Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet

Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet обеспечивает пропускную способность системы телекоммуникации в 1 Гбит/с и описана в рекомендациях 802.3z и 802.ЗаЬ (на UTP 5-й категории).

Особенности технологии Gigabit Ethernet:

• сохранены все виды кадров, используемых в предыдущих технологиях Ethernet;

• предусмотрено использование двух версий протокола доступа к среде передачи данных:

> полудуплексная версия протокола с методом доступа CDMA/CD;

> полнодуплексная - с коммутаторами;

• предусмотрено использование следующих типов кабеля:

> ВОК;

> витая пара категории 5;

>- коаксиальный кабель.

По сравнению с технологиями Ethernet-10 и Fast Ethernet изменения имеются как на физическом уровне, так и на уровне MAC.

Для обеспечения диаметра сети до 200 м реализованы следующие решения.

1. Увеличен минимальный размер кадра с 64 до 512 байт, что составляет 4096 битовых интервалов (bt). Кадр дополняется до 512 байт полем расширения (extension) размером от 448 до 0 байт, заполненным запрещенными символами кода 8В/10В (рис.3.30).

2. Для уменьшения накладных расходов конечным узлам разрешено передавать несколько кадров подряд, без освобождения среды передачи для других станций. Такой режим передачи называется «Burst Mode». При этом станция может передать подряд несколько кадров с общей длиной 8192 байта = 65536 бит.

В стандарте 802.3z определены следующие типы физической среды:

• одномодовый ВОК;

• многомодовый ВОК 62,5/125;

• многомодовый ВОК 50/125;

• двойной коаксиал с волновым сопротивлением 75 Ом;

• многомодовый кабель.

Спецификации кабельных систем технологии Gigabit Ethernet представлены в табл.3.5.

Таблица 3.5

Gigabit Ethernet может быть реализована на витой паре категории 5 (рекомендация IEEE 802.ЗаЬ) с использованием 4-х пар проводников, по которым одновременно передаются данные со скоростью 1000 Мбит/с. Следовательно, каждая пара должна обеспечить скорость 250 Мбит/с. Используемый метод кодирования - РАМ-5 (5 уровней потенциала).

Максимальная частота спектра несущей при передаче двухбитовых символов кода РАМ-5 составляет 62,5 МГц. С учетом передачи первой гармоники протоколу 1000Base-T требуется полоса частот до 125 МГц.

Ряд фирм производителей, включая Cisco System, Foundry Networks и Nortel, разработали оборудование для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 Гбит/с. В 2002 году утверждена спецификация IEEE 802.Зае (lOGEthernet), предусматривающая использование волоконно-оптических кабелей. В 2006 году принят стандарт 10GBase-T (IEEE 802.3ап-2006), использующий для передачи данных на расстояние до 100 метров экранированную витую пару категории 6 или 6а.

Технология lOGEthernet предназначена для передачи данных на значительные расстояния, что позволяет операторам связи предлагать своим клиентам новые услуги по объединению локальных сетей. Технология lOGEthernet увеличивает протяженность сетей Ethernet до нескольких десятков километров (в зависимости от длины волны оптического сигнала и типа используемого кабеля).

Основные особенности ЛВС lOGEthernet:

1) реализован только дуплексный режим на основе коммутаторов (рис.3.31);

2) специфицированы три группы стандартов физического уровня: 10GBase-X (спецификация 10GBase-LX4), 10GBase-R, 10GBase-W;

3) передающая среда - волоконно-оптический кабель.

Спецификации кабельных систем технологии Gigabit Ethernet представлены в табл.3.6.

В группе 10GBase-X предусмотрена только одна спецификация: 10GBase-LX4, где L - означает, что используется второй диапазон прозрачности - 1310 нм.

В группах 10GBase-R и 10GBase-W реализованы 3 по спецификации в зависимости от длины волны:

l)10GBase-RS и 10GBase-WS;

2) 10GBase-RL и 10GBase-WL;

3) 10GBase-RE и 10GBase-WE,

где S - означает, что используется первый диапазон прозрачности (850 нм); L - второй диапазон прозрачности (1310 нм); Е -третий диапазон прозрачности (1550 нм).

Таблица 3.6

Максимальное расстояние между передатчиком и приемником для окна прозрачности Е может достигать 40 км, что позволяет строить территориально протяженные транспортные сети.