B, rata de biți în linia optică este de 777,6 Mbaud). Prin urmare, Gigabit Ethernet a devenit primul standard care reglementează utilizarea transmițătoarelor laser optice împreună cu fibrele multimode. Zona de intrare a radiației în fibră de la laser este mult mai mică decât dimensiunea miezului unei fibre multimode. Acest fapt în sine nu duce încă la o problemă. În același timp, în procesul tehnologic de producție a fibrelor comerciale multimode standard, sunt permise unele defecte (abateri în intervalul admisibil) care nu sunt critice pentru utilizarea tradițională a fibrei, care sunt cele mai concentrate în apropierea axei miezului fibrei . Deși o astfel de fibră multimodală îndeplinește pe deplin cerințele standardului, lumina laser coerentă introdusă în centrul unei astfel de fibre, trecând prin regiuni de neomogenitate a indicelui de refracție, este capabilă să se împartă într-un număr mic de moduri, care apoi se propagă de-a lungul fibra prin diferite căi optice și la viteze diferite. Acest fenomen este cunoscut sub denumirea de modul diferențial DMD. Ca rezultat, apare o schimbare de fază între moduri, ducând la interferențe nedorite pe partea de recepție și la o creștere semnificativă a numărului de erori (Fig. 3a). Rețineți că efectul se manifestă numai în combinația simultană a mai multor circumstanțe: o fibră mai puțin reușită, un emițător laser mai puțin reușit (desigur, îndeplinind standardul) și radiații de intrare mai puțin reușite în fibră. Din punct de vedere fizic, efectul DMD este asociat cu faptul că energia dintr-o sursă coerentă este distribuită într-un număr mic de moduri, în timp ce o sursă incoerentă excită în mod uniform un număr imens de moduri. Studiile arată că efectul este mai pronunțat atunci când se utilizează lasere cu lungime de undă mare (fereastră de transparență 1300 nm).

Fig. 3. Propagarea radiației coerente într-o fibră multimodală: a) Manifestarea efectului întârzierii modului diferențial (DMD) la cuplarea axială a radiației; b) Cuplarea în afara axei a radiației coerente într-o fibră multimodală.

Această anomalie în cel mai rău caz poate duce la o scădere a lungimii maxime a segmentului pe baza FOC multimod. Deoarece standardul ar trebui să ofere o garanție de performanță de 100%, lungimea maximă a segmentului ar trebui reglementată ținând seama de posibila manifestare a efectului DMD.

Interfață 1000Base-LX... Pentru a menține o distanță mai mare și a evita imprevizibilitatea comportamentului legăturii Gigabit Ethernet din cauza anomaliei, se propune injectarea radiației în partea descentrată a miezului de fibră multimod. Datorită divergenței diafragmei, radiația are timp să fie distribuită uniform pe întregul miez de fibră, slăbind mult manifestarea efectului, deși lungimea maximă a segmentului rămâne limitată după aceea (Tabelul 2). Cablurile optice tranzitorii monomod MCP (modul de condiționare a cablurilor) sunt special concepute, în care unul dintre conectori (și anume, cel care este planificat să fie împerecheat cu fibră multimod) are un ușor decalaj față de axa nucleului fibrei. Un cablu optic cu un conector fiind Duplex SC cu un miez offset și celălalt cu un Duplex SC obișnuit poate fi denumit MCP Duplex SC - Duplex SC. Desigur, un astfel de cablu nu este potrivit pentru utilizarea în rețelele tradiționale, de exemplu, în Fast Ethernet, din cauza pierderii mari de inserție la interfața cu MCP Duplex SC. MCP tranzitoriu poate fi o fibră combinată monomod și multimod și poate conține un element de polarizare inter-fibră intern. Apoi, cu un capăt monomod, este conectat la un transmițător laser. În ceea ce privește receptorul, la acesta se poate conecta un cablu de patch-uri multimode standard. Utilizarea cablurilor MCP de tranziție face posibilă alimentarea radiației într-o fibră multimodă printr-o regiune decalată cu 10-15 microni de la axă (Fig. 3b). Astfel, rămâne posibilă utilizarea porturilor de interfață 1000Base-LX cu FOC-uri monomod, deoarece radiația va fi injectată acolo strict în centrul miezului de fibră.

Interfață 1000Base-SX... Întrucât interfața 1000Base-SX este standardizată numai pentru utilizarea cu fibră multimod, offsetul zonei de intrare a radiației de pe axa centrală a fibrei poate fi implementat în interiorul dispozitivului, eliminând astfel necesitatea utilizării unui cablu optic de potrivire.

Interfață 1000Base-T

1000Base-T este o interfață standard Gigabit Ethernet pentru transmisie pe perechi torsadate neecranate de categoria 5 și mai mari pe distanțe de până la 100 de metri. Toate cele patru perechi de cabluri de cupru sunt utilizate pentru transmisie, rata de transmisie pentru o pereche este de 250 Mbit / s. Se presupune că standardul va oferi transmisie full-duplex, iar datele despre fiecare pereche vor fi transmise simultan în două direcții simultan - duplex dual. 1000Base-T. Din punct de vedere tehnic, s-a dovedit a fi destul de dificil de implementat transmisia duplex de 1 Gbps peste UTP cat.5 twisted pair, mult mai dificilă decât în standardul 100Base-TX. Influența diafragmei apropiate și îndepărtate de la trei perechi răsucite adiacente pe o pereche dată într-un cablu cu patru perechi necesită dezvoltarea unei transmisii speciale imunitare la zgomot amestecată și o unitate inteligentă de recunoaștere și restaurare a semnalului la recepție. Mai multe metode de codificare au fost inițial considerate ca fiind candidați pentru aprobare în standardul 1000Base-T, incluzând: PAM-5 de codificare a amplitudinii pulsului pe 5 niveluri; modularea amplitudinii în cuadratură QAM-25, etc. Mai jos sunt scurte idei de PAM-5, aprobate definitiv ca standard.

De ce codificarea pe 5 niveluri. Codificarea comună pe 4 niveluri procesează biții de intrare în perechi. În total, există 4 combinații diferite - 00, 01, 10, 11. Transmițătorul poate seta propriul nivel de tensiune al semnalului transmis pentru fiecare pereche de biți, ceea ce înjumătățește frecvența de modulație a semnalului cu patru niveluri, în schimb 125 MHz de 250 MHz, (Fig. 4) și, prin urmare, frecvența radiației. Un al cincilea nivel a fost adăugat pentru a crea redundanță de cod. Ca urmare, devine posibilă corectarea erorilor la recepție. Aceasta oferă un raport semnal-zgomot suplimentar de 6 dB.

Fig. 4. Schema de codare PAM-4 pe 4 nivele

Nivel MAC

Stratul MAC Gigabit Ethernet folosește același protocol de transfer CSMA / CD ca strămoșii săi Ethernet și Fast Ethernet. Principalele restricții privind lungimea maximă a unui segment (sau domeniu de coliziune) sunt determinate de acest protocol.

Standardul Ethernet IEEE 802.3 are o dimensiune minimă a cadrului de 64 de octeți. Valoarea dimensiunii minime a cadrului determină distanța maximă admisibilă între stații (diametrul domeniului de coliziune). Timpul în care stația transmite un astfel de cadru - timpul canalului - este de 512 BT sau 51,2 μs. Lungimea maximă a rețelei Ethernet este determinată de condiția de rezoluție a coliziunii, și anume, timpul necesar semnalului pentru a ajunge la nodul la distanță și pentru a returna RDT înapoi nu trebuie să depășească 512 BT (cu excepția preambulului).

La trecerea de la Ethernet la Fast Ethernet, viteza de transmisie crește, iar timpul de traducere al unui cadru de 64 de octeți este redus în mod corespunzător - este egal cu 512 BT sau 5,12 μs (în Fast Ethernet 1 BT = 0,01 μs). Pentru a putea detecta toate coliziunile până la sfârșitul transmisiei cadrului, ca înainte, trebuie îndeplinită una dintre condiții:

Fast Ethernet a păstrat aceeași dimensiune minimă a cadrului ca Ethernet. Aceasta a păstrat compatibilitatea, dar a dus la o reducere semnificativă a diametrului domeniului de coliziune.

Din nou, în virtutea continuității sale, standardul Gigabit Ethernet trebuie să accepte aceleași dimensiuni minime și maxime ale cadrelor care sunt acceptate în Ethernet și Fast Ethernet. Dar pe măsură ce viteza de transmisie crește, timpul de transmisie al unui pachet de aceeași lungime scade în consecință. Menținând aceeași lungime minimă a cadrului, aceasta ar duce la o scădere a diametrului rețelei, care nu ar depăși 20 de metri, ceea ce ar putea fi de puțin folos. Prin urmare, la dezvoltarea standardului Gigabit Ethernet, sa decis creșterea timpului canalului. În Gigabit Ethernet, acesta este 4096 BT și este de 8 ori mai rapid decât Ethernet și Fast Ethernet. Cu toate acestea, pentru a menține compatibilitatea cu standardele Ethernet și Fast Ethernet, dimensiunea minimă a cadrului nu a fost mărită, dar un cadru suplimentar a fost adăugat cadrului, numit „extensie media”.

extensia purtătorului

Simbolurile din câmpul suplimentar nu poartă de obicei informații despre servicii, dar umplu canalul și măresc „fereastra de coliziune”. Ca urmare, coliziunea va fi înregistrată de toate stațiile cu un diametru mai mare al domeniului de coliziune.

Dacă stația dorește să transmită un cadru scurt (mai puțin de 512 octeți), acest câmp este adăugat la transmisie - o extensie purtătoare care completează cadrul la 512 octeți. Câmpul sumă de control este calculat numai pentru cadrul original și nu se aplică câmpului de extensie. Când se primește un cadru, câmpul de extensie este eliminat. Prin urmare, stratul LLC nu știe nici măcar despre prezența câmpului de extensie. Dacă dimensiunea cadrului este egală sau mai mare de 512 octeți, atunci nu există câmp de extensie media. Figura 5 prezintă formatul cadrului Gigabit Ethernet atunci când se utilizează o extensie media.

Fig. 5. Cadru Gigabit Ethernet cu câmp de extensie media.

pachetul izbucnind

Extinderea media este cea mai naturală soluție pentru a menține compatibilitatea Fast Ethernet și același diametru al domeniului de coliziune. Dar a risipit lățimea de bandă. Până la 448 de octeți (512-64) pot fi irosiți la transmiterea unui cadru scurt. În etapa de dezvoltare a standardului Gigabit Ethernet, NBase Communications a făcut o propunere de actualizare a standardului. Această actualizare, numită congestie în loturi, permite o utilizare mai eficientă a câmpului de extensie. Dacă stația / comutatorul are mai multe cadre mici de trimis, atunci primul cadru este umplut cu un câmp de expansiune purtător la 512 octeți și trimis. Restul cadrelor sunt trimise după un interval minim de cadre între 96 de biți, cu o excepție importantă - spațiul dintre cadre este umplut cu simboluri de extensie (Fig. 6a). Astfel, suportul nu devine silențios între trimiterea cadrelor originale scurte și niciun alt dispozitiv din rețea nu poate interfera cu transmisia. O astfel de aliniere a cadrelor poate apărea până când numărul total de octeți transmis depășește 1518. Congestia pachetelor reduce probabilitatea coliziunilor, deoarece un cadru supraîncărcat se poate ciocni numai în etapa de transmitere a primului său cadru original, inclusiv extinderea mediului, ceea ce crește cu siguranță performanța rețelei. . mai ales la sarcini grele (Fig. 6-b).

Fig. 6. Congestia pachetelor: a) transmisie cadru; b) comportamentul lățimii de bandă.

Pe baza materialelor companiei „Telecom Transport”

Introducere

O rețea Ethernet de 10/100 Mbps va fi mai mult decât suficientă pentru orice activitate dintr-o rețea mică. Dar ce zici de viitor? Te-ai gândit la streaming video prin rețeaua de acasă? 10/100 Ethernet va face față acestora?

În primul nostru articol despre Gigabit Ethernet, îl vom analiza mai atent și vom stabili dacă aveți nevoie de el. De asemenea, vom încerca să aflăm de ce aveți nevoie pentru a crea o rețea pregătită pentru gigabit și vom face un tur rapid al echipamentelor gigabit pentru rețelele mici.

Ce este Gigabit Ethernet?

Gigabit Ethernet este, de asemenea, cunoscut sub numele de gigabit peste cupru sau 1000BaseT... Este o versiune Ethernet obișnuită care funcționează la viteze de până la 1.000 de megabiți pe secundă, adică de zece ori mai rapid decât 100BaseT.

Gigabit Ethernet se bazează pe standardul IEEE 802,3z care a fost aprobat în 1998. Cu toate acestea, în iunie 1999, i-a ieșit un addendum - standardul gigabit Ethernet peste pereche răsucită de cupru. 1000BaseT... Acest standard a reușit să scoată Gigabit Ethernet din camerele serverului și din coloanele vertebrale, asigurând utilizarea acestuia în aceleași condiții ca 10/100 Ethernet.

Înainte de 1000BaseT, Gigabit Ethernet avea nevoie de cabluri de fibră optică sau de cupru ecranate, care nu sunt potrivite pentru rețelele LAN convenționale. Aceste cabluri (1000BaseSX, 1000BaseLX și 1000BaseCX) sunt încă utilizate în aplicații speciale astăzi, deci nu le vom acoperi.

Grupul Gigabit Ethernet 802.3z a făcut o treabă excelentă de a elibera un standard universal de zece ori mai rapid decât 100BaseT. 1000BaseT este, de asemenea compatibil cu versiunile anterioare cu hardware 10/100, folosește CAT-5 cablu (sau categorie superioară). Apropo, astăzi o rețea tipică este construită pe baza cablului de a cincea categorie.

Avem nevoie de ea?

Prima literatură despre Gigabit Ethernet a indicat piața întreprinderilor ca un domeniu de aplicație pentru noul standard și, cel mai adesea, pentru conectivitatea depozitului de date. Deoarece Gigabit Ethernet oferă lățimea de bandă de zece ori mai mare decât cea tradițională 100BaseT, o aplicație naturală a standardului este conectarea site-urilor cu lățime de bandă mare. Este comunicarea dintre servere, switch-uri și backbones. Aici este necesar, necesar și util Gigabit Ethernet.

Pe măsură ce prețul hardware-ului gigabit a scăzut, domeniul de aplicare al 1000BaseT s-a extins pentru a include „utilizatorii avansați” și calculatoarele de grupuri de lucru care utilizează „aplicații care necesită lățime de bandă”.

Deoarece majoritatea rețelelor mici au nevoi de date modeste, este puțin probabil să aibă nevoie vreodată de lățimea de bandă a rețelei 1000BaseT. Să aruncăm o privire la câteva aplicații tipice de rețea mici și să le evaluăm nevoia de Gigabit Ethernet.

Avem nevoie de el, continuare

Transferul de fișiere mari prin rețea
O astfel de aplicație este tipică, mai degrabă, pentru birourile mici, în special în companiile care se ocupă cu proiectarea grafică, arhitectura sau alte activități legate de procesarea fișierelor cu dimensiuni de la zeci la sute de megaocteți. Puteți calcula cu ușurință că un fișier de 100 MB va fi transferat pe o rețea 100BaseT în doar opt secunde [(100 MB x 8 biți / octet) / 100 Mbps]. În realitate, mulți factori degradează viteza de transfer, astfel încât fișierul dvs. va dura puțin mai mult pentru a fi transferat. Unii dintre acești factori sunt legați de sistemul de operare, aplicațiile care rulează, cantitatea de memorie de pe computerele dvs., viteza procesorului și vârsta. (Vârsta sistemului afectează viteza autobuzelor de pe placa de bază.)
Un alt factor important este viteza echipamentelor de rețea, iar trecerea la echipamentele gigabit poate elimina blocajele potențiale și poate accelera transferul de volume mari de fișiere. Mulți vor susține că viteza de peste 50 Mbps pe o rețea 100BaseT este departe de a fi banală. Gigabit Ethernet, pe de altă parte, va putea oferi o viteză de transfer de peste 100 Mbps.
Dispozitive de redundanță a rețelei
Puteți considera acest caz ca o variantă a „fișierelor mari”. Dacă rețeaua dvs. este configurată pentru a face backup tuturor computerelor pe un singur server de fișiere, atunci Gigabit Ethernet va accelera procesul. Cu toate acestea, există și o capcană - o creștere a „conductei” de transmisie către server poate să nu conducă la un efect pozitiv dacă serverul nu are timp să proceseze fluxul de date primite (acest lucru se aplică și mediului de rezervă).
Pentru a beneficia de o rețea de mare viteză, ar trebui să vă echipați serverul cu mai multă memorie și să faceți backup pe un hard disk rapid, mai degrabă decât pe bandă sau CD-ROM. După cum puteți vedea, trebuie să vă pregătiți temeinic pentru tranziția la Gigabit Ethernet.
Aplicații client-server
Această zonă de aplicație este din nou mai frecventă în rețelele de afaceri mici decât în rețelele de acasă. O cantitate mare de date poate fi transferată între client și server în astfel de aplicații. Abordarea este aceeași: trebuie să analizați cantitatea de date de rețea transmise pentru a vedea dacă aplicația poate ține pasul cu creșterea lățimii de bandă a rețelei și dacă aceste date sunt suficiente pentru a încărca Gigabit Ethernet.

În realitate, credem că este puțin probabil ca majoritatea constructorilor de rețele de domiciliu să găsească suficiente motive pentru a cumpăra echipamente gigabit. În rețelele de afaceri mici, trecerea la gigabit poate ajuta, dar vă recomandăm să analizați mai întâi cantitatea de date transferate. Totul este clar cu starea actuală. Dar ce se întâmplă dacă doriți să luați în considerare posibilitatea actualizărilor viitoare. Ce trebuie să faceți astăzi pentru a fi gata pentru asta? În următoarea parte a articolului nostru, vom analiza modificările care trebuie făcute în cea mai scumpă, cea mai adesea și consumatoare de timp, parte a rețelei - cablu.

Cablu Ethernet Gigabit

După cum am menționat în introducere, una dintre cerințele cheie ale standardului 1000BaseT este utilizarea cablului de categoria 5 (CAT 5) sau superior. Adică Gigabit Ethernet poate lucra la structura cablurilor existente din categoria a 5-a... De acord, această oportunitate este foarte convenabilă. De obicei, toate rețelele moderne folosesc cablu de categoria 5, cu excepția cazului în care rețeaua dvs. a fost instalată în 1996 sau anterior (standardul a fost aprobat în 1995). Cu toate acestea, aici există mai multe capcane.

Sunt necesare patru perechi
După cum se vede din din acest articol 1000BaseT utilizează toate cele patru perechi de cablu de categoria 5 (sau mai mare) pentru a crea patru legături de 250 Mbps. (Se utilizează, de asemenea, o altă schemă de codificare - modulația amplitudinii pulsului pe cinci niveluri - pentru a rămâne în intervalul de frecvență CAT5 de 100 MHz). Drept urmare, putem utiliza structura de cablare CAT 5 existentă pentru Gigabit Ethernet.
Deoarece 10 / 100BaseT folosește doar două din patru perechi CAT 5, unele persoane nu au conectat perechi suplimentare atunci când și-au instalat rețelele. Perechile au fost utilizate, de exemplu, pentru un telefon sau pentru Power over Ethernet (POE). Din fericire, NIC-urile și comutatoarele gigabit sunt suficient de inteligente pentru a reveni la 100BaseT dacă toate cele patru perechi nu sunt disponibile. Prin urmare, în orice caz, rețeaua dvs. va funcționa cu switch-uri gigabit și plăci de rețea, dar nu veți obține viteză mare pentru banii plătiți.
Nu utilizați conectori ieftini
O altă problemă pentru amatorii de rețea este sertizarea slabă și prizele de perete ieftine. Acestea duc la nepotriviri de impedanță, rezultând pierderi de retur și, ca rezultat, lățime de bandă redusă. Desigur, puteți încerca să căutați direct cauza, dar ar fi bine să obțineți un tester de rețea care poate detecta pierderile de întoarcere și diafragma. Sau doar suportă viteza mică.
Restricții de lungime și topologie
1000BaseT este limitat la aceeași lungime maximă a segmentului ca 10 / 100BaseT. Astfel, diametrul maxim al rețelei este de 200 de metri (de la un computer la altul printr-un singur comutator). Pentru topologia 1000BaseT, se aplică aceleași reguli ca și pentru 100BaseT, cu excepția faptului că este permis un singur repetor pe segment de rețea (sau, mai exact, un „domeniu de coliziune semi-duplex”). Dar, deoarece Gigabit Ethernet nu acceptă transmisia semi-duplex, puteți uita de ultima cerință. În general, dacă rețeaua dvs. a funcționat bine sub 100BaseT, nu ar trebui să aveți nicio problemă să treceți la gigabit.

Cablu Ethernet Gigabit Continuat

Cel mai bine este să folosiți un cablu pentru stabilirea de rețele noi. CAT 5e... Deși CAT 5 și CAT 5e ambele trec 100 MHz, Cablul CAT5e este fabricat cu parametri suplimentari importanți pentru o mai bună transmisie a semnalelor de înaltă frecvență.

Consultați următoarele documente Belden pentru a afla mai multe despre specificațiile cablului CAT 5e (în engleză):

Deși un cablu CAT 5 modern va funcționa foarte bine cu 1000BaseT, este mai bine să alegeți CAT 5e dacă doriți să garantați o lățime de bandă ridicată. Dacă sunteți ezitant, estimați costul cablurilor CAT 5 și CAT 5e și mergeți la fel.

Singurul lucru pe care ar trebui să-l evitați este Recomandările de cumpărare CAT 6 cablu pentru gigabit Ethernet. CAT 6 a fost adăugat la standardul TIA-568 în iunie 2002și omite frecvențe până la 200 MHz... Vânzătorii vă vor convinge cel mai probabil să cumpărați cea de-a șasea categorie mai scumpă, dar veți avea nevoie de ea numai dacă intenționați să construiți o rețea. 10 Gbps Cablare Ethernet peste cupru, ceea ce este greu de realizat în acest moment. Dar cablul CAT 7? Uita de asta!

Dacă aveți o sumă bună, atunci este mai bine să o cheltuiți specialist în rețea care posedă suficientă experiență în stabilirea rețelelor gigabit... Un tehnician va putea să stabilească în mod competent cabluri sau să testeze rețeaua existentă pentru a lucra cu Gigabit Ethernet. Când instalați un cablu CAT 6, vă recomandăm să solicitați ajutor profesional, deoarece acest cablu specifică raza de îndoire și conectorii speciali de înaltă calitate.

Echipament gigabit

Într-un fel, problema „gigabitului sau nu” ar fi putut face obiectul unor controverse în urmă cu un an sau câțiva ani. Din punctul de vedere al unui cumpărător SOHO, tranziția de la 10 la 10/100 Mbps s-a întâmplat deja. Noile computere sunt echipate cu porturi Ethernet 10/100, routerele folosesc deja switch-uri 10/100 încorporate, mai degrabă decât hub-uri 10BaseT. Cu toate acestea, o astfel de schimbare nu este o consecință a cerințelor și dorințelor rețelelor de domiciliu. Sunt mulțumiți de echipamentele existente.

Pentru aceste modificări, ar trebui să mulțumim utilizatorilor corporativi care cumpără astăzi doar 10/100 echipamente în vrac, ceea ce ne permite să reducem prețurile pentru acesta. Odată ce producătorii de echipamente pentru consumatori au descoperit că ar putea folosi cipuri 10BaseT față de opțiunile 10/100 scump, nu au ezitat mult timp.

Astfel, arhitectura hub-ului 10BaseT de ieri a migrat în liniște către rețelele comutate 10/100 de astăzi. Vom experimenta aceeași tranziție de la 10/100 la 10/100/1000 Mbps. Și, deși a mai rămas un an sau doi până la punctul de vârf, tranziția deja inceput iar prețurile continuă să scadă constant.

Tot ce aveți nevoie este să cumpărați o placă de rețea gigabit și un comutator gigabit. Să le aruncăm o privire mai atentă.

Carduri de rețea
Plăcile de rețea PCI 10/100 / 1000BaseT pe 32 de biți, precum Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T și SMC SMC9552TX costă de la 40 la 70 USD pe internet. Produsele de la producătorii de nivelul doi sunt mai ieftine cu aproximativ 5 USD. Și, deși NIC-urile gigabit sunt de aproximativ două ori și jumătate mai scumpe decât cardurile medii 10/100, este puțin probabil ca portofelul dvs. să observe vreo diferență, cu excepția cazului în care le cumpărați în vrac.
Puteți găsi plăci de rețea care acceptă nu numai magistrala PCI pe 32 de biți, ci și cea pe 64 de biți, dar costă și mai mult. Ceea ce nu veți vedea sunt adaptoarele CardBus pentru laptopurile dvs. Din anumite motive, producătorii cred că notebook-urile nu au deloc nevoie de rețele gigabit.
Comutatoare
Dar prețul comutatoarelor 10/100/1000 te face să te gândești de zece ori la fezabilitatea comutării la gigabit Ethernet. Vestea bună este că sunt disponibile acum switch-uri transparente gigabit, care sunt mult mai ieftine decât omologii lor gestionați pentru piața de întreprindere.
Un simplu switch cu patru porturi 10/100/1000 Netgear GS104 poate fi achiziționat pentru mai puțin de 225 USD. Dacă optați pentru mărci mai puțin cunoscute precum TEG-S40TXE de la TRENDnet, puteți reduce costul la 150 USD. Puține patru porturi - vă rog. Versiunea cu opt porturi a Netgear GS108 vă va aduce înapoi aproximativ 450 USD, iar TRENDnet TEG-S80TXD aproximativ 280 USD.
Având în vedere că un comutator cu 5 porturi 10/100 costă astăzi doar 20 USD, prețurile pentru gigabit vor părea prea mari pentru unii. Dar amintiți-vă, până de curând, ați putea cumpăra switch-uri Gigabit gestionate doar la peste 100 USD per port. Prețurile se îndreaptă în direcția cea bună!

Trebuie să schimbați computerele?

Iată un mic secret pentru Gigabit Ethernet: Sub Win98 sau 98SE, probabil că nu veți obține niciun beneficiu din viteza Gigabit. În timp ce puteți încerca să îmbunătățiți randamentul prin editarea registrului, totuși nu obțineți o creștere semnificativă a performanței față de hardware-ul dvs. actual 10/100.

Problema rezidă în stiva TC98 / IP Win98, care nu a fost concepută cu rețeaua de mare viteză în minte. Stiva are probleme chiar și cu utilizarea 100BaseT rețele, ce putem spune despre comunicarea gigabit atunci! Vom reveni la această problemă în cel de-al doilea articol, dar pentru moment, ar trebui să luați în considerare doar Win2000și WinXP pentru a lucra cu gigabit Ethernet.

Cu ultima frază nu suntem în niciun caz nu presupune că numai Windows 2000 și XP acceptă plăci de rețea gigabit. Pur și simplu nu am testat performanța pe alte sisteme de operare, așa că vă rugăm să vă abțineți de la comentarii sarcastice!

Dacă vă întrebați dacă va trebui să aruncați vechiul computer bun și să cumpărați unul nou pentru a utiliza Gigabit Ethernet, atunci răspunsul nostru este „poate”. Pe baza experienței noastre practice, un hertz de procesoare „moderne” este egal cu un bit pe secundă de lățime de bandă a rețelei... Unul dintre producătorii de echipamente de rețea gigabit a fost de acord cu noi: orice mașină cu viteză de ceas 700 MHz sau mai jos nu vor putea utiliza pe deplin lățimea de bandă a Gigabit Ethernet. Deci, chiar și cu sistemul de operare potrivit, computerele vechi sunt gigabit Ethernet ca o cataplasmă moartă. Veți vedea mai repede viteze 100-500 Mbps

Nu mă grăbeam să-mi mut rețeaua de acasă de la 100 Mbps la 1 Gbps, ceea ce este destul de ciudat pentru mine, deoarece transfer un număr mare de fișiere prin rețea. Cu toate acestea, atunci când cheltuiesc bani pentru actualizarea computerului sau a infrastructurii, cred că ar trebui să obțin imediat un spor de performanță în aplicațiile și jocurile pe care le rulez. Mulți utilizatori le place să se distreze cu o nouă placă video, procesor central și un fel de gadget. Cu toate acestea, din anumite motive, echipamentele de rețea nu atrag un astfel de entuziasm. Într-adevăr, este dificil să investești banii câștigați în infrastructura de rețea în loc de un alt cadou tehnologic de ziua de naștere.

Cu toate acestea, cerințele mele de lățime de bandă sunt foarte mari și, la un moment dat, am realizat că infrastructura pentru 100 Mbps nu mai era suficientă. Toate computerele mele de acasă au deja adaptoare integrate de 1 Gbps (pe plăci de bază), așa că am decis să iau lista de prețuri a celei mai apropiate companii de calculatoare și să văd de ce am nevoie pentru a transfera întreaga mea infrastructură de rețea la 1 Gbps.

Nu, o rețea gigabit acasă nu este deloc atât de complicată.

Am cumpărat și instalat tot hardware-ul. Îmi amintesc că a fost nevoie de aproximativ un minut și jumătate pentru a copia un fișier mare într-o rețea de 100 Mbps. După actualizarea la 1 Gbps, același fișier a fost copiat în 40 de secunde. Câștigurile de performanță au fost frumoase, dar încă nu am obținut superioritatea de zece ori pe care ne-am putea aștepta comparând lățimea de bandă de 100 Mbps față de 1 Gbps a rețelelor vechi și noi.

Marimea ramei

Rame / sec

Rata de transfer de date, Mbps

Interval între cadre, μs

Pentru o rețea gigabit, toate părțile acesteia trebuie să accepte 1 Gbps. De exemplu, dacă aveți instalate plăci de rețea gigabit și cabluri corespunzătoare, dar hub-ul / comutatorul acceptă doar 100 Mbps, atunci întreaga rețea va funcționa la 100 Mbps.

Prima cerință este un controler de rețea. Cel mai bine este dacă fiecare computer din rețea este echipat cu un adaptor de rețea gigabit (separat sau integrat pe placa de bază). Această cerință este cea mai ușor de îndeplinit, deoarece majoritatea producătorilor de plăci de bază au integrat controlere de rețea gigabit în ultimii doi ani.

A doua cerință este ca placa de rețea să accepte și 1 Gbps. Există o concepție greșită obișnuită conform căreia rețelele gigabit necesită cabluri de categoria 5e, dar, de fapt, chiar și cablurile Cat 5 mai vechi acceptă 1 Gbps. Cu toate acestea, cablurile Cat 5e au performanțe mai bune, deci vor fi mai optime pentru rețelele gigabit, mai ales dacă cablurile au o lungime decentă. Cu toate acestea, cablurile Cat 5e sunt și astăzi cele mai ieftine, deoarece vechiul standard Cat 5 este depășit. Cablurile Cat 6 mai noi și mai scumpe oferă performanțe și mai bune pentru rețelele gigabit. Vom compara performanța cablurilor Cat 5e vs Cat 6 mai târziu în acest articol.

A treia și probabil cea mai scumpă componentă dintr-o rețea gigabit este un hub / switch de 1 Gbps. Desigur, este mai bine să utilizați un comutator (posibil asociat cu un router), deoarece un hub sau un hub nu este cel mai inteligent dispozitiv, difuzând pur și simplu toate datele de rețea prin toate porturile disponibile, ceea ce duce la un număr mare de coliziuni și încetiniri scade performanța rețelei. Dacă sunteți în căutarea unor performanțe ridicate, un comutator gigabit este indispensabil deoarece redirecționează doar datele de rețea către portul corect, crescând efectiv viteza rețelei dvs. în comparație cu un hub. Un router conține de obicei un switch încorporat (cu mai multe porturi LAN) și vă permite, de asemenea, să vă conectați rețeaua de domiciliu la Internet. Majoritatea utilizatorilor casnici înțeleg avantajele unui router, deci un router gigabit este o opțiune atractivă.

CONŢINUT

Lumea modernă devine din ce în ce mai dependentă de volumul și fluxul de informații care merg în diferite direcții prin fire și fără ele. Totul a început cu mult timp în urmă și cu mijloace mai primitive decât realizările de astăzi ale lumii digitale. Dar nu intenționăm să descriem toate tipurile și metodele prin care o persoană a adus informațiile necesare în conștiința altuia. În acest articol, aș dori să ofer cititorului o poveste despre standardul creat cu puțin timp în urmă și care dezvoltă acum cu succes standardul de transmitere a informațiilor digitale, care se numește Ethernet.

Nașterea ideii și a tehnologiei Ethernet a avut loc în interiorul zidurilor Xerox PARC, împreună cu alte dezvoltări timpurii în aceeași direcție. Data oficială pentru inventarea Ethernet a fost 22 mai 1973, când Robert Metcalfe a scris o notă pentru șeful PARC despre potențialul tehnologiei Ethernet. Cu toate acestea, a fost brevetat doar câțiva ani mai târziu.

În 1979, Metcalfe a părăsit Xerox și a fondat 3Com, al cărui accent principal a fost promovarea computerelor și a rețelelor locale (LAN). Cu sprijinul unor companii renumite precum DEC, Intel și Xerox, a fost dezvoltat standardul Ethernet (DIX). După publicarea sa oficială la 30 septembrie 1980, a început o rivalitate cu două mari tehnologii brevetate - token ring și ARCNET, care au fost ulterior complet înlocuite, datorită eficienței lor mai mici și a costurilor mai mari decât produsele Ethernet.

Inițial, conform standardelor propuse (Ethernet v1.0 și Ethernet v2.0), urmau să folosească cablul coaxial ca mediu de transmisie, dar mai târziu au fost nevoiți să abandoneze această tehnologie și să treacă la utilizarea cablurilor optice și a perechii răsucite.

Principalul avantaj la începutul dezvoltării tehnologiei Ethernet a fost metoda controlului accesului. Implică conexiuni multiple cu detectarea purtătorului și detectarea coliziunilor (CSMA / CD, Acces multiplu Carrier Sense cu detectarea coliziunilor), rata de transfer a datelor este de 10 Mbps, dimensiunea pachetului este de la 72 la 1526 octeți, descrie și metodele de codificare a datelor. .. Valoarea limită a stațiilor de lucru într-un segment de rețea partajat este limitată la 1024, dar alte valori mai mici sunt posibile dacă setați limite mai stricte pentru segmentul coaxial subțire. Dar o astfel de construcție a devenit în scurt timp ineficientă și a fost înlocuită în 1995 de standardul IEEE 802.3u Fast Ethernet cu o viteză de 100 Mbps, iar mai târziu a fost adoptat standardul IEEE 802.3z Gigabit Ethernet cu o viteză de 1000 Mbps. În prezent, 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae este deja în plină utilizare, cu o viteză de 10.000 Mbit / s. În plus, avem deja evoluții menite să atingă o viteză de 100.000 Mbit / s 100 Gigabit Ethernet, dar mai întâi de toate.

O poziție foarte importantă care stă la baza standardului Ethernet este formatul său de cadre. Cu toate acestea, există destul de multe opțiuni pentru aceasta. Iată câteva dintre ele:

Varianta I este primul născut și deja în uz.

Ethernet Version 2 sau Ethernet frame II, numit și DIX (abrevierea primelor litere ale dezvoltatorilor DEC, Intel, Xerox) este cel mai comun și este folosit până în prezent. Adesea utilizat direct de protocolul Internet.

Novell este o modificare internă a IEEE 802.3 fără LLC (Controlul legăturilor logice).

Cadru IEEE 802.2 LLC.

Cadru IEEE 802.2 LLC / SNAP.

Opțional, un cadru Ethernet poate conține o etichetă IEEE 802.1Q pentru a identifica VLAN-ul către care este adresat și un IEEE 802.1p pentru a indica prioritatea.

Unele plăci Ethernet Hewlett-Packard foloseau un cadru IEEE 802.12 care este conform standardului 100VG-AnyLAN.

Pentru diferite tipuri de cadre, există, de asemenea, diferite formate și valori MTU.

Elemente funcționale ale tehnologieiGigabit Ethernet

Rețineți că producătorii de plăci Ethernet și alte dispozitive includ în principal suport pentru mai multe standarde anterioare de viteză în baud în produsele lor. În mod implicit, utilizând detectarea automată a vitezei și a duplexului, driverele de carduri determină ele însele modul optim de funcționare pentru conexiunea dintre cele două dispozitive, dar de obicei există și o alegere manuală. Deci, cumpărând un dispozitiv cu un port Ethernet 10/100/1000, avem ocazia să lucrăm cu tehnologiile 10BASE-T, 100BASE-TX și 1000BASE-T.

Iată cronologia modificărilor Ethernet prin împărțirea acestora la ratele de transmisie.

Primele soluții:

Xerox Ethernet este tehnologia originală, viteza de 3 Mbps, a existat în două versiuni versiunea 1 și versiunea 2, formatul cadrului celei mai recente versiuni este încă utilizat pe scară largă.

10BROAD36 - nu este răspândit. Unul dintre primele standarde care permite lucrul pe distanțe lungi. Utilizat tehnologie de modulare în bandă largă similară cu cea utilizată în modemurile prin cablu. S-a folosit un cablu coaxial ca mediu de transmisie a datelor.

1BASE5 - cunoscut și sub numele de StarLAN, a fost prima modificare a tehnologiei Ethernet care a folosit un cablu cu perechi răsucite. A funcționat la o viteză de 1 Mbit / s, dar nu a găsit utilizare comercială.

Mai obișnuit și optimizat pentru modificările sale de timp de 10 Mbit / s Ethernet:

10BASE5, IEEE 802.3 (numit și „Thick Ethernet”) a fost dezvoltarea inițială a unei tehnologii cu o rată de transfer de date de 10 Mbps. IEEE utilizează un cablu coaxial de 50 ohmi (RG-8) cu o lungime maximă a segmentului de 500 de metri.

10BASE2, IEEE 802.3a (numit „Thin Ethernet”) - utilizează cablu RG-58, cu o lungime maximă a segmentului de 200 de metri. Pentru a conecta computerele între ele și a conecta cablul la placa de rețea, aveți nevoie de un conector T, iar cablul trebuie să aibă un conector BNC. Terminatorii sunt necesari la fiecare capăt. De mulți ani, acest standard a fost principalul standard pentru tehnologia Ethernet.

StarLAN 10 - Primul design care utilizează cablu cu pereche răsucită pentru transmiterea datelor la 10 Mbps. Mai târziu, a evoluat în standardul 10BASE-T.

10BASE-T, IEEE 802.3i - Pentru transmisia de date se utilizează 4 cabluri de pereche răsucite (două perechi răsucite) de categoria 3 sau categoria 5. Lungimea maximă a segmentului este de 100 de metri.

FOIRL - (acronim pentru legătura inter-repetor fibră optică). Standard de bază pentru tehnologia Ethernet care utilizează cablu optic pentru transmiterea datelor. Distanța maximă de transmisie a datelor fără repetor este de 1 km.

10BASE-F, IEEE 802.3j - Termenul principal pentru familia de 10 Mbit / s a standardelor Eethernet utilizând cabluri de fibră optică de până la 2 kilometri distanță: 10BASE-FL, 10BASE-FB și 10BASE-FP. Dintre cele de mai sus, doar 10BASE-FL este utilizat pe scară largă.

10BASE-FL (Fiber Link) - O versiune îmbunătățită a standardului FOIRL. Îmbunătățirea a vizat o creștere a lungimii segmentului de până la 2 km.

10BASE-FB (Fiber Backbone) - Acum un standard neutilizat, era destinat combinării repetatoarelor într-o coloană vertebrală.

10BASE-FP (Fiber Passive) - Topologie stelară pasivă care nu necesită repetatoare - dezvoltată dar niciodată implementată.

Cea mai comună și mai ieftină alegere în momentul scrierii Fast Ethernet (100 Mbps) ( Fast Ethernet):

100BASE-T - Termenul principal pentru unul dintre cele trei standarde ale Ethernet-ului de 100 Mbit / s, utilizând perechea torsadată ca mediu de transmisie a datelor. Lungime segment până la 100 de metri. Include 100BASE-TX, 100BASE-T4 și 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - Dezvoltarea tehnologiei 10BASE-T, se folosește o topologie stelară, se folosește un cablu de perechi răsucite de categoria 5, care utilizează de fapt 2 perechi de conductori, rata maximă de transfer de date este de 100 Mbps.

100BASE-T4 - Ethernet de 100 Mbps prin cablu de categoria 3. Sunt utilizate toate cele 4 perechi. Acum practic nu este folosit. Transmiterea datelor este în modul semi-duplex.

100BASE-T2 - Neutilizat. Ethernet de 100 Mbps prin cablu de categoria 3. Sunt utilizate doar 2 perechi. Modul de transmisie duplex complet este acceptat, atunci când semnalele se propagă în direcții opuse pe fiecare pereche. Viteza de transmisie într-o direcție este de 50 Mbit / s.

100BASE-FX - Cablu Ethernet de 100 Mbps peste fibră optică. Lungimea maximă a segmentului este de 400 de metri în modul semi-duplex (pentru detectarea garantată a coliziunii) sau de 2 kilometri în modul full duplex pe fibră multimod.

100BASE-LX - Ethernet de 100 Mbps prin cablu cu fibră optică. Lungimea maximă a segmentului este de 15 kilometri în modul full duplex pe o pereche de fibre optice monomod la o lungime de undă de 1310 nm.

100BASE-LX WDM - Ethernet de 100 Mbps prin cablu cu fibră optică. Lungimea maximă a segmentului este de 15 kilometri în modul full duplex pe o singură fibră optică monomod la o lungime de undă de 1310 nm și 1550 nm. Interfețele sunt de două tipuri, diferă în lungimea de undă a transmițătorului și sunt marcate fie cu numere (lungime de undă), fie cu o literă latină A (1310) sau B (1550). Într-o pereche, numai interfețele asociate pot funcționa, pe de o parte un transmițător la 1310 nm, iar pe de altă parte la 1550 nm.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - standard Ethernet 1 Gbps. Se utilizează o pereche răsucită din categoria 5e sau categoria 6. Toate cele 4 perechi sunt implicate în transmiterea datelor. Rata de transfer a datelor este de 250 Mbps pe o pereche.

1000BASE-TX, - 1 Gbps Ethernet standard folosind doar perechi răsucite de categoria 6. Perechile de transmisie și recepție sunt separate fizic de două perechi în fiecare direcție, ceea ce simplifică foarte mult proiectarea dispozitivelor de emisie-recepție. Rata de transfer a datelor este de 500 Mbps pe o pereche. Practic nu este folosit.

1000Base-X este un termen generic pentru tehnologia Gigabit Ethernet cu transmițătoare GBIC sau SFP conectabile.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z - Tehnologia Ethernet 1 Gbps utilizează lasere cu o lungime admisibilă a radiației în intervalul de 770-860 nm, puterea radiației emițătorului în intervalul de la -10 la 0 dBm cu un raport ON / OFF (semnal / nu) semnal) nu mai puțin de 9 dB. Sensibilitate receptor 17 dBm, saturație receptor 0 dBm. Folosind fibră multimod, intervalul de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 550 de metri.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z - Tehnologia Ethernet 1 Gbps utilizează lasere cu o lungime admisibilă a radiației în intervalul 1270-1355 nm, puterea radiației emițătorului în intervalul 13,5-3 dBm, cu un raport ON / OFF (există un semnal / fără semnal) nu mai puțin de 9 dB. Sensibilitate receptor 19 dBm, saturație receptor 3 dBm. Atunci când se utilizează fibră multimod, intervalul de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 550 de metri. Optimizat pentru distanțe mari utilizând fibră monomodă (până la 40 km).

1000BASE-CX - Tehnologie Gigabit Ethernet pentru distanțe scurte (până la 25 de metri), folosește un cablu de cupru special (Shielded Twisted Pair (STP)) cu o impedanță caracteristică de 150 ohmi. Înlocuit de standardul 1000BASE-T și nu este utilizat acum.

1000BASE-LH (Long Haul) - Tehnologie Ethernet 1 Gbps, utilizează un cablu optic monomod, intervalul de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 100 de kilometri.

Standard	Tipul cablului	Lățime de bandă (nu mai rea), MHz * Km	Max. distanta, m *
1000BASE-LX (diodă laser de 1300 nm)	Fibra monomod (9μm)
	Fibra multimod (50 μm)
	Fibra multimod (62,5 μm)
1000BASE-SX (diodă laser de 850nm)	Fibra multimod (50 μm)
	Fibra multimod (62,5 μm)
	Fibra multimod (62,5 μm)
	Pereche răsucită blindată STP (150 OM)
* Standardele 1000BASE-SX și 1000BASE-LX presupun modul duplex complet ** Unele echipamente ale producătorilor pot oferi o distanță mai mare, segmentele optice fără repetere / amplificatoare intermediare pot ajunge la 100 km.

Specificații ale standardelor 1000Base-X

10 Gigabit Ethernet

Încă destul de scump, dar destul de popular, noul standard 10 Gigabit Ethernet include șapte standarde media fizice pentru LAN, MAN și WAN. În prezent este acoperit de amendamentul IEEE 802.3a și ar trebui inclus în următoarea revizuire a standardului IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 - Tehnologie 10 Gigabit Ethernet pentru distanțe scurte (până la 15 metri) folosind cablu de cupru CX4 și conectori InfiniBand.

10GBASE-SR - tehnologie Ethernet 10 Gigabit pentru distanțe scurte (până la 26 sau 82 de metri, în funcție de tipul de cablu) folosind fibră multimod. Suportă, de asemenea, distanțe de până la 300 de metri, utilizând noi fibre multimode (2000 MHz / km).

10GBASE-LX4 - Folosește multiplexarea prin divizarea lungimii de undă pentru a susține distanțe de la 240 la 300 de metri pe fibră multimod. Suportă, de asemenea, distanțe de până la 10 kilometri atunci când se utilizează fibră monomodă.

10GBASE-LR și 10GBASE-ER - aceste standarde acceptă distanțe de până la 10 și, respectiv, 40 de kilometri.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW și 10GBASE-EW - Aceste standarde utilizează o interfață fizică care este viteză și format de date compatibil cu interfața OC-192 / STM-64 SONET / SDH. Acestea sunt similare standardelor 10GBASE-SR, 10GBASE-LR și respectiv 10GBASE-ER, deoarece utilizează aceleași tipuri de cabluri și distanțe de transmisie.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - adoptat în iunie 2006 după 4 ani de dezvoltare. Utilizează un cablu de pereche torsadată ecranat. Distanțe - până la 100 de metri.

Și, în sfârșit, despre ce știm Ethernet de 100 Gigabit(100-GE), care este încă destul de brut, dar destul de popular tehnologie.

În aprilie 2007, după reuniunea comitetului IEEE 802.3 de la Ottawa, Grupul de studiu cu viteză mai mare (HSSG) a emis o opinie cu privire la abordările tehnice în formarea canalelor optice și de cupru 100-GE. În acest moment, grupul de lucru 802.3ba a fost în cele din urmă format pentru a dezvolta specificația 100-GE.

Ca și în evoluțiile anterioare, standardul 100-GE va lua în considerare nu numai fezabilitatea economică și tehnică a implementării sale, ci și compatibilitatea lor înapoi cu sistemele existente. În acest moment, necesitatea unor astfel de viteze este dovedită incontestabil de companiile de top. Creșterea constantă a volumului de conținut personalizat, inclusiv la livrarea videoclipurilor de pe portaluri precum YouTube și alte resurse utilizând tehnologiile IPTV și HDTV. De asemenea, ar trebui să menționăm videoclipuri la cerere. Toate acestea determină necesitatea a 100 de operatori Gigabit Ethernet și furnizori de servicii.

Dar pe fondul unei selecții largi de noi abordări tehnologice vechi și promițătoare în cadrul grupului Ethernet, dorim să ne oprim mai detaliat asupra tehnologiei, care astăzi dobândește o utilizare în masă completă doar din cauza scăderii costului componente. Gigabit Ethernet poate sprijini pe deplin funcționarea aplicațiilor precum streaming video, conferințe video, transmiterea de imagini complexe care impun cerințe sporite de lățime de bandă. Avantajele vitezei mai mari de transmisie în rețelele corporative și de domiciliu devin din ce în ce mai incontestabile, odată cu scăderea prețurilor pentru echipamentele din această clasă.

Acum, standardul IEEE a primit popularitatea maximă. Adoptat în iunie 1998, a fost aprobat ca IEEE 802.3z. Dar la început, doar un cablu optic a fost folosit ca mediu de transmisie. Odată cu aprobarea adăugării standardului 802.3ab în anul următor, perechea torsadată neecranată de categoria 5 a devenit mijlocul de transmisie.

Gigabit Ethernet este un descendent direct al Ethernet și Fast Ethernet, care s-au dovedit bine de peste douăzeci de ani de istorie, păstrându-și fiabilitatea și rezistența la viitor. Împreună cu compatibilitatea inversă prevăzută cu soluțiile anterioare (structura cablului rămâne neschimbată), oferă un debit teoretic de 1000 Mbps, care este aproximativ egal cu 120 Mb pe secundă. Trebuie remarcat faptul că astfel de capabilități sunt practic egale cu viteza unei magistrale PCI pe 32 de biți de 33 MHz. De aceea, adaptoarele gigabit sunt disponibile atât pentru PCI pe 32 de biți (33 și 66 MHz), cât și pentru magistrala pe 64 de biți. Odată cu această creștere a vitezei, Gigabit Ethernet a moștenit toate caracteristicile Ethernet anterioare, cum ar fi formatul cadrelor, tehnologia CSMA / CD (Transmission Sensitive Collision Detection Multiple Access), full duplex etc. Deși viteza ridicată și-a făcut propriile inovații, tocmai în moștenirea vechilor standarde se află marele avantaj și popularitatea Gigabit Ethernet. Desigur, acum sunt propuse alte soluții, precum ATM și Fiber Channel, dar aici principalul avantaj pentru utilizatorul final se pierde imediat. Trecerea la o tehnologie diferită duce la o reproiectare masivă și re-echipare a rețelelor de întreprindere, în timp ce Gigabit Ethernet va permite o creștere lină a vitezei și nu va schimba cablarea. Această abordare a permis tehnologiei Ethernet să ocupe un loc dominant în domeniul tehnologiilor de rețea și să cucerească peste 80% din piața mondială de transmisie a informațiilor.

Structura construirii unei rețele Ethernet cu tranziții ușoare la rate de date mai mari.

Inițial, toate standardele Ethernet au fost dezvoltate folosind doar un cablu optic ca mediu de transmisie - astfel Gigabit Ethernet a primit o interfață 1000BASE-X. Se bazează pe standardul de strat fizic Fibre Channel (o tehnologie pentru stații de lucru interconectate, dispozitive de stocare și noduri de margine). Deoarece această tehnologie fusese deja aprobată mai devreme, această împrumut a redus mult timpul de dezvoltare pentru standardul Gigabit Ethernet. 1000BASE-X

Noi, precum și oamenii obișnuiți, am fost mai interesați de 1000Base-CX, având în vedere funcționarea sa pe perechea torsadată ecranată (STP "twinax") pentru distanțe scurte și 1000BASE-T pentru perechea torsadată neecranată din categoria 5. Principala diferență între 1000BASE -T și Fast Ethernet 100BASE- TX a devenit că s-au folosit toate cele patru perechi (în 100BASE-TX au fost utilizate doar două). În același timp, fiecare pereche poate transmite date la o viteză de 250 Mbps. Standardul oferă transmisie duplex complet, fluxul pe fiecare pereche fiind furnizat simultan în două direcții. Datorită unei interferențe puternice în timpul unei astfel de transmisii, a fost mult mai dificil din punct de vedere tehnic să se implementeze transmisia gigabit pe perechi răsucite decât în 100BASE-TX, ceea ce a necesitat dezvoltarea unei transmisii speciale imune la zgomot amestecat, precum și un nod inteligent pentru recunoașterea și recuperarea un semnal la recepție. Ca metodă de codificare în standardul 1000BASE-T, a fost utilizată codificarea PAM-5 pe 5 niveluri a amplitudinii impulsurilor.

Criteriile pentru alegerea unui cablu au devenit, de asemenea, mai stricte. Pentru a reduce preluarea, transmisia unidirecțională, pierderea de retur, întârzierea și schimbarea de fază, a fost adoptată categoria 5e pentru perechea răsucită neecranată.

Cablul de sertizare pentru 1000BASE-T se realizează conform uneia dintre următoarele scheme:

Cablu direct.

Cablu crossover.

Diagramele de sertizare a unui cablu pentru 1000BASE-T

Inovațiile au afectat, de asemenea, nivelul standardului MAC 1000BASE-T. În rețelele Ethernet, distanța maximă dintre stații (domeniul de coliziune) este determinată pe baza dimensiunii minime a cadrului (în standardul Ethernet IEEE 802.3 era de 64 de octeți). Lungimea maximă a segmentului trebuie să fie astfel încât stația de transmisie să poată detecta o coliziune înainte de sfârșitul transmisiei cadrului (semnalul trebuie să aibă timp să treacă la celălalt capăt al segmentului și să se întoarcă înapoi). În consecință, cu o creștere a vitezei de transmisie, este necesar fie să se mărească dimensiunea cadrului, crescând astfel timpul minim pentru transmiterea unui cadru, fie să scadă diametrul domeniului de coliziune.

Când au trecut la Fast Ethernet, au folosit a doua opțiune și au redus diametrul segmentului. În Gigabit Ethernet, acest lucru nu a fost acceptabil. Într-adevăr, în acest caz, standardul care a moștenit astfel de componente Fast Ethernet precum dimensiunea minimă a cadrului, CSMA / CD și timpul de detectare a coliziunii (interval de timp) va putea funcționa în domenii de coliziune cu un diametru de cel mult 20 de metri. Prin urmare, s-a propus creșterea timpului pentru transmiterea cadrului minim. Având în vedere că, pentru compatibilitatea cu Ethernet-ul anterior, dimensiunea minimă a cadrului a fost lăsată la fel - 64 de octeți și s-a adăugat la cadru un câmp suplimentar de extensie a operatorului, care completează cadrul la 512 octeți, dar câmpul nu este adăugat în cazul când dimensiunea cadrului este mai mare de 512 octeți. Astfel, dimensiunea minimă a cadrului rezultată sa dovedit a fi de 512 octeți, timpul pentru detectarea coliziunii a crescut și diametrul segmentului a crescut la aceiași 200 de metri (în cazul 1000BASE-T). Simbolurile din câmpul extensiei purtătorului nu au semnificație semantică, suma de control nu este calculată pentru ele. Când se primește un cadru, acest câmp este eliminat chiar și la nivelul MAC, astfel încât straturile superioare continuă să funcționeze cu cadre minime de 64 de octeți în lungime.

Dar și aici au fost capcane. În timp ce extinderea media a permis compatibilitatea cu standardele anterioare, a risipit lățimea de bandă. Pierderea poate ajunge la 448 de octeți (512-64) pe cadru pentru cadrele scurte. Prin urmare, standardul 1000BASE-T a fost modernizat - a fost introdus conceptul de pachete de explozie. Vă permite să utilizați câmpul de extindere mult mai eficient. Și funcționează după cum urmează: dacă adaptorul sau comutatorul are mai multe cadre mici care trebuie trimise, atunci primul dintre ele este trimis în mod standard, cu adăugarea unui câmp de extensie de până la 512 octeți. Și toate cele ulterioare sunt trimise în forma lor originală (fără câmpul de extensie), cu un interval minim de 96 de biți între ele. Și, cel mai important, acest decalaj între cadre este umplut cu simboluri de răspândire media. Acest lucru se întâmplă până când dimensiunea totală a cadrelor trimise atinge limita de 1518 octeți. Astfel, mediul nu devine silențios pe tot parcursul transmiterii cadrelor mici, astfel încât o coliziune poate avea loc numai în prima etapă, atunci când se transmite primul cadru mic corect cu un câmp de expansiune purtător (512 octeți în dimensiune). Acest mecanism poate îmbunătăți semnificativ performanța rețelei, în special la sarcini grele, prin reducerea probabilității de coliziune.

Dar acest lucru nu a fost suficient. Inițial, Gigabit Ethernet acceptă doar dimensiunile standard ale cadrelor Ethernet, de la un minim de 64 (umplut la 512) până la un maxim de 1518 octeți. Dintre aceștia, 18 octeți sunt ocupați de antetul de serviciu standard, iar pentru date există de la 46 la 1500 octeți, respectiv. Dar chiar și un pachet de date de 1500 de octeți este prea mic în cazul unei rețele gigabit. Mai ales pentru servere care transferă cantități mari de date. Să numărăm puțin. Pentru a transfera un fișier de 1 gigabyte pe o rețea Fast Ethernet descărcată, serverul procesează 8200 de pachete / sec și durează cel puțin 11 secunde pentru a face acest lucru. În acest caz, va dura aproximativ 10 la sută din timp ca un computer de 200 MIPS să gestioneze singur întreruperile. La urma urmei, procesorul central trebuie să proceseze (să calculeze suma de control, să transfere date în memorie) fiecare pachet care ajunge.

Caracteristicile transmisiei Ethernet.

În rețelele gigabit, situația este și mai gravă - sarcina procesorului crește cu aproximativ un ordin de mărime datorită reducerii intervalului de timp dintre cadre și, în consecință, întrerupe solicitările către procesor. Tabelul 1 arată că, chiar și în cele mai bune condiții (folosind cadre de dimensiunea maximă), cadrele sunt distanțate între ele cu un interval de timp care nu depășește 12 μs. În cazul utilizării cadrelor mai mici, acest interval de timp scade doar. Prin urmare, în rețelele gigabit, în mod ciudat, etapa procesării cadrelor de către procesor a devenit blocajul. Prin urmare, în zorii formării Gigabit Ethernet, ratele de transfer efective erau departe de maximul teoretic - procesoarele pur și simplu nu puteau face față sarcinii.

Modul evident de ieșire din această situație este următorul:

creșterea intervalului de timp dintre cadre;

mutarea unei părți din încărcarea cadrelor de procesare de la procesorul central la adaptorul de rețea în sine.

Ambele metode sunt implementate în prezent. În 1999, s-a propus creșterea dimensiunii pachetului. Astfel de pachete au fost numite Jumbo Frames, iar dimensiunea lor ar putea fi cuprinsă între 1518 și 9018 bytes (în prezent, echipamentele de la unii producători acceptă, de asemenea, dimensiuni mari ale cadrelor giga). Jumbo Frames a permis să reducă încărcarea procesorului central de până la 6 ori (proporțional cu dimensiunea acestuia) și, astfel, să crească semnificativ performanța. De exemplu, pachetul maxim Jumbo Frame de 9018 octeți, în plus față de antetul de 18 octeți, conține 9000 octeți pentru date, care corespund șase cadre Ethernet maxime standard. Câștigul în performanță se realizează nu datorită scăpării mai multor anteturi de serviciu (traficul de la transmisia lor nu depășește câteva procente din lățimea totală de bandă), ci datorită reducerii timpului de procesare al unui astfel de cadru. Mai precis, timpul de procesare a unui cadru rămâne același, dar în loc de mai multe cadre mici, fiecare dintre acestea ar necesita N cicluri de procesor și o întrerupere, procesăm doar un cadru mai mare.

Lumea în curs de dezvoltare rapidă a vitezei de procesare a informațiilor oferă soluții mai rapide și mai ieftine pentru utilizarea hardware-ului special pentru a elimina o parte din sarcina de procesare a traficului din procesorul central. Tehnologia tampon este, de asemenea, utilizată pentru a întrerupe procesorul pentru a procesa mai multe cadre simultan. În acest moment, tehnologia Gigabit Ethernet devine din ce în ce mai disponibilă pentru utilizare acasă, ceea ce va interesa direct utilizatorul comun. Accesul mai rapid la resursele de acasă va oferi vizionare de înaltă calitate a videoclipurilor de înaltă definiție, va dura mai puțin timp pentru redistribuirea informațiilor și, în cele din urmă, va permite codificarea live a fluxurilor video pe unitățile de rețea.

La pregătirea articolului, au fost utilizate materiale pentru resurse http://www.ixbt.com/ șihttp://www.wikipedia.org/.

Articol citit de 15510 ori

Abonați-vă la canalele noastre

Mulți ruși au învățat deja farmecul Gigabit Ethernet ".

- Nu aveți încă Gigabit Ethernet? Atunci mergem la tine! Vă vom spune cum să construiți în mod corespunzător o rețea de domiciliu la viteze de gigabit, ce router să alegeți, ce viteză maximă poate fi atinsă cu echipamentul potrivit și cât vă va costa.

Cu doar câțiva ani în urmă, tehnologia Gigabit Ethernet a fost utilizată doar de operatorii de telecomunicații și companiile mari: în rețele corporative, rețele locale, pentru transportul traficului pe distanțe mari etc. Abonații de acasă nici măcar nu s-au gândit să obțină astfel de viteze. Dar în 2012-2013, datorită îmbunătățirii „software-ului” și „hardware-ului”, precum și celei mai răspândite tehnologii de internet, viteza gigabitului a devenit mai accesibilă și reală pentru utilizatorii privați. Astăzi, aproape fiecare rezident metropolitan are posibilitatea de a construi o rețea cu suport Gigabit Ethernet acasă.

Mulți se vor întreba: „De ce Internetul are acasă cu viteze de ordinul 1 Gbit / s? Internetul megabit nu este suficient pentru navigarea pe site-uri web, descărcarea de filme și înghețarea pe rețelele sociale? "

Vom răspunde în detaliu.

Cum poate un utilizator de acasă să utilizeze Gigabit Ethernet

Utilizatorii ruși de internet, precum și consumatorii de internet casnici din întreaga lume, sunt extrem de activi în utilizarea traficului. Volumul traficului consumat în lume crește în fiecare lună (nici măcar un an deja). În urmă cu câțiva ani, eram mulțumiți de 1 Mbit / s și, chiar mai devreme, eram gata să descărcăm un film toată noaptea pentru a-l urmări mai târziu. Astăzi, puțini oameni descarcă videoclipuri, majoritatea se uită direct la internet. În plus, mii de utilizatori doresc calitate HD și sunt dispuși să plătească pentru aceasta. Și pentru a viziona și descărca videoclipuri de înaltă calitate, aveți nevoie de internet de mare viteză nelimitat.

De asemenea, recent, televiziunea torrent câștigă popularitate, permițându-vă să urmăriți televiziunea prin Internet, complet gratuit. Unii utilizatori au început deja să abandoneze televiziunea prin cablu și satelit, alții folosesc televiziunea torrent ca un nou serviciu interesant și speră la popularizarea sa în curând. Dar, în orice caz, pentru torrent-TV aveți nevoie de internet rapid și chiar nelimitat, altfel această afacere va costa mai mult decât una obișnuită prin cablu.

Un segment foarte important al consumatorilor de internet în bandă largă de mare viteză sunt jucătorii care joacă online. Astăzi există multe jocuri online pentru care tinerii (și nu numai tinerii) își actualizează computerele, plătesc pentru internet nelimitat cu viteze mari de conectare. Mai mult, la sfârșitul anului 2013 este planificată lansarea noului joc de cult Survarium de la creatorii S.T.A.L.K.E.R. Va fi un joc online cu conturi gratuite. Având în vedere câți ruși au jucat legendarul S.T.A.L.K.E.R., furnizorii de servicii Internet ar trebui să se pregătească pentru un nou aflux de abonați dispuși să plătească pentru accesul la internet mai rapid și mai scump. Iar utilizatorii pot începe pregătirea acum - iar gigabit Internet poate fi primul pas în această pregătire.

Pe scurt, este foarte ușor să găsiți utilizarea Gigabit Ethernet într-o rețea de domiciliu dacă sunteți o persoană IT avansată și utilizați tehnologiile moderne la maximum.

Viteza Gigabit Ethernet reală - Care este captura?

Expresia „internet gigabit” sună tare, dar chiar obțineți cel puțin 1 Gbps? De fapt, această viteză este atinsă numai în condiții ideale, este nerealist să o obțineți acasă, chiar dacă instalați echipamente care acceptă Gigabit Ethernet, configurați totul după cum este necesar, comandați un pachet gigabit de la furnizorul dvs. Desigur, veți obține o viteză de 1.000 de ori mai mare decât cu 1 Mbps, deoarece aceleași restricții se aplică și pentru internetul megabit. Dar să calculăm care va fi viteza de acces la Internet.

Vom număra, folosind aritmetica obișnuită, conform abordării „standard”. În plus, vom rotunji pentru simplitate: 1 kilobit = 1000 biți, nu 1024 biți. În acest caz, 1 Gigabit este egal cu 1000 megabiți. Dar pe un hard disk, informațiile nu sunt stocate în biți, ci în octeți - unități mai mari. După cum știe toată lumea, 1 octet = 8 biți. Pentru comoditate, cantitatea de informații și viteza de transmitere a acesteia sunt de obicei luate în considerare în diferite unități, iar acest lucru confundă adesea utilizatorul, obligându-l să se aștepte mai mult decât este de fapt.

Astfel, rata de transfer a fișierelor reale va fi de 8 ori mai mică decât spune furnizorul, deoarece furnizorii și programele de testare a vitezei contează biți. 1 Gbps (1.000.000.000 bps) se traduce la 125.000.000 octeți (împărțiți la 8). Se pare că 1 Gbit / s = 125 MB / s.

Dar problema este că utilizatorul casnic, datorită diferitelor circumstanțe care nu depind întotdeauna de el, primește de fapt doar aproximativ 30% din cei 125 MB / s ideali. Adică, obținem deja aproximativ 37 MB / s. Asta este tot ce rămâne de 1 Gbps. Dar dacă te uiți la această cifră în comparație cu 1 Mbit / s, atunci vom obține totuși Internet de 1.000 de ori mai rapid.

Echipamente de rețea de domiciliu pentru Gigabit Ethernet

Este foarte posibil să creați condițiile pentru o rețea Gigabit Ethernet acasă astăzi. Mai mult, dacă aveți un computer modern, atunci nu veți avea nevoie de o re-echipare foarte mare și nu va costa atât de mult pe cât ar putea părea la prima vedere. Cel mai important lucru este să vă asigurați că toate dispozitivele dvs. primare sunt compatibile Gigabit Ethernet. La urma urmei, dacă cel puțin una dintre ele nu este concepută pentru astfel de viteze, atunci la final veți obține maximum 100 Mbps.

Dacă doriți să atingeți viteze gigabit, atunci aveți nevoie de următoarele echipamente cu suport pentru 1 Gbps:

un router care acceptă Gigabit Ethernet;
placă de rețea (adaptor Ethernet, adaptor de rețea);
Controlor de rețea;
hub / comutator;
HDD;
cablurile trebuie să fie evaluate la 1 Gbps.

Fiecare dintre dispozitivele listate este o legătură importantă în rețea; rata finală de transfer de date depinde de fiecare. Deci, să aruncăm o privire mai atentă pe fiecare dintre ele.

Router Wi-Fi. Aveți nevoie de un router gigabit, adică cu suport Gigabit Ethernet. Aceste routere sunt ceva mai scumpe decât cele de megabit, deoarece sunt proiectate pentru viteze mai mari. În principiu, există suficiente oferte pe piață sub mărcile Asus, TP-LINK, D-Link etc. Dar bazați-vă alegerea pe mai mult decât o listă de caracteristici, specificații și design. Asigurați-vă că verificați forumurile (și cel puțin 5) cu recenzii ale consumatorilor reali pentru a vă asigura că routerul va funcționa mult timp și fiabil.

Card de retea. Acest dispozitiv poate fi integrat în placa de bază sau autonom. Adaptorul de rețea pentru o rețea gigabit trebuie să accepte în mod necesar Gigabit Ethernet. Dacă computerul dvs. are mai mult de 2-3 ani, atunci cel mai probabil placa de rețea este depășită și nu acceptă viteze atât de mari. Dacă ați cumpărat recent un computer, atunci este foarte posibil să nu aveți nevoie să vă actualizați adaptorul de rețea. Dar, în orice caz, verificați caracteristicile plăcii dvs. de rețea specifice pentru compatibilitate cu rețeaua Gigabit Ethernet.

Controlor de rețea. Dacă construiți o rețea de domiciliu, atunci este important ca fiecare computer din acea rețea să aibă un controler gigabit. În caz contrar, numai acele PC-uri care au unul vor obține o viteză suficientă. La fel ca o placă de rețea, un controler de rețea poate fi separat sau integrat în placa de bază. De obicei, computerele moderne au controlere care acceptă implicit 1 Gbps. Deci, este posibil să nu aveți nevoie să modificați nimic pentru Gigabit Ethernet.

Hub / Switch. Este una dintre cele mai scumpe componente dintr-o rețea de domiciliu. Adesea, este deja în router. Dar verificați dacă acceptă viteze gigabit. Important! Un comutator este mai eficient decât un hub, deoarece direcționează datele către un singur port specific, în timp ce un hub direcționează datele către toate. Folosind un comutator, puteți economisi semnificativ resursele fără a le pulveriza pe porturi inutile.

HDD. Poate părea ciudat pentru unii, dar hard diskul afectează grav viteza accesului la Internet. Faptul este că hard diskul trimite datele către controlerul de rețea și cât de repede puteți transmite și primi date depinde de calitatea conexiunii acestora. Este de dorit ca controlerul să aibă o interfață PCI Express (PCIe), nu una PCI. Și hard diskul trebuie să aibă un conector SATA, nu IDE, deoarece acesta din urmă acceptă viteze prea mici.

Cablu de rețea. Bineînțeles, cablul este o parte esențială a unei rețele gigabit de acasă. Puteți alege cabluri de pereche răsucite Cat 5 și Cat 5e (utilizate pentru așezarea liniilor telefonice și a rețelelor locale - sunt suficiente pentru Gigabit Ethernet) sau puteți plăti puțin și să luați cablu Cat 6 (special conceput pentru Gigabit Ethernet și Fast Ethernet). Lungimea perechii răsucite nu trebuie să depășească 100 m, altfel semnalul începe să se estompeze și viteza necesară a conexiunii la Internet nu poate fi atinsă. În plus, atunci când puneți cabluri într-un apartament, acordați atenție faptului că nu este de dorit să le așezați lângă firele de alimentare (citiți mai multe despre motive).

Iar ultimul factor important pentru organizarea unei rețele Gigabit Ethernet la domiciliu este software-ul. Sistemul de operare de pe computer trebuie să fie mai proaspăt. Dacă este Windows, atunci nu mai devreme de Windows 2000 (și chiar atunci trebuie să intrați în setări). Versiunile XP, Vista, Windows 7 acceptă implicit Gigabit Internet, deci nu ar trebui să existe probleme. Cu alte sisteme de operare, poate fi necesară o configurație suplimentară.

Top 5 cele mai bune routere Wi-Fi la domiciliu
acceptă Gigabit Ethernet, 2013

1. ASUS RT-N66U- un model excelent, puternic și fiabil. Funcționează simultan în două benzi de frecvență - 2,4 și 5 GHz. Viteza mare de transfer de date este pe plac - se declară 900 Mbit / s. Excelent pentru construirea unei rețele Gigabit Ethernet de acasă. Dar trebuie să refaceți pentru a îmbunătăți performanța și a scăpa de o serie de probleme care apar pe firmware-ul nativ. Cu toate acestea, majoritatea routerelor necesită intermitent imediat sau la scurt timp după cumpărare. Costul este de aproximativ 4,5-5 mii de ruble.

2. D-Link DIR-825 - nu este o alegere proastă. Acesta este un router cu 2 benzi, destul de „umplut”. Frecvențe de lucru: 2,4 și 5 GHz; utilizarea simultană a ambelor este disponibilă. Acest router are cel mai bun raport preț-calitate de pe piață. Printre avantaje se numără un canal larg de distribuție a Wi-Fi (poate atrage până la 50 de abonați). Din punctul de vedere al utilizatorilor, cel mai vizibil dezavantaj este indicarea LED-ului luminos al dispozitivului, dar aceasta este mai mult o chestiune de gust, decât de calitatea dispozitivului. În ceea ce privește firmware-ul, îl puteți lăsa pe cel nativ, dar este recomandat să reflash pentru a îmbunătăți performanța. Prețul routerului: aproximativ 3 mii de ruble.

3. TP-LINK TL-WDR4300 Este un router foarte rapid, excelent pentru rețelele de acasă. Producătorul susține o rată maximă de transfer de date de 750 Mbps. Unul dintre avantajele importante ale acestui model față de multe altele este capacitatea de a utiliza simultan două benzi de frecvență: 2,4 și 5 GHz. Datorită acestui fapt, utilizatorii se pot conecta simultan la Internet de pe telefoane, smartphone-uri și de pe laptop, PC sau tabletă. Un alt plus al acestui model este că vine cu antene suficient de puternice care vă permit să distribuiți internetul prin Wi-Fi pentru mai mult de 200 m. Dar pentru ca toate acestea să funcționeze normal, este mai bine să schimbați firmware-ul din fabrică . Datorită mai multor manipulări software, dispozitivul va funcționa mult mai bine. Prețul modelului: aproximativ 3 mii de ruble.

4. Zyxel Keenetic Giga este un router decent cu mai multe caracteristici utile. Principalul său dezavantaj este că routerul funcționează doar într-un singur interval de frecvență - 2,4 GHz. Dar, în același timp, viteza este suficientă pentru a viziona IP-TV, pentru a utiliza rețele torrent (există un client torrent încorporat) și pentru alte servicii „gălăgioase”. Zyxel Keenetic Giga este echipat cu antene puternice, care vă permit să creați rețele Wi-Fi (apropo, dispozitivul acceptă toate standardele Wi-Fi) cu o rază lungă de acțiune. Routerul este destul de simplu de configurat, dar firmware-ul, la fel ca majoritatea routerelor, va trebui să fie schimbat. Un alt plus este că dispozitivul este relativ ieftin - de la 3 la 4 mii de ruble.

5. TP-LINK TL-WR1043ND - un router gigabit destul de puternic și ieftin. Cu toate acestea, are mai multe dezavantaje. În primul rând, funcționează numai în banda de 2,4 GHz, ceea ce nu este foarte convenabil. În al doilea rând, este mai potrivit pentru utilizatorii experimentați, deoarece firmware-ul nativ, ca în multe cazuri, nu este foarte bun și poate fi dificil să refacem acest model. Dar toate acestea sunt mai mult decât compensate de fiabilitatea și puterea acestui router. Rata maximă de transfer de date este de 300 Mbps. Dispozitivul își calculează banii, deoarece prețul modelului este egal cu doar 2 mii de ruble.