Definice gigabitového Ethernetu v Síťové encyklopedii.
Co je to gigabitový Ethernet?
Gigabitový Ethernet je typ Ethernetu, který umožňuje přenos dat rychlostí 1 Gb/s (nebo 1000 Mb/s) po optických vláknech i měděných kroucené dvojlince. Gigabitový Ethernet konkuruje technologiím FDDI (Fiber Distributed Data Interface) a ATM (Asynchronous Transfer Mode) jako alternativa pro vysokorychlostní páteřní sítě. Gigabitový Ethernet je definován ve specifikacích IEEE 802.3z a 802.3ab.
Jak funguje
Gigabitový Ethernet podporuje modifikovanou metodu přístupu k médiu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) podobnou těm, které podporovaly předchozí verze 10 Mb/s Ethernetu a 100 Mb/s Fast Ethernetu. Úpravy CSMA/CD pro gigabitový Ethernet zahrnují prodloužení délky nosné a časů slotů, aby se všechny rámce zabalily do minimální délky nosné 512 bajtů. Z hlediska rozhraní MAC (media access control) se minimální velikost paketu stále jeví jako 64 bajtů. Tyto úpravy se provádějí za účelem zachování topologie o průměru 200 metrů pro sítě Gigabit Ethernet při použití topologie sdílených médií v poloduplexní komunikaci. Tyto úpravy mohou ovlivnit výkon provozu zahrnujícího menší pakety, ale to je řešeno zabudováním funkce packet-bursting do sítě Gigabit Ethernet, která umožňuje stanici dočasně převzít kontrolu nad vedením a odeslat několik malých paketů. Všimněte si, že k těmto změnám v CSMA/CD dochází pouze při poloduplexní komunikaci. Při použití přepínaných plně duplexních spojení se tyto změny neuplatňují.
Protože se používá CSMA/CD, lze Gigabit Ethernet považovat za relativně snadnou cestu upgradu pro správce sítí, kteří znají technologie 10BaseT a Fast Ethernet. Gigabitový Ethernet používá stejnou strukturu rámců jako standardní Ethernet podle normy 802.3 s délkou rámců od 64 do 1514 bajtů. Ve standardním poloduplexním režimu podporuje gigabitový Ethernet rychlost 1 Gb/s pomocí CSMA/CD, ale plně duplexní verze podporují rychlost 2 Gb/s pro vysokorychlostní páteřní sítě.
Gigabitový Ethernet lze implementovat ve čtyřech různých variantách kabeláže nebo fyzické vrstvy (PHY):
- 1000BaseCX: Používá 150-ohmovou vyváženou dvoulinku nebo stíněnou kroucenou dvojlinku (STP) na maximální vzdálenost 25 metrů. Tato verze se používá především pro připojení přepínačů a směrovačů v kabelových skříních. Používá kódování 8B/10B na bázi Fibre Channel s rychlostí sériové linky 1,25 Gb/s.
- 1000BaseLX: Používá přenosy na dlouhých vlnových délkách přes jednovidovou optickou kabeláž. Tato verze se používá především pro dlouhé kabelové trasy do 5 kilometrů.
- 1000BaseSX: Používá přenosy na krátkých vlnových délkách přes mnohovidovou optickou kabeláž. Tato verze se používá hlavně pro krátké kabelové trasy do 300 metrů (přes 50mikronové vlákno) a do 550 metrů (přes 62,5mikronové vlákno).
- 1000BaseT: Používá kroucené páry kabeláže kategorie 5 (čtyři páry vodičů) na maximální vzdálenost 100 metrů (maximální průměr sítě 200 metrů) a je určena především pro připojení vysokorychlostních pracovních stanic ke koncentrátorům v blízkých kabelových skříních.
Gigabitové sítě Ethernet mohou fungovat jako poloduplexní sítě se sdílenými médii pomocí 1000Mb/s rozbočovačů, ale obvykle se realizují jako přepínané plně duplexní sítě pomocí 1000Mb/s přepínačů Ethernet. Inženýři si v současné době představují dvě hlavní využití gigabitového Ethernetu v podnikových síťových prostředích:
- Vysokorychlostní spojení přepínačů pro páteřní sítě. Obvykle lze propojit několik přepínačů 100/1000 Mb/s a vytvořit tak ostrůvky Fast Ethernetu spojené páteřními sítěmi Gigabit Ethernet. Alternativou by bylo připojení několika přepínačů 10/100 k jednomu přepínači 100/1000.
- Vysokorychlostní spojení server-přepínač pro serverové farmy připojené k serverovým páteřním sítím. Tato konfigurace může uživatelům poskytnout přístup k aplikačním nebo souborovým serverům rychlostí 1 Gb/s.
Gigabitový Ethernet by se časem mohl používat pro přímé připojení k vysokorychlostním uživatelským pracovním stanicím, ale v současné době je realizace tohoto scénáře nákladná a většina aplikací může dosáhnout dostatečné šířky pásma pouze pomocí Fast Ethernetu.
POZNÁMKA
Gigabitový Ethernet je definován specifikací IEEE 802.3z. Gigabit Ethernet Alliance je otevřené fórum pro podporu spolupráce a standardů v průmyslových implementacích gigabitového Ethernetu. Standardy pro gigabitový Ethernet byly vyvinuty teprve nedávno a nyní se začínají široce uplatňovat ve vysokorychlostních sítích.
TIP
Modernizace páteřního přepínače Fast Ethernet na přepínač Gigabit Ethernet 100/1000 Mb/s je jednoduchá a umožní vám připojit vysokorychlostní serverové farmy pomocí karet síťového rozhraní (NIC) Gigabit Ethernet. Mezi výhody patří vyšší propustnost a výkon, více síťových segmentů, větší šířka pásma na segment a větší počet uzlů na segment.
.