A Gigabit Ethernet definíciója a Hálózati enciklopédiában.
Mi a Gigabit Ethernet?
A Gigabit Ethernet az Ethernet egy olyan típusa, amely lehetővé teszi az 1 Gbps (vagy 1000 Mbps) sebességű adatátvitelt száloptikai kábelezésen és réz sodrottpáros kábelezésen keresztül egyaránt. A Gigabit Ethernet a nagy sebességű hálózati gerinchálózatok alternatívájaként az FDDI (Fiber Distributed Data Interface) és az ATM (Asynchronous Transfer Mode) technológiákkal versenyez. A Gigabit Ethernet az IEEE 802.3z és 802.3ab specifikációkban került meghatározásra.
Hogyan működik
A Gigabit Ethernet a 10 Mbps-os Ethernet és a 100 Mbps-os Fast Ethernet korábbi változataihoz hasonló, módosított CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) média hozzáférési módszert támogat. A CSMA/CD módosításai a Gigabit Ethernet esetében magukban foglalják a vivő és a résidők hosszának meghosszabbítását, hogy minden keretet legalább 512 bájtos vivőhosszúságra csomagoljanak. A MAC (média-hozzáférés-vezérlő) interfész szempontjából a minimális csomagméret továbbra is 64 bájt. Ezeket a módosításokat a Gigabit Ethernet hálózatok 200 méteres átmérőjű topológiájának fenntartása érdekében hajtják végre, amikor a megosztott médiatopológiát fél-duplex kommunikációban használják. A módosítások befolyásolhatják a kisebb csomagokat tartalmazó forgalom teljesítményét, de ezt a Gigabit Ethernetbe épített csomagkitörési funkcióval ellensúlyozzák, amely lehetővé teszi, hogy egy állomás átmenetileg átvegye a vezeték irányítását, és több kisebb csomagot küldjön ki. Megjegyzendő, hogy a CSMA/CD ezen módosításai csak a fél-duplex kommunikáció során következnek be. A kapcsolt teljes duplex kapcsolatok használatakor ezek a változások nem érvényesek.
A CSMA/CD használata miatt a Gigabit Ethernet viszonylag egyszerű frissítési útvonalnak tekinthető a 10BaseT és Fast Ethernet technológiákat ismerő hálózati rendszergazdák számára. A Gigabit Ethernet ugyanazt a szabványos 802.3 szabványos keretezési struktúrát használja, mint a szabványos Ethernet, 64 és 1514 bájt közötti hosszúságú keretekkel. A szabványos fél-duplex üzemmódban a Gigabit Ethernet 1 Gbps sebességet támogat CSMA/CD használatával, de a teljes duplex verziók 2 Gbps sebességet támogatnak a nagy sebességű hálózati gerinchálózatokhoz.
A Gigabit Ethernet négy különböző kábelezési vagy fizikai réteg (PHY) opcióval valósítható meg:
- 1000BaseCX: 150 ohmos szimmetrikus twinax kábelezést vagy árnyékolt sodrott páros (STP) kábelezést használ maximum 25 méteres távolságon. Ezt a változatot elsősorban kapcsolók és útválasztók csatlakoztatására használják kábelezési szekrényekben. Fibre Channel-alapú 8B/10B kódolást használ 1,25 Gbps soros vonali sebességgel.
- 1000BaseLX: Hosszú hullámhosszú átvitelt használ egymódusú száloptikai kábelezésen keresztül. Ezt a változatot főként hosszú, akár 5 kilométeres kábelvezetésekhez használják.
- 1000BaseSX: Rövid hullámhosszú átvitelt használ többmódusú száloptikai kábelezésen keresztül. Ezt a változatot elsősorban rövid, legfeljebb 300 méteres (50 mikronos szálon) és legfeljebb 550 méteres (62,5 mikronos szálon) kábelfutamokhoz használják.
- 1000BaseT: 5. kategóriájú sodrott páros kábelezést használ (négy pár vezeték) legfeljebb 100 méteres távolságon (a hálózat maximális átmérője 200 méter), és elsősorban nagy sebességű munkaállomásoknak a közeli kábelszekrényekben lévő koncentrátorokhoz való csatlakoztatására szolgál.
A gigabites Ethernet-hálózatok 1000 Mbps-os hubok segítségével megosztott médiás fél-duplex hálózatként is működhetnek, de általában 1000 Mbps-os Ethernet-kapcsolókkal teljes duplex kapcsolású, kapcsolt hálózatként valósítják meg őket. A mérnökök jelenleg a Gigabit Ethernet két fő felhasználási módját képzelik el a vállalati hálózati környezetekben:
- Nagysebességű kapcsoló-kapcsoló kapcsolatok a hálózati gerinchálózatokhoz. Jellemzően több 100/1000 Mbps-os kapcsolót kapcsolhat össze, hogy gyors Ethernet-szigeteket biztosítson, amelyeket Gigabit Ethernet gerinchálózatok kötnek össze. Alternatív megoldás lehet több 10/100-as kapcsoló csatlakoztatása egy 100/1000-es kapcsolóhoz.
- Nagysebességű kiszolgáló-kapcsoló kapcsolatok a kiszolgálói gerinchálózathoz kapcsolódó kiszolgálófarmokhoz. Ez a konfiguráció 1 Gbps sebességű hozzáférést biztosíthat a felhasználóknak az alkalmazás- vagy fájlkiszolgálókhoz.
Aigabit Ethernet végül is használható lehet a nagy sebességű felhasználói munkaállomásokhoz való közvetlen csatlakozásra, de jelenleg ez egy költséges megvalósítási forgatókönyv, és a legtöbb alkalmazás csak Fast Ethernet használatával érhet el elegendő sávszélességet.
JEGYZET
Aigabit Ethernet-t az IEEE 802.3z specifikáció határozza meg. A Gigabit Ethernet Alliance egy nyílt fórum a Gigabit Ethernet ipari megvalósításában való együttműködés és szabványok előmozdítására. A Gigabit Ethernet szabványokat csak nemrég fejlesztették ki, és most kezdik széles körben bevezetni a nagysebességű hálózatokban.
TIP
A Fast Ethernet gerinchálózati kapcsoló átalakítása Gigabit Ethernet 100/1000 Mbps-os kapcsolóvá egyszerű, és lehetővé teszi a nagysebességű kiszolgálófarmok Gigabit Ethernet hálózati csatolókártyákkal (NIC) történő összekapcsolását. Az előnyök közé tartozik a megnövekedett áteresztőképesség és teljesítmény, a több hálózati szegmens, a szegmensenkénti nagyobb sávszélesség és a szegmensenkénti nagyobb számú csomópont.