Definicja Gigabit Ethernet w Encyklopedii Sieci.
Co to jest Gigabit Ethernet?
Gigabit Ethernet jest rodzajem Ethernetu, który umożliwia transmisję danych z szybkością 1 Gb/s (lub 1000 Mb/s) zarówno przez okablowanie światłowodowe, jak i miedzianą skrętkę. Gigabit Ethernet konkuruje z technologiami Fiber Distributed Data Interface (FDDI) i Asynchronous Transfer Mode (ATM) jako alternatywa dla szybkich sieci szkieletowych. Gigabit Ethernet jest zdefiniowany w specyfikacjach IEEE 802.3z i 802.3ab.
Jak to działa
Gigabit Ethernet obsługuje zmodyfikowaną metodę dostępu do nośnika Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) podobną do tych obsługiwanych przez poprzednie wersje 10-Mbps Ethernet i 100-Mbps Fast Ethernet. Modyfikacje CSMA/CD dla Gigabit Ethernet obejmują wydłużenie długości nośnej i czasów szczelin w celu spakowania wszystkich ramek do minimalnej długości nośnej wynoszącej 512 bajtów. Z punktu widzenia interfejsu MAC (kontroli dostępu do mediów), minimalny rozmiar pakietu nadal wynosi 64 bajty. Modyfikacje te są wykonywane w celu utrzymania topologii o średnicy 200 metrów w sieciach Gigabit Ethernet, gdy topologia shared-media jest używana w komunikacji półdupleksowej. Modyfikacje te mogą wpłynąć na wydajność ruchu obejmującego mniejsze pakiety, ale jest to uwzględnione poprzez wbudowanie w Gigabit Ethernet funkcji packet-bursting, która umożliwia stacji tymczasowe przejęcie kontroli nad przewodem w celu wysłania pewnej liczby małych pakietów. Zauważ, że te zmiany w CSMA/CD występują tylko podczas komunikacji półdupleksowej. W przypadku korzystania z przełączanych połączeń full-duplex zmiany te nie mają zastosowania.
Ponieważ CSMA/CD jest używane, Gigabit Ethernet może być postrzegany jako stosunkowo łatwa ścieżka uaktualnienia dla administratorów sieci zaznajomionych z technologiami 10BaseT i Fast Ethernet. Gigabit Ethernet używa tej samej standardowej struktury ramek 802.3 standardowego Ethernetu, z ramkami o długości od 64 do 1514 bajtów. W standardowym trybie half-duplex, Gigabit Ethernet obsługuje prędkości 1 Gbps używając CSMA/CD, ale wersje full-duplex obsługują prędkości 2 Gbps dla szybkich sieci szkieletowych.
Gigabit Ethernet może być zaimplementowany w czterech różnych opcjach okablowania lub warstwy fizycznej (PHY):
- 1000BaseCX: Wykorzystuje 150-omowe zbalansowane okablowanie twinax lub ekranowaną skrętkę (STP) na maksymalną odległość 25 metrów. Ta wersja jest używana głównie do łączenia przełączników i routerów w szafach elektrycznych. Wykorzystuje kodowanie 8B/10B oparte na Fibre Channel z szybkością linii szeregowej 1,25 Gb/s.
- 1000BaseLX: Wykorzystuje transmisje o długich falach przez jednomodowe okablowanie światłowodowe. Ta wersja jest używana głównie do długich odcinków kabli o długości do 5 kilometrów.
- 1000BaseSX: Wykorzystuje transmisje o krótkiej długości fali przez wielomodowe okablowanie światłowodowe. Ta wersja jest używana głównie do krótkich odcinków kabli o długości do 300 metrów (przez światłowód 50-mikronowy) i do 550 metrów (przez światłowód 62,5-mikronowy).
- 1000BaseT: Wykorzystuje skręcone okablowanie kategorii 5 (cztery pary przewodów) na maksymalną odległość 100 metrów (maksymalna średnica sieci 200 metrów) i jest przeznaczona głównie do łączenia szybkich stacji roboczych z koncentratorami w pobliskich szafach kablowych.
Sieci Gigabit Ethernet mogą funkcjonować jako sieci półdupleksowe shared-media przy użyciu koncentratorów 1000-Mbps, ale zazwyczaj są one realizowane jako przełączane sieci full-duplex przy użyciu przełączników 1000-Mbps Ethernet. Inżynierowie obecnie przewidują dwa główne zastosowania dla Gigabit Ethernet w korporacyjnych środowiskach sieciowych:
- Szybkie połączenia przełącznik-przełącznik dla sieci szkieletowych. Zazwyczaj można połączyć kilka przełączników 100/1000 Mb/s, aby zapewnić wyspy Fast Ethernet połączone szkieletem Gigabit Ethernet. Alternatywą byłoby połączenie kilku przełączników 10/100 z jednym przełącznikiem 100/1000.
- Szybkie połączenia serwer-przełącznik dla farm serwerów połączonych z szkieletami serwerów. Taka konfiguracja może zapewnić użytkownikom dostęp o szybkości 1 Gb/s do serwerów aplikacji lub plików.
Gigabit Ethernet może w końcu zostać wykorzystany do bezpośrednich połączeń z szybkimi stacjami roboczymi użytkowników, ale obecnie jest to kosztowny scenariusz do wdrożenia, a większość aplikacji może osiągnąć wystarczającą przepustowość przy użyciu tylko Fast Ethernet.
UWAGA
Gigabit Ethernet jest zdefiniowany przez specyfikację IEEE 802.3z. Organizacja Gigabit Ethernet Alliance jest otwartym forum promującym współpracę i standardy w przemysłowych implementacjach Gigabit Ethernet. Standardy Gigabit Ethernet zostały opracowane dopiero niedawno i obecnie zaczynają być powszechnie wdrażane w szybkich sieciach.
TIP
Modernizacja przełącznika szkieletowego Fast Ethernet do przełącznika Gigabit Ethernet 100/1000-Mb/s jest prosta i umożliwi podłączenie szybkich farm serwerów za pomocą kart interfejsu sieciowego (NIC) Gigabit Ethernet. Korzyści obejmują zwiększoną przepustowość i wydajność, większą liczbę segmentów sieci, większą przepustowość na segment oraz większą liczbę węzłów na segment.
.