Таблица 7.7. Рабочие параметры среды Gigabit Ethernet
Технологии Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с
Стандарт предполагает использование не более двух репитеров.
Полезная пропускная способность для кадров минимальной длины (поле данных 46 байт) равна 14880*46*8=5,48 Мбит/с
Время передачи кадра: 1518+8=1526 байт=12 208бит=1220мкс+9,6(IFG)мкс=1230мкс.
Время передачи кадра: 57,6+9,6(IFG)=67,1мкс.
производительность 1/67,1=14880 кадр./сек;
(для кадров максимальной длины с полем данных 1500 байт)
производительность 1/1230=813 кадр./сек;
Полезная пропускная способность – скорость передачи пользовательских данных (поле DATA кадра)
3. Полезная пропускная способностьдля кадров максимальной длины (поле данных 1500 байт) равна 813*1500*8=9,76 Мбит/с.(что близко к номин. скор. протокола!!!)
Для Ethernet 100 Мбит/с получаем:
Максимальная скорость протокола в кадрах в секунду (для кадров минимальной длины с полем данных 46 байт) составляет 148 800;
Полезная пропускная способностьдля кадров минимальной длины равна 54,8 Мбит/с;
Полезная пропускная способностьдля кадров максимальной длины (поле данных 1500 байт) равна 97,6 Мбит/с.
В 1998 году комиссией 802.3z Института инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE) был принят стандарт 1000BASE X. Этот стандарт поднял скорость передачи данных по оптоволоконным каналам связи в дуплексном режиме до 1 Гбит/с, таким образом, увеличив скорость в 100 раз по сравнению со стандартом 10BASET. Стандарт 1000BASET, описывающий технологию со скоростью 1 Гбит/с и использующий медный UTPкабель категории 5, был принят в 1999 году.
В табл. 7.7 перечислены рабочие параметры технологии Ethernet, которая работает со скоростью 1000 Мбит/с
Параметр
Значение
Время передачи одного бита (битовый интервал)
1 нс
Канальный интервал
4096 битовых интервалов
Интервал между фреймами
96 битов
Количество коллизионных попыток
Число попыток с изменяющимся временем.
Размер jam пакета коллизии
32 бита
Максимальный размер фрейма
1518 октетов
Минимальный размер фрейма
512 битов (64 октета) (4096 бит=512 байт)
Максимальный всплеск
65536 битов (8192 бита)
Стандарты 1000BASE-T, 1000BASE-SX и 1000BASE-LX используют одинаковые временные параметры. Необходимо отметить, что 1 битовый интервал (время передачи одного бита) на скорости 1000 Мбит/с равен 1 нсили 1 миллионной секунды. Также необходимо помнить, что некоторые отличия во временных параметрах по сравнению с традиционной технологией Ethernet и Fast Ethernet связаны со специфическими проблемами, возникающими при столь малых значениях битовых и канальных интервалов.
Основная идея разработчиков стандарта Gigabit Ethernet состояла в максимальном сохранении идей классической технологии Ethernet при достижении битовой скорости в 1000 Мбит/с.
В результате дебатов были приняты следующие решения:
- Сохраняются все форматы кадров Ethernet;
- По-прежнему существует полудуплексная версия протоколов, поддерживающая метод доступа CSMA/CD;
- Поддерживаются все основные виды кабелей, используемых в Ethernet и Fast Ethernet, в том числе и волоконно-оптический, витая пара категории 5, экранированная витая пара.
Несмотря на то, что в Gigabit Ethernet не стали встраиваться новью функции, поддержание даже достаточно простых функций классического стандарта Ethernet на скорости 1 Гбит/с потребовало решения нескольких сложных задач:
1. Обеспечение приемлемого диаметра сети для работы па разделяемой среде. В связи с ограничениями, накладываемыми методом CSMA/CD на длину кабеля, версия Gigabit Ethernet для разделяемой среды допускала бы длину сегмента всего в 25 м при сохранении размера кадров и всех параметров метода CSMA/CD неизменными. Так как существует большое количество применений, требующих диаметра сети хотя бы 200 м,необходимо было каким-то образом решить эту задачу за счет минимальных изменений в технологии Fast Ethernet.
2. Достижение битовой скорости 1000 Мбит/с на оптическом кабеле. Технология Fibre Channel, физический уровень которой был взят за основу оптоволоконной версии Gigabit Ethernet, обеспечивает скорость передачи данных всего в 800 Мбит/с.
3. Использование в качестве кабеля витой пары. Такая задача на первый взгляд кажется неразрешимой — ведь даже для 100-мегабитных протоколов требуются достаточно сложные методы кодирования, чтобы уложить спектр сигнала в полосу пропускания кабеля.
Для решения этих задач разработчикам технологии Gigabit Ethernet пришлось внести изменения не только в физический уровень, как это было в случае Fast Ethernet, но и в уровень MAC
