Definição de Gigabit Ethernet na Enciclopédia de Rede.
O que é Gigabit Ethernet?
Gigabit Ethernet é um tipo de Ethernet que permite a transmissão de dados a 1 Gbps (ou 1000 Mbps) sobre ambos os cabos de fibra óptica e de par trançado de cobre. A Gigabit Ethernet compete com as tecnologias Fiber Distributed Data Interface (FDDI) e Asynchronous Transfer Mode (ATM) como uma alternativa para backbones de rede de alta velocidade. A Gigabit Ethernet é definida nas especificações IEEE 802.3z e 802.3ab.
Como funciona
Gigabit Ethernet suporta um método de acesso de mídia Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) modificado, semelhante aos suportados pelas versões anteriores de 10-Mbps Ethernet e 100-Mbps Fast Ethernet. As modificações ao CSMA/CD para Gigabit Ethernet incluem a extensão do comprimento da portadora e dos tempos de encaixe para embalar todos os quadros a um comprimento mínimo de portadora de 512 bytes. Do ponto de vista da interface MAC (media access control), o tamanho mínimo do pacote ainda aparece como 64 bytes. Estas modificações são realizadas para manter uma topologia de 200 metros de diâmetro para redes Gigabit Ethernet quando uma topologia de mídia compartilhada é usada em comunicações half-duplex. As modificações podem afetar o desempenho do tráfego envolvendo pacotes menores, mas isso é acomodado pela construção de um recurso de rompimento de pacotes em Gigabit Ethernet que permite que uma estação assuma temporariamente o controle do fio para enviar um número de pacotes pequenos. Note que estas alterações no CSMA/CD ocorrem apenas durante a comunicação half-duplex. Ao usar conexões full-duplex comutadas, estas alterações não se aplicam.
Por ser usado CSMA/CD, a Gigabit Ethernet pode ser vista como um caminho de atualização relativamente fácil para administradores de rede familiarizados com as tecnologias 10BaseT e Fast Ethernet. A Gigabit Ethernet usa a mesma estrutura de enquadramento padrão 802.3 da Ethernet padrão, com quadros entre 64 e 1514 bytes de comprimento. No modo half-duplex padrão, a Gigabit Ethernet suporta velocidades de 1 Gbps usando CSMA/CD, mas versões full-duplex suportam velocidades de 2 Gbps para backbones de rede de alta velocidade.
Gigabit Ethernet pode ser implementada em quatro diferentes opções de cabeamento ou camada física (PHY):
- 1000BaseCX: Utiliza cabeamento twinax balanceado de 150 ohm ou cabeamento de par trançado blindado (STP) em uma distância máxima de 25 metros. Esta versão é usada principalmente para conectar interruptores e roteadores em armários de fiação. Utiliza codificação 8B/10B baseada em Fibre Channel a uma taxa de linha serial de 1,25 Gbps.
- 1000BaseLX: Utiliza transmissões de longo comprimento de onda sobre cablagem de fibra óptica monomodo. Esta versão é usada principalmente para longos comprimentos de cabo de até 5 kilômetros.
- 1000BaseSX: Utiliza transmissões de comprimento de onda curto sobre cabeamento de fibra ótica multimodo. Esta versão é usada principalmente para cabos curtos de até 300 metros (mais de 50 mícron de fibra) e até 550 metros (mais de 62,5 mícron de fibra).
- 1000BaseT: Utiliza cabeamento de par trançado categoria 5 (quatro pares de fios) sobre uma distância máxima de 100 metros (diâmetro máximo de rede de 200 metros) e destina-se principalmente para conexão de estações de trabalho de alta velocidade a concentradores em armários de fiação próximos.
As redes Ethernet gigabit podem funcionar como redes semi-duplex de mídia compartilhada usando hubs de 1000-Mbps, mas normalmente são implementadas como redes full-duplex comutadas usando switches Ethernet de 1000-Mbps. Os engenheiros atualmente prevêem dois usos principais para Gigabit Ethernet em ambientes de redes corporativas:
- Conexões de switch-switch de alta velocidade para backbones de rede. Tipicamente você pode conectar vários switches 100/1000-Mbps para fornecer ilhas Fast Ethernet unidas por backbones Gigabit Ethernet. Uma alternativa seria conectar vários switches 10/100 a um switch 100/1000.
- Conexões de switch-switch de alta velocidade para fazendas de servidores conectadas a backbones de servidores. Esta configuração pode fornecer aos usuários acesso a 1-Gbps a aplicações ou servidores de arquivos.
Gigabit Ethernet pode eventualmente ser usada para conexões diretas a estações de trabalho de usuários de alta velocidade, mas no momento este é um cenário caro para implementar, e a maioria das aplicações pode alcançar largura de banda suficiente usando apenas Fast Ethernet.
NOTE
Gigabit Ethernet é definida pela especificação IEEE 802.3z. A Gigabit Ethernet Alliance é um fórum aberto para promover a cooperação e padrões nas implementações industriais de Gigabit Ethernet. Os padrões Gigabit Ethernet foram desenvolvidos apenas recentemente e estão agora começando a ser amplamente implementados em redes de alta velocidade.
TIP
Upgrading a Fast Ethernet backbone switch to a Gigabit Ethernet 100/1000-Mbps switch is straightforward and will enable you to connect high-speed server farms using Gigabit Ethernet network interface cards (NICs). Os benefícios incluem maior rendimento e desempenho, mais segmentos de rede, mais largura de banda por segmento e um maior número de nós por segmento.