Definizione di Gigabit Ethernet nell’Enciclopedia della rete.
Che cos’è Gigabit Ethernet?
Gigabit Ethernet è un tipo di Ethernet che permette la trasmissione di dati a 1 Gbps (o 1000 Mbps) sia su cablaggio in fibra ottica che su cablaggio in rame a coppie intrecciate. Gigabit Ethernet compete con le tecnologie Fiber Distributed Data Interface (FDDI) e Asynchronous Transfer Mode (ATM) come alternativa per le dorsali di rete ad alta velocità. Gigabit Ethernet è definito nelle specifiche IEEE 802.3z e 802.3ab.
Come funziona
Gigabit Ethernet supporta un metodo di accesso ai media Carrier Sense Multiple Access modificato con Collision Detection (CSMA/CD) simile a quelli supportati dalle versioni precedenti di 10-Mbps Ethernet e 100-Mbps Fast Ethernet. Le modifiche a CSMA/CD per Gigabit Ethernet includono l’estensione della lunghezza della portante e dei tempi di slot per impacchettare tutti i frame a una lunghezza minima della portante di 512 byte. Dal punto di vista dell’interfaccia MAC (media access control), la dimensione minima del pacchetto appare ancora come 64 byte. Queste modifiche vengono eseguite per mantenere una topologia di 200 metri di diametro per le reti Gigabit Ethernet quando viene usata una topologia a media condivisi nelle comunicazioni half-duplex. Le modifiche possono influenzare le prestazioni del traffico che coinvolge pacchetti più piccoli, ma questo viene sistemato costruendo una funzione di packet-bursting in Gigabit Ethernet che permette ad una stazione di prendere temporaneamente il controllo del filo per inviare un certo numero di piccoli pacchetti. Si noti che questi cambiamenti al CSMA/CD avvengono solo durante la comunicazione half-duplex. Quando si usano connessioni full-duplex commutate, questi cambiamenti non si applicano.
Perché viene usato CSMA/CD, Gigabit Ethernet può essere visto come un percorso di aggiornamento relativamente facile per gli amministratori di rete che hanno familiarità con le tecnologie 10BaseT e Fast Ethernet. Gigabit Ethernet usa la stessa struttura di framing standard 802.3 di Ethernet standard, con frame di lunghezza compresa tra 64 e 1514 byte. In modalità half-duplex standard, Gigabit Ethernet supporta velocità di 1 Gbps usando CSMA/CD, ma le versioni full-duplex supportano velocità di 2 Gbps per dorsali di rete ad alta velocità.
Gigabit Ethernet può essere implementato in quattro diverse opzioni di cablaggio o livello fisico (PHY):
- 1000BaseCX: Utilizza un cablaggio twinax bilanciato a 150 ohm o un cablaggio a doppino intrecciato schermato (STP) su una distanza massima di 25 metri. Questa versione è usata principalmente per collegare switch e router negli armadi di cablaggio. Utilizza la codifica 8B/10B basata su Fibre Channel a una velocità di linea seriale di 1,25 Gbps.
- 1000BaseLX: Utilizza trasmissioni a lunga lunghezza d’onda su cablaggio in fibra ottica monomodale. Questa versione è usata principalmente per lunghe tratte di cavo fino a 5 chilometri.
- 1000BaseSX: Utilizza trasmissioni a lunghezza d’onda corta su cablaggio in fibra ottica multimodale. Questa versione è usata principalmente per brevi tratti di cavo fino a 300 metri (su fibra da 50 micron) e fino a 550 metri (su fibra da 62,5 micron).
- 1000BaseT: Utilizza un cablaggio a doppino intrecciato di categoria 5 (quattro paia di fili) su una distanza massima di 100 metri (diametro massimo della rete di 200 metri) ed è destinato principalmente a collegare stazioni di lavoro ad alta velocità a concentratori in armadi di cablaggio vicini.
Le reti Gigabit Ethernet possono funzionare come reti half-duplex a media condivisi usando hub da 1000 Mbps, ma sono solitamente implementate come reti full-duplex commutate usando switch Ethernet da 1000 Mbps. Gli ingegneri attualmente prevedono due usi principali per Gigabit Ethernet in ambienti di rete aziendali:
- Connessioni switch-switch ad alta velocità per dorsali di rete. Tipicamente si potrebbero collegare diversi switch da 100/1000 Mbps per fornire isole Fast Ethernet unite da dorsali Gigabit Ethernet. Un’alternativa sarebbe quella di collegare diversi switch 10/100 a uno switch 100/1000.
- Connessioni server-switch ad alta velocità per server farm collegate a dorsali server. Questa configurazione può fornire agli utenti un accesso a 1 Gbps ad applicazioni o file server.
Gigabit Ethernet potrebbe essere usato alla fine per connessioni dirette a workstation utente ad alta velocità, ma al momento questo è uno scenario costoso da implementare, e la maggior parte delle applicazioni può raggiungere una larghezza di banda sufficiente usando solo Fast Ethernet.
NOTE
Gigabit Ethernet è definito dalla specifica IEEE 802.3z. La Gigabit Ethernet Alliance è un forum aperto per promuovere la cooperazione e gli standard nelle implementazioni industriali di Gigabit Ethernet. Gli standard Gigabit Ethernet sono stati sviluppati solo di recente e stanno iniziando a essere ampiamente implementati nelle reti ad alta velocità.
TIP
L’aggiornamento di uno switch backbone Fast Ethernet a uno switch Gigabit Ethernet 100/1000-Mbps è semplice e ti permetterà di collegare server farm ad alta velocità utilizzando schede di interfaccia di rete (NIC) Gigabit Ethernet. I benefici includono un aumento del throughput e delle prestazioni, più segmenti di rete, più larghezza di banda per segmento e un maggior numero di nodi per segmento.