Définition de Gigabit Ethernet dans l’Encyclopédie des réseaux.
Qu’est-ce que Gigabit Ethernet ?
Gigabit Ethernet est un type d’Ethernet qui permet la transmission de données à 1 Gbps (ou 1000 Mbps) à la fois sur un câblage en fibre optique et sur un câblage en cuivre à paires torsadées. Le Gigabit Ethernet est en concurrence avec les technologies FDDI (Fiber Distributed Data Interface) et ATM (Asynchronous Transfer Mode) comme alternative pour les dorsales de réseau à haut débit. Gigabit Ethernet est défini dans les spécifications IEEE 802.3z et 802.3ab.
Comment ça marche
Gigabit Ethernet prend en charge une méthode d’accès au support modifiée Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) similaire à celles prises en charge par les versions précédentes de 10-Mbps Ethernet et 100-Mbps Fast Ethernet. Les modifications apportées à la méthode CSMA/CD pour Gigabit Ethernet comprennent l’extension de la longueur de la porteuse et des temps de slot afin de tasser toutes les trames à une longueur de porteuse minimale de 512 octets. Du point de vue de l’interface MAC (contrôle d’accès au support), la taille minimale des paquets est toujours de 64 octets. Ces modifications sont effectuées pour maintenir une topologie de 200 mètres de diamètre pour les réseaux Gigabit Ethernet lorsqu’une topologie de média partagé est utilisée dans les communications semi-duplex. Les modifications peuvent affecter les performances du trafic impliquant des paquets plus petits, mais cela est compensé par l’intégration d’une fonction d’éclatement de paquets dans le Gigabit Ethernet qui permet à une station de prendre le contrôle temporaire du fil pour envoyer un certain nombre de petits paquets. Notez que ces modifications apportées au CSMA/CD ne se produisent que pendant la communication semi-duplex. Lors de l’utilisation de connexions commutées en duplex intégral, ces changements ne s’appliquent pas.
Parce que le CSMA/CD est utilisé, Gigabit Ethernet peut être considéré comme une voie de mise à niveau relativement facile pour les administrateurs réseau familiers des technologies 10BaseT et Fast Ethernet. Gigabit Ethernet utilise la même structure de trame standard 802.3 que l’Ethernet standard, avec des trames d’une longueur comprise entre 64 et 1514 octets. En mode semi-duplex standard, Gigabit Ethernet prend en charge des vitesses de 1 Gbps en utilisant CSMA/CD, mais les versions full-duplex prennent en charge des vitesses de 2 Gbps pour les backbones de réseau à haut débit.
Gigabit Ethernet peut être mis en œuvre dans quatre options de câblage ou de couche physique (PHY) différentes :
- 1000BaseCX : Utilise un câblage twinax équilibré de 150 ohms ou un câblage à paires torsadées blindées (STP) sur une distance maximale de 25 mètres. Cette version est principalement utilisée pour connecter les commutateurs et les routeurs dans les armoires de câblage. Elle utilise un codage 8B/10B basé sur Fibre Channel à un débit de ligne série de 1,25 Gbps.
- 1000BaseLX : Utilise des transmissions à grande longueur d’onde sur un câblage en fibre optique monomode. Cette version est utilisée principalement pour les longs parcours de câbles allant jusqu’à 5 kilomètres.
- 1000BaseSX : Utilise des transmissions à courte longueur d’onde sur un câblage en fibre optique multimode. Cette version est utilisée principalement pour les courts trajets de câble jusqu’à 300 mètres (sur une fibre de 50 microns) et jusqu’à 550 mètres (sur une fibre de 62,5 microns).
- 1000BaseT : Utilise un câblage à paires torsadées de catégorie 5 (quatre paires de fils) sur une distance maximale de 100 mètres (diamètre maximal du réseau de 200 mètres) et est destiné principalement à connecter des postes de travail à haut débit à des concentrateurs dans des armoires de câblage à proximité.
Les réseaux Gigabit Ethernet peuvent fonctionner comme des réseaux half-duplex à média partagé utilisant des concentrateurs 1000 Mbps, mais ils sont généralement mis en œuvre comme des réseaux full-duplex commutés utilisant des commutateurs Ethernet 1000 Mbps. Les ingénieurs envisagent actuellement deux utilisations principales du Gigabit Ethernet dans les environnements de réseaux d’entreprise :
- Connexions commutées à haut débit pour les dorsales de réseau. Typiquement, vous pourriez connecter plusieurs commutateurs 100/1000-Mbps pour fournir des îlots Fast Ethernet reliés par des backbones Gigabit Ethernet. Une alternative serait de connecter plusieurs commutateurs 10/100 à un commutateur 100/1000.
- Connexions commutateur-serveur à haut débit pour les fermes de serveurs connectées à des backbones de serveurs. Cette configuration peut fournir aux utilisateurs un accès à 1 Gbps aux serveurs d’applications ou de fichiers.
Gigabit Ethernet pourrait éventuellement être utilisé pour les connexions directes aux stations de travail des utilisateurs à haut débit, mais à l’heure actuelle, ce scénario est coûteux à mettre en œuvre et la plupart des applications peuvent obtenir une bande passante suffisante en utilisant uniquement Fast Ethernet.
NOTE
Gigabit Ethernet est défini par la spécification IEEE 802.3z. L’Alliance Gigabit Ethernet est un forum ouvert pour promouvoir la coopération et les normes dans les implémentations industrielles du Gigabit Ethernet. Les normes Gigabit Ethernet n’ont été développées que récemment et commencent maintenant à être largement mises en œuvre dans les réseaux à haut débit.
TIP
La mise à niveau d’un commutateur dorsal Fast Ethernet vers un commutateur Gigabit Ethernet 100/1000-Mbps est simple et vous permettra de connecter des fermes de serveurs à haut débit à l’aide de cartes d’interface réseau (NIC) Gigabit Ethernet. Les avantages comprennent un débit et des performances accrus, plus de segments de réseau, plus de bande passante par segment et un plus grand nombre de nœuds par segment.