Gigabit Ethernet PCI Express Adaptateur réseau. Adaptateur réseau Ethernet Gigabit PCI Express Qu'est-ce qu'un réseau Gigabit

Le monde moderne dépend de plus en plus du volume et des flux d'informations qui vont dans diverses directions sur les fils sans eux. Tout a commencé il y a longtemps et avec des fonds plus primitifs que les réalisations d'aujourd'hui du monde numérique. Mais pour décrire tous les types et tous les types, avec laquelle une personne a apporté les informations nécessaires à la conscience de l'autre, nous n'avons pas l'intention de. Dans cet article, je tiens à suggérer le lecteur une histoire à ce sujet depuis si longtemps créé et développé avec succès la norme de transmission d'informations numériques, appelée Ethernet.

La naissance de l'idée elle-même et de la technologie Ethernet s'est produite dans les murs de la Xerox Parc Corporation ainsi que les autres premiers développements de la même direction. La date officielle de l'invention Ethernet a été le 22 mai 1973, lorsque Robert Metcalf (Robert Metcalfe) a présenté un mémorandum pour le chapitre Parc sur le potentiel de la technologie Ethernet. Cependant, ils ne l'ont brevetée que dans quelques années.

En 1979, Metcalf a quitté Xerox et fonda la société 3com, dont la tâche principale était la promotion des ordinateurs et local réseaux informatiques (LAN). Après avoir enrôlé le soutien de telles entreprises célèbres que DEC, Intel et Xerox développent la norme Ethernet (DIX). Après la publication officielle du 30 septembre 1980, il a commencé à rivaliser avec deux grandes technologies brevetées - anneau de jeton. et Arcnet, qui ont ensuite été complètement déplacés, en raison de leur plus faible efficacité et de leur coût supérieur à la production d'Ethernet.

Initialement, les normes proposées (Ethernet V1.0 et Ethernet V2.0) ont été collectées en tant que câble coaxial en tant que milieu transmis, mais à l'avenir, je devais abandonner cette technologie et aller à l'utilisation de câbles optiques et de paires torsadées.

Le principal avantage au début du développement de la technologie Ethernet est devenu une méthode de contrôle d'accès. Il implique une connexion multiple avec le contrôle du support et de la détection des collisions (CSMA / CD, accès multiple multiple avec détection de collision), le taux de transfert de données est de 10 Mbps, la taille du paquet de 72 à 1526 octets, les méthodes de codage de données sont décrites. . La valeur limite des postes de travail dans un segment de réseau divisé est limitée au nombre 1024, mais d'autres valeurs plus petites sont possibles lors de l'installation de restrictions plus rigides sur le segment coaxial mince. Mais une telle construction est très rapidement devenue inefficace et, en 1995, il a été remplacé par IEEE 802.3U Ethernet rapide Avec une vitesse de 100 Mbit / s, et plus tard, l'EEEE 802.3Z Gigabit Ethernet a été adoptée à une vitesse de 1000 Mbps. Sur le ce moment Les 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3AE sont déjà entièrement utilisés, ce qui a une vitesse de 10 000 Mbps. De plus, nous avons déjà le développement visant à atteindre une vitesse de 100 000 Mbps 100 Gigabit Ethernet, mais à propos de tout ce qui est en ordre.

Une position très importante sous-jacente à la norme Ethernet était le format de son cadre. Cependant, ses options existent beaucoup. Voici certains d'entre eux:

Variante i premier-né et déjà hors d'application.

Version Ethernet 2 ou Ethernet-Frame II, également appelée DIX (abréviation des premières lettres de développeurs développeurs de développeurs, Intel, Xerox) est la plus courante et utilisée à ce jour. Il est souvent utilisé directement sur le protocole Internet.

Novell - Modification interne de IEEE 802.3 sans LLC (contrôle logique de la liaison).

Cadre IEEE 802.2 LLC.

IEEE 802.2 LLC / SNAP Cadre.

En complément, une trame Ethernet peut contenir une étiquette IEEE 802.1Q, pour identifier le VLAN auquel il est adressé et ICEE 802.1P pour indiquer la priorité.

Certaines cartes réseau Ethernet fabriquées par Hewlett-Packard ont été utilisées par le cadre de format IEEE 802.12, qui correspond à la norme 100VG-AnyLan.

Pour différents types de cadre ont et divers formats et les valeurs MTU.

Éléments fonctionnels de la technologieG.igabit Ethernet

Notez que les fabricants de cartes Ethernet et d'autres périphériques comprennent principalement une prise en charge de plusieurs normes de transfert de données précédentes. Par défaut, à l'aide de la vitesse de détection automatique et duplex, le pilote de la carte détermine eux-mêmes le mode optimal de fonctionnement de la connexion entre deux périphériques, mais généralement, il existe un choix manuel. Ainsi, achetant un appareil avec un port Ethernet 10/100/1000, nous avons la possibilité de travailler sur la technologie 10BASE-T, 100BASE-TX et 1000BASE-T.

Nous donnons la chronologie des modifications Ethernet, Les divisant en termes de vitesses de transmission.

Premières solutions:

Xerox Ethernet - Technologie d'origine, Vitesse 3 Mbps, existait dans deux versions de version 1 et 2, format de trame dernière version Jusqu'à présent a une utilisation généralisée.

10Broad36 - Non reçu répandu. Une des premières normes qui vous permet de travailler à de longues distances. La technologie de modulation à large bande utilisée, similaire à celle utilisée dans les modems de câbles. Un câble coaxial a été utilisé comme support de transfert de données.

1Base5 - également appelé Starlan, est devenu la première modification de la technologie Ethernet à l'aide d'une paire torsadée. Il a travaillé à une vitesse de 1 Mbps, mais n'a pas trouvé d'usage commercial.

Modifications plus courantes et optimisées de 10 Mbit / s Ethernet:

10Base5, IEEE 802.3 (également appelé "Ethernet épais") - Développement initial de la technologie avec un taux de transfert de données de 10 Mbps. IEEE utilise un câble coaxial, avec une résistance à une onde de 50 ohm (RG-8), avec une longueur maximale du segment de 500 mètres.

10BASE2, IEEE 802.3A (appelé "Slim Ethernet") - Câble RG-58, avec une longueur maximale de segment de 200 mètres. Pour attacher des ordinateurs les uns aux autres et connecter le câble à la carte réseau, vous avez besoin d'un connecteur en T et le câble doit être un connecteur BNC. Nécessite la présence de terminateurs à chaque extrémité. Depuis de nombreuses années, cette norme était la principale pour la technologie Ethernet.

Starlan 10 est le premier développement qui utilise une paire torsadée pour transmettre des données à une vitesse de 10 Mbps. Plus tard, évolué dans la norme 10BASE-T.

10BASE-T, IEEE 802.3i - Pour le transfert de données, 4 fils d'un câble paire torsadé (deux paires torsadées) de la catégorie 3 ou de la catégorie 5. La longueur maximale du segment est de 100 mètres.

Foirl - (acronyme de fra. Lien inter-répéteur en fibre optique). Norme de base pour la technologie Ethernet à l'aide d'un câble optique. Distance maximale de la transmission de données sans répéteur 1 km.

10Base-F, IEEE 802.3J - Le terme principal pour la désignation de la famille de 10 normes Eethernet de 10 mbs / s utilisant un câble à fibre optique à une distance allant jusqu'à 2 kilomètres: 10Base-FL, 10BASE-FB et 10BASE-FB et 10BASE-FP. Du 10Base-FL indiqué uniquement reçu WESTERPRAWAIS.

10BASE-FL (Link Fibre) - Version améliorée de la norme Foirl. L'amélioration a affecté l'augmentation de la longueur du segment à 2 km.

10Base-FB (Backbone Fibre) est maintenant une norme inutilisée, destinée à combiner les répéteurs dans l'autoroute.

• 10Base-FP (Fibre Passif) - La topologie "Star passif", dans laquelle les répéteurs n'ont pas besoin - ont été développés, mais jamais appliqué.

Le choix le plus courant et le plus peu coûteux au moment de la rédaction de l'article Fast Ethernet (100 Mbps) ( Ethernet rapide):

100BASE-T est le terme principal pour désigner l'une des trois normes de 100 Mbps Ethernet à l'aide d'une paire de via VITA de support de transmission de données. Longueur de segment jusqu'à 100 mètres. Comprend 100BASE-TX, 100BASE-T4 et 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3U - Le développement de la technologie 10BASE-T, la topologie "étoile" est utilisé, la paire torsadée de paire de catégories 5 est activée, dans laquelle 2 paires de conducteurs sont réellement utilisés, le taux de transfert de données maximum est 100 Mbps.

100BASE-T4 - 100 Mbps Ethernet sur la catégorie de câble 3. Les 4 paires sont impliquées. Il n'est pratiquement pas utilisé maintenant. Le transfert de données est livré en mode moitié duplex.

100BASE-T2 - Non utilisé. 100 Mbps Ethernet via câble câble 3. Utilisé seulement 2 paires. Le mode de transmission en duplex intégral est pris en charge lorsque les signaux sont distribués dans des directions opposées pour chaque paire. Taux de transmission dans une direction - 50 Mbps.

100BASE-FX - 100 Mbps Ethernet à l'aide d'un câble à fibre optique. La longueur maximale du segment de 400 mètres en mode demi-duplex (pour la détection garantie des collisions) ou 2 kilomètres en mode duplex intégral le long de la fibre optique multimode.

100BASE-LX - 100 Mbit / s Ethernet à l'aide d'un câble à fibre optique. La longueur maximale du segment de 15 kilomètres en mode duplex intégral pour une paire de fibres optiques mono-mode à une longueur d'onde de 1310 nm.

100BASE-LX WDM - 100 Mbps Ethernet à l'aide d'un câble à fibre optique. La longueur maximale du segment de 15 kilomètres en mode duplex intégral est une fibre optique monomode à une longueur d'onde de 1310 nm et 1550 nm. Les interfaces sont deux espèces, la longueur d'onde de l'émetteur est distinguée et marquée par des nombres (longueur d'onde) ou une seule lettre latine A (1310) ou B (1550). Seules les doubles interfaces peuvent fonctionner dans une paire, d'une part, l'émetteur est de 1310 nm et de 1550 nm de 1550 nm.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3AB - Ethernet Standard 1 GB / s. Une paire torsadée de catégorie 5e ou de catégorie 6 est utilisée. Les 4 paires sont impliquées dans la transmission de données. Taux de transfert de données - 250 Mbps une paire.

1000BASE-TX, - Ethernet Standard 1 GBIT / S, utilisant uniquement une paire torsadée de catégorie 6. La transmission et la réception des paires sont physiquement séparées en deux paires dans chaque direction, ce qui simplifie considérablement la conception des dispositifs émetteurs-récepteurs. Taux de transfert de données - une paire de 500 Mbps. Pratiquement non utilisé.

1000BASE-X est un terme commun pour désigner une technologie Gigabit Ethernet avec des émetteurs-récepteurs GBIC ou SFP remplaçables.

1000BASE-SX, IEEE 802.3Z - 1 GB / s Technologie Ethernet Utilise les lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 770-860 nm, la puissance de rayonnement de l'émetteur allant de -10 à 0 dBm avec un rapport marche / arrêt (signal signal / non) est d'au moins 9 dB. La sensibilité du récepteur 17 dBm, la saturation du récepteur 0 dBm. En utilisant la fibre multimode, la plage de signaux sans répétitions jusqu'à 550 mètres.

1000BASE-LX, IEEE 802.3Z - 1 Gbit / s La technologie Ethernet utilise des lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans une plage de 1270-1355 nm, d'une puissance de rayonnement de l'émetteur allant de 13,5 à 3 dBm, ON / OFF (il y a un signal / Aucun signal) pas moins de 9 dB. La sensibilité du récepteur est de 19 dBm, la saturation du récepteur est de 3 dBm. Lorsque vous utilisez une fibre multimode, la plage de signaux sans répétiteurs jusqu'à 550 mètres. Optimisé pour de longues distances, lors de l'utilisation d'une fibre mono-mode (jusqu'à 40 km).

1000Base-CX - Technologie Gigabit Ethernet pour de courtes distances (jusqu'à 25 mètres), un câble de cuivre spécial est utilisé (paire torsadée blindée (STP)) avec une résistance à la vague de 150 ohms. Remplacé par la norme 1000BASE-T et n'est pas utilisé maintenant.

1000BASE-LH (long terme) - une technologie Ethernet 1 Gbit / s, utilise un câble optique à mode unique, un flux de signal sans répéteur à 100 kilomètres.

Standard	Type de câble	Bande passante (non pire), MHz * km	Max. Distance, m *
1000BASE-LX (diode laser 1300 nm)	Fibre de mode simple (9 microns)
	Fibre multimode (50 microns)
	Fibre multimode (62,5 microns)
1000BASE-SX (diode laser 850 nm)	Fibre multimode (50 microns)
	Fibre multimode (62,5 microns)
	Fibre multimode (62,5 microns)
	Paire de paire tordue blindée STP (150 ohms)
* Normes 1000BASE-SX et 1000BASE-LX suggèrent un mode duplex ** L'équipement de certains fabricants peut fournir une plus grande distance, des segments optiques sans répéteurs / amplificateurs intermédiaires peuvent atteindre 100 km.

Caractéristiques Normes 1000BASE-X

10 Gigabit Ethernet

Cela reste assez coûteux, mais assez à la demande, le nouveau standard 10 Gigabit Ethernet comprend sept normes de l'environnement physique du LAN, de l'homme et du WAN. Actuellement, il est décrit par l'amendement IEEE 802.3A et doit entrer l'audit suivant de la norme IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 - Technologie Gigabit Ethernet Pour de courtes distances (jusqu'à 15 mètres), les connecteurs CX4 Cuivre et Infiniband sont utilisés.

10GBASE-SR - Technologie 10 Gigabit Ethernet Pour de courtes distances (jusqu'à 26 ou 82 mètres, en fonction du type de câble), une fibre multimode est utilisée. Il prend également en charge des distances jusqu'à 300 mètres à l'aide d'une nouvelle fibre multimode (2000 MHz / km).

10GBASE-LX4 - Utilise une joint d'onde pour supporter des distances de 240 à 300 mètres le long de la fibre multimode. Prend également des distances jusqu'à 10 kilomètres lors de l'utilisation d'une fibre mono-mode.

10GBASE-LR et 10GBASE-ER - Ces normes maintiennent des distances jusqu'à 10 et 40 kilomètres, respectivement.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW et 10GBASE-EW - Ces normes utilisent une interface physique compatible avec le format de vitesse et de données avec l'interface SONET / SDH OC-192 / STM-64. Ils sont similaires aux normes 10GBASE-SR, 10GBASE-LR et 10GBase-ER, respectivement, car elles utilisent les mêmes types de câbles et de distance de transmission.

10GBASE-T, IEEE 802.3AN-2006 - adopté en juin 2006 après 4 ans de développement. Utilise une paire torsadée blindée. Distances - jusqu'à 100 mètres.

Et enfin, nous savons sur 100-Gigabit Ethernet (100-GE), assez cru, mais assez recherché la technologie.

En avril 2007, après la réunion du Comité IEEE 802.3 à Ottawa, l'équipe de recherche sur l'étude de vitesse supérieure (HSSG) a été supposée sur les approches techniques de la formation de canaux optiques et de cuivre 100-GE. À ce stade, le groupe de travail 802.3BA pour le développement de la spécification 100-GE a finalement été formé.

Comme dans les développements antérieurs, la norme 100-GE tiendra compte non seulement des capacités économiques et techniques de sa mise en œuvre, mais également de sa compatibilité en retard avec les systèmes existants. À l'heure actuelle, la nécessité de telles vitesses est indiscutablement prouvée par des entreprises de premier plan. Des volumes en croissance constante de contenu personnalisé, y compris lors de la fourniture de vidéos de portails YouTube et d'autres ressources en utilisant des technologies IPTV et HDTV. Vous devez également mentionner la vidéo sur demande. Tout cela définit le besoin de 100 gigabit Ethernet opérateurs et fournisseurs de services.

Mais dans le contexte d'un grand choix de nouvelles approches technologiques anciennes et prometteuses au sein du groupe Ethernet, nous souhaitons habiter sur la technologie plus en détail, ce qui n'achète aujourd'hui que la masse d'utilisation complète en raison de la diminution du coût de ses composants. Gigabit Ethernet peut pleinement assurer le travail de telles applications que la vidéo en continu, la vidéoconférence, le transfert d'images complexes des exigences de bande passante de canal élevée. Les avantages de l'augmentation des taux de transmission dans les réseaux d'entreprise et à domicile deviennent de plus en plus indiscutables avec une baisse des prix des équipements de cette classe.

Maintenant, j'ai reçu la norme IEEE la plus populaire. Adopté en juin 1998, il a été approuvé comme IEEE 802.3Z. Mais au début, seul un câble optique a été utilisé comme support de transmission. Avec l'approbation de l'année prochaine, l'ajout de la norme de transmission 802.3AB est devenue une paire de cinquième catégorie tordue non blindée.

Gigabit Ethernet est un descendant direct d'Ethernet et de Fast Ethernet, qui se sont révélés sur des antécédents de près de vingt ans, tout en maintenant leur fiabilité et leurs perspectives d'utilisation. Avec la compatibilité prédéterminée avec les solutions précédentes (la structure du câble reste inchangée) il offre théorique débit 1000 Mbps, qui est d'environ 120 Mo par seconde. Il convient de noter que de telles capacités sont presque égales à la vitesse du pneu PCI 32 bits 33 MHz. C'est pourquoi les adaptateurs Gigabit sont produits pour les PCI 32 bits (33 et 66 MHz) et pour un bus 64 bits. Outre une telle augmentation de la vitesse de Gigabit Ethernet héritée de toutes les caractéristiques précédentes d'Ethernet, telles que le format de trame, la technologie CSMA / CD (accès multiple sensible à plusieurs personnes avec la détection des collisions), duplex intégral, etc. Bien que les vitesses élevées ont fait leurs innovations, mais c'est dans l'héritage des anciennes normes qui constituent un avantage énorme et une popularité de Gigabit Ethernet. Bien entendu, d'autres solutions sont désormais proposées, telles que ATM et Fibre Channel, mais l'avantage principal de l'utilisateur final est immédiatement perdu ici. La transition vers une autre technologie conduit à une altération de masse et à une ré-équipement des réseaux d'entreprise, tandis que Gigabit Ethernet permettra d'augmenter en douceur la vitesse et de ne pas changer l'économie du câble. Une telle approche et une technologie Ethernet autorisée à prendre un emplacement dominant dans la région technologies de réseau et conquérir plus de 80% du marché mondial de transfert d'informations.

La structure de la construction d'un réseau Ethernet avec des transitions en douceur vers des taux de données plus élevés.

Initialement, toutes les normes Ethernet ont été développées à l'aide d'un câble optique comme support de transmission - et Gigabit Ethernet a reçu l'interface 1000BASE-X. Il est basé sur la norme de couche physique des canaux Fibre Channel (il s'agit de la technologie d'interaction des postes de travail, des périphériques de stockage et des nœuds périphériques). Étant donné que cette technologie a déjà été approuvée plus tôt, ces emprunts ont considérablement réduit le temps sur le développement de la norme Gigabit Ethernet. 1000base-x.

Nous, ainsi qu'un simple homme de ville, plus intéressé 1000base-Cx en vue de son travail sur une paire torsadée blindée (STP "Twinax") pour de courtes distances et 1000Base-T pour une paire torsadée non blindée Catégorie 5. La principale différence de 1000Base- T de Fast Ethernet 100Base- TX est devenu que les quatre paires sont utilisées (seulement deux ont été utilisées dans 100Base-TX). Chaque paire peut transmettre des données à une vitesse de 250 Mbps. La norme fournit une transmission duplex et le flux de chaque paire est fourni dans deux directions en même temps. En raison de la forte interférence, avec une telle transmission, une transmission techniquement une transmission gigabit sur une paire torsadée était beaucoup plus compliquée que dans 100Base-TX, qui exigeait le développement d'une transmission spéciale résistante au bruit brouillard, ainsi qu'un nœud de reconnaissance intelligente et Signal récupération à la réception. En tant que méthode de codage dans la norme 1000BASE-T, le codage de l'amplitude d'impulsions à 5 niveaux est utilisé.

Les critères pour le choix du câble sont également devenus plus rigides. Pour réduire l'alimentation, la transmission unidirectionnelle, les pertes de rendement, les retards et les changements de phase, ont été prises pour utiliser la catégorie 5e pour une paire tordue non blindée.

Le sertissage de câble pour 1000base-t est effectué selon l'un des régimes suivants:

Câble direct (droit).

Câble de croisement.

Schémas de sertissage de câble pour 1000base-t

Les innovations ont touché le niveau de la norme MAC 1000base-t. Dans les réseaux Ethernet, la distance maximale entre les stations (le domaine de collision) est déterminée sur la base de la taille minimale de la trame (dans la norme Ethernet IEEE 802.3, il est 64 octets). La longueur maximale du segment doit être telle que la station émettrice peut détecter la collision avant l'extrémité du transfert de trame (le signal doit avoir du temps pour aller à l'autre extrémité du segment et retourner). En conséquence, avec une augmentation du taux de transmission, il est nécessaire d'augmenter la taille du cadre, augmentant ainsi le temps minimum sur le transfert de trame ou réduisez le diamètre du domaine de collision.

Lors de la déplacement vers Fast Ethernet, utilisez la deuxième option et réduit le diamètre du segment. Dans Gigabit Ethernet, il était inacceptable. En effet, dans ce cas, la norme qui a hérité de tels composants de Fast Ethernet que la taille minimale de la trame, CSMA / CD et le temps de détection de conflit (emplacement temporel), pourra travailler dans des domaines de conclusion avec un diamètre inférieur à 20 mètres. Par conséquent, il a été proposé d'augmenter le temps nécessaire au transfert d'un cadre minimum. Considérant que pour la compatibilité avec Ethernet précédent, la taille minimale de l'image a été laissée pour les mêmes octets et un champ d'extension de support supplémentaire a été ajouté à la trame, ce qui complète le cadre jusqu'à 512 octets, mais le champ n'est pas ajouté dans le champ. cas lorsque la taille de l'image est supérieure à 512 octets. Ainsi, la taille de trame minimale résultante s'est avérée être de 512 octets, le temps nécessaire pour détecter la collision augmentée et le diamètre du segment augmenté à 200 mètres (dans le cas de 1000base-t). Les caractères du champ d'extension de support ne portent pas la charge sémantique, la somme de contrôle pour eux n'est pas calculée. Lors de la réception d'une trame, ce champ est mis au rebut au niveau de Mac, de sorte que les niveaux recouverts continuent de fonctionner avec des cadres minimes de 64 octets longs.

Mais ici il y a des pièges. Bien que l'extension des médias et autorisé à maintenir la compatibilité avec les normes précédentes, il a conduit à un passage injustifié de la bande passante. Les pertes peuvent atteindre 448 octets (512-64) par image en cas de cadres courts. Par conséquent, la norme 1000BASE-T a été mise à niveau - introduit le concept de bûche de paquets (surcharge de lots). Cela permet de beaucoup plus efficacement en utilisant le champ d'expansion. Et cela fonctionne comme suit: Si l'adaptateur ou le commutateur comporte plusieurs petits cadres nécessitant l'envoi, le premier est envoyé de la manière standard, avec l'ajout du champ d'extension à 512 octets. Et tous les suivants sont envoyés sous la forme originale (sans le champ d'expansion), avec un intervalle minimum entre eux dans 96 bits. Et, surtout, cet intervalle intercadron est rempli de symboles d'expansion des médias. Cela se produit jusqu'à ce que la taille totale des cadres du cadre n'atteigne pas la limite de 1518 octets. Ainsi, le milieu ne s'arrête pas tout au long du transfert de petits cadres. Par conséquent, la collision ne peut se produire que dans la première étape, lorsque le premier petit cadre correct est transmis avec le champ d'extension du support (taille 512 octets). Ce mécanisme permet d'augmenter de manière significative la productivité du réseau, en particulier à de grandes charges, en réduisant la probabilité de collisions.

Mais ce n'était pas suffisant. Premièrement, Gigabit Ethernet n'a pris en charge que les tailles standard des cadres Ethernet - du minimum 64 (complété à 512) aux 1518 octets maximum. Parmi ceux-ci, 18 octets occupent un en-tête de service standard et pour les données qu'il reste de 46 à 1500 octets, respectivement. Mais même un paquet de données de 1500 octets est trop petit dans le cas d'un réseau Gigabit. Surtout pour les serveurs transmettant de grandes quantités de données. Considérons un peu. Pour transférer un fichier de 1 gigaoctet sur un réseau Ethernet rapide non chargé, le serveur traite 8200 paquets / sec et dépense au moins 11 secondes. Dans ce cas, seule une puissance de 200 mips prendra environ 10% de l'ordinateur avec une puissance de 200 mips. Après tout, le processeur central doit être traité (pour calculer la somme de contrôle, transférer des données sur mémoire) chaque nouveau package.

La vitesse	10 Mbps		100 Mbps		1000 Mbps
Taille du cadre
Cadres / se
Taux de transfert de données, Mbps
Intervalle entre cadres, ISS

Caractéristiques de réseau Ethernet.

Dans les réseaux Gigabit, la situation est toujours triste - la charge sur le processeur augmente d'un ordre de grandeur en raison de la réduction de l'intervalle de temps entre les cadres et, en conséquence, des demandes d'interruption au processeur. Le tableau 1 montre que même dans meilleures conditions (L'utilisation du cadre de la taille maximale) Les cadres se distinguent les uns des autres à l'intervalle de temps, ne dépassant pas 12 μs. Dans le cas de l'utilisation de petits cadres, cet intervalle de temps n'est réduit que. Par conséquent, dans les réseaux Gigabit, un endroit étroit, assez curieusement, c'était le stade du processeur de traitement. Par conséquent, à l'aube de la formation de Gigabit Ethernet, les taux de transmission réels étaient loin des processeurs maximaux théoriques, il n'a tout simplement pas fait face à la charge.

Les résultats évidents de la situation actuelle sont les suivants:

une augmentation de l'intervalle de temps entre les cadres;

transfert une partie du traitement de cadre d'un processeur central à lui-même adaptateur de réseau.

Actuellement, les deux méthodes sont mises en œuvre. En 1999, il a été proposé d'augmenter la taille de l'emballage. Ces paquets ont été appelés gigres (cadres Jumbo) et leur taille pourrait être de 1518 à 9018 octets (actuellement, l'équipement de certains fabricants prend en charge les grandes dimensions des cadres de concerts). Les cadres Jumbo ont permis de réduire la charge sur le processeur central à 6 fois (proportionnellement à sa taille) et augmentent ainsi de manière significative la productivité. Par exemple, l'emballage maximal de châssis jumbo dans 9018 octets, à l'exception de l'en-tête de 18 octets, contient 9 000 octets pour des données, ce qui correspond à six cadres Ethernet maximaux standard. Le gain de performance est atteint non due à la récupération de plusieurs titres de service (la circulation de leur transmission ne dépasse pas de quelques pour cent de la bande passante totale) et en réduisant le temps nécessaire au traitement d'une telle trame. Plus précisément, le temps de traiter le cadre reste identique, mais au lieu de plusieurs petits cadres, chacun nécessiterait un processeur de Na et une interruption, nous ne traitons qu'une seule image.

Un monde assez rapide de la vitesse de traitement de l'information offre de plus en plus vite et solutions peu coûteuses Sur l'utilisation d'un matériel spécial, supprimer une partie du traitement de la charge du processeur central. Technologie de tampon, qui assure l'interruption du processeur pour traiter plusieurs images immédiatement. À l'heure actuelle, la technologie Gigabit Ethernet est de plus en plus accessible pour une utilisation à la maison, qui intéressera directement l'utilisateur simple. Suite accès rapide Home Resources fournira une visualisation de haute qualité d'une vidéo de grande résolution, il prendra moins de temps pour redistribuer des informations et vous permettra enfin de connecter des flux vidéo codant sur des lecteurs de réseau.

Dans la préparation de l'article de ressources d'article utiliséhttp://www.ixbt.com/ I.http://www.wikipedia.org/.

L'article lit 15510 fois (a)

Abonnez-vous à nos chaînes

Je n'étais pas très pressé de traduire mon réseau domestique D'une vitesse de 100 Mbps pour 1 Gbit / S, qui est plutôt étrange pour moi, car je transmette un grand nombre de fichiers sur le réseau. Cependant, lorsque je dépense de l'argent sur la mise à niveau d'un ordinateur ou d'une infrastructure, je pense qu'il devrait immédiatement obtenir une augmentation de la performance dans les applications et les jeux que je cours. Beaucoup d'utilisateurs aiment se bloquer avec une nouvelle carte vidéo, processeur central Et un gadget. Cependant, pour une raison quelconque, l'équipement de réseau n'attire pas cet enthousiasme. En effet, il est difficile d'investir dans l'infrastructure de réseau gagnée dans l'infrastructure de réseau au lieu du cadeau présent du prochain anniversaire.

Cependant, j'ai des exigences de très haute qualité et, à un moment donné, j'ai réalisé que 100 Mbps Infrastructure ne suffisent pas. Tous mes ordinateurs domestiques ont déjà installé des adaptateurs intégrés pour 1 Gbit / S (sur cartes mèresah), j'ai donc décidé de prendre la liste de prix de la société informatique la plus proche et de voir ce que je dois transférer toute l'infrastructure réseau de 1 Gbit / s.

Non, le réseau Gigabit Home n'est pas du tout si compliqué.

J'ai acheté et installé tout l'équipement. Je me souviens qu'avant de copier un gros fichier de 100 Mbps, à environ une heure et demie. Après la mise à niveau pendant 1 Gbit / s, le même fichier a commencé à être copié en 40 secondes. Les performances gagnent agréablement satisfaite, mais je n'ai toujours pas eu de supériorité à dix fois, on pouvait s'attendre à comparer 100 Mbps et 1 bande passante Gbbps / avec des réseaux anciens et nouveaux.

Quelle est la raison?

Pour un réseau Gigabit, toutes ses pièces doivent prendre en charge 1 GB / s. Par exemple, si vous avez des cartes réseau Gigabit et des câbles correspondants, mais le moyeu / commutateur prend en charge seulement 100 Mbps, l'ensemble du réseau fonctionnera 100 Mbps.

La première exigence est un contrôleur de réseau. Le meilleur de tous, si chaque ordinateur du réseau est équipé d'un adaptateur réseau Gigabit (individu ou intégré sur la carte mère). Cette exigence est de satisfaire le moyen le plus simple, car la plupart des fabricants de paires de cartes mères dernières années Intégrez les contrôleurs de réseau Gigabit.

La deuxième exigence - la carte réseau doit également prendre en charge 1 Gbit / s. Il existe une idée fausse commune que pour Gigabit Networks nécessite une catégorie de câble 5e, mais même l'ancien câble Cat 5 prend en charge 1 GB / s. Cependant, les câbles Cat 5E ont de meilleures caractéristiques, ils seront donc plus décision optimale Pour les réseaux Gigabit, surtout si la longueur du câble est décente. Cependant, les câbles Cat 5e sont toujours les moins chers, car l'ancienne standard Cat 5 est déjà obsolète. Les câbles de chat neuf et plus coûteux ont encore de meilleures caractéristiques pour les réseaux Gigabit. Nous comparons les performances du câble Cat 5e contre le chat 6 un peu plus tard dans notre article.

Le troisième et probablement, le composant le plus coûteux du réseau Gigabit est un hub / interrupteur avec 1 Gb / S-Summer. Bien sûr, il est préférable d'utiliser le commutateur (éventuellement dans une paire avec un routeur), car un hub ou un hub n'est pas le périphérique le plus intelligent, ce qui diffuse simplement toutes les données du réseau sur tous les ports disponibles, ce qui conduit à l'apparition d'un grand Nombre de collisions et ralentit la performance du réseau. Si tu as besoin haute performanceVous ne pouvez pas vous passer d'un commutateur Gigabit car il redirige des données réseau uniquement sur le port souhaité, ce qui augmente efficacement la vitesse du réseau avec une égalisation avec un moyeu. Le routeur contient généralement un commutateur intégré (avec plusieurs ports LAN), et vous permet également de connecter votre réseau domestique à Internet. La plupart des utilisateurs à domicile comprennent les avantages du routeur. Un routeur Gigabit est donc une option assez attrayante.

À quelle vitesse faut-il gigabit? Si vous entendez le préfixe "Giga", alors illima sûrement 1000 mégaoctets, tandis que le réseau Gigabit doit fournir 1000 mégaoctets par seconde. Si vous le pensez, vous n'êtes pas seul. Mais, hélas, en réalité, tout le reste.

Qu'est-ce que Gigabit? Ceci est 1000 mégabit, pas 1000 mégaoctets. Dans un pate 8 bits, alors considérez simplement: 1 000 000 000 bits sont divisés en 8 bits \u003d 125 000 000 octets. Dans le mégaoctet d'environ un million d'octets, un réseau Gigabit devrait donc fournir un taux de données maximum théorique d'environ 125 Mo / s.

Bien sûr, 125 mb / s sonne pas aussi impressionnant qu'un gigabit, mais pense: le réseau avec cette vitesse doit transmettre théoriquement un gigaoctet de données en seulement huit secondes. Une archive de 10 Go doit être transmise en une minute et 20 secondes seulement. La vitesse est incroyable: rappelez-vous simplement combien de temps allait au transfert d'une donnée de gigaoctet jusqu'à ce que les anneaux de clé USB soient devenus si rapides aujourd'hui.

Les attentes étaient sérieuses, nous avons donc décidé de transférer le fichier par un réseau Gigabit et de profiter de la vitesse près de 125 Mo / s. Nous n'avons aucun équipement spécialisé merveilleux: un réseau domestique simple avec des technologies anciennes mais décentes.

La copie d'un fichier de 4,3 Go d'un ordinateur à l'autre a été effectuée à une vitesse moyenne de 35,8 Mb / s (nous avons effectué un test cinq fois). Ce n'est que 30% du plafond théorique d'un réseau Gigabit de 125 Mo / s.

Quelles sont les causes du problème?

Ramassez les composants pour l'installation d'un réseau Gigabit est assez simple, mais de rendre le travail réseau à une vitesse maximale beaucoup plus difficile. Les facteurs pouvant conduire à un réseau de ralentissement sont assez nombreux, mais comme nous l'avons trouvé, tout repose sur la rapidité. disques durs Créez des données sur le contrôleur de réseau.

La première restriction à prendre en compte est une interface d'un contrôleur de réseau Gigabit avec le système. Si votre contrôleur est connecté via un ancien bus PCI, la quantité de données qu'elle peut transmettre théoriquement est de 133 Mo / s. Pour la bande passante 125 MB / s, Gigabit Ethernet semble suffisant, mais rappelez-vous que la bande passante du bus PCI est distribuée dans tout le système. Chaque carte supplémentaire PCI et de nombreux composants du système utiliseront le même débit, ce qui réduit les ressources disponibles sur la carte réseau. Des contrôleurs avec une nouvelle interface PCI Express. (PCIe) Il n'y a pas de tels problèmes, car chaque ligne PCIe fournit au moins 250 Mo / avec bande passante et exclusivement pour le dispositif.

Le prochain facteur important qui affecte la vitesse des câbles de réseau. De nombreux spécialistes indiquent que, dans le cas de câbles de réseau pondant à côté des câbles d'alimentation, des sources de bruit, des vitesses à faible vitesse sont garanties. La grande longueur des câbles est également problématique, car les câbles Cat 5e Cuivre sont certifiés à la longueur maximale de 100 mètres.

Certains experts sont recommandés pour poser les câbles de la nouvelle norme de chat 6 au lieu de Cat 5e. Souvent, de telles recommandations sont difficiles à justifier, mais nous essaierons de tester l'influence de la catégorie de câble sur un petit réseau à domicile Gigabit.

N'oublions pas du système d'exploitation. Bien sûr, dans un environnement Gigabit, ce système est assez rare, mais il convient de mentionner que Windows 98 SE (et les anciens systèmes d'exploitation) ne pourra pas utiliser les avantages d'un Gigabit Ethernet, depuis la pile TCP / IP de cette Le système d'exploitation est à peine capable de charger une connexion 100-Mbit / s au complet. Windows 2000 et plus frais version Windows Bien que dans les anciens systèmes d'exploitation devront effectuer des paramètres de manière à utiliser le réseau au maximum. Nous utiliserons le système d'exploitation Windows Vista 32 bits pour nos tests, et bien que Vista dans certaines tâches, la réputation n'est pas la meilleure, ce système prend en charge un réseau Gigabit dès le début.

Maintenant, allons à des disques durs. Même l'ancienne interface IDE avec la spécification ATA / 133 doit être suffisante pour prendre en charge les taux de transfert de fichiers théoriques de 133 Mo / s et la nouvelle spécification SATA répond à toutes les exigences, car elle fournit au moins une capacité de 1,5 Gbit / s ( 150 Mo / de). Toutefois, si les câbles et les contrôleurs peuvent faire face à la transmission de données à une telle vitesse, les disques durs eux-mêmes ne sont pas.

Prenons pour un exemple un disque rigide moderne typique de 500 Go, qui devrait fournir une bande passante permanente d'environ 65 Mo / s. Au début des plaques (pistes externes), la vitesse peut être supérieure, car la bande passante est transition vers les pistes intérieures. Les données sur les pistes intérieures sont lues plus lentement, à une vitesse d'environ 45 Mo / s.

Il nous semblait que nous avons examiné tous les "goulots d'étranglement" possibles. Qu'est-ce qui restait à faire? Il était nécessaire de dépenser plusieurs tests et de voir si nous pouvions nous rendre à la performance réseau à une limite théorique de 125 Mo / s.

Configuration du test

Systèmes de test	Système de serveur	Système clientèle
CPU.	Intel Core 2 Duo E6750 (Conroe), 2,66 GHz, FSB-1333, Cash 4 Mo	Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 GHz, FSB-1200, Cache 8 Mo
Carte mère	Asus p5k, Intel P35, BIOS 0902	MSI P7N SLI Platinum, NVIDIA NFORCE 750I, BIOS A2
Rapporter	Contrôleur LAN Gigabit Abit intégré	Contrôleur Ethernet Gigabit intégré NForce 750i Gigabit
Mémoire	WINTEC AMPO PC2-6400, 2x 2048 Mo, DDR2-667, CL 5-5-5-15 par 1,8 V	A-Data extreme DDR2 800+, 2x 2048 MB, DDR2-800, CL 5-5-5-18 de 1,8 V
Carte vidéo	Asus geforce GTS 250 Knight Dark, 1 Go GDDR3-2200, 738 MHz GPU, Bloc de shader 1836 MHz	MSI GTX260 Lightning, 1792 MB GDDR3-1998, 590 MHz GPU, bloc de shader 1296 MHz
Disque dur 1.	Seagate Barracuda ST3320620AS, 320 Go, 7200 tr / min, cache 16 Mo, SATA 300
Disque dur 2.	2x Hitachi Deskstar 0A-38016 à RAID 1, 7200 tr / min, cache 16 Mo, SATA 300	Western Digital. Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 GB, 7200 tr / min, cache 8 Mo, SATA 300
Source de courant	Aerocool Zerodba 620W, 620 W, ATX12V 2.02	Ultra He1000X, ATX 2.2, 1000 W
Commutateur de réseau	D-Link DGS-1008D, 8-Port 10/100/1000 Switch de bureau Gigabit non gigabit non exploité
Logiciels et pilotes
OS.	Microsoft Windows Vista Ultimate 32 bits 6.0.6001, SP1
Version de DirectX	DirectX 10.
Conducteur graphique	NVIDIA GEFORCE 185.85

Tests et paramètres

Tests et raccourcis
Nodesoft diskbench	Version: 2.5.0.5, copie de fichier, création, lecture et référence par lots
Sisoftware Sandra 2009 SP3	Version 2009.4.15.92, Test CPU \u003d CPU Arithmétique / Multimédia, Test de mémoire \u003d Bandwidth Benchmark

Avant de passer à des tests, nous avons décidé de tester des disques durs sans utiliser le réseau pour voir quelle bande passante à laquelle nous pouvons nous attendre dans le scénario parfait.

Deux ordinateurs travaillent dans notre réseau Gigabit Home. Le premier que nous appellerons le serveur est équipé de deux sous-systèmes de disque. Hard disque dur - 320-GB Seagate Barracuda ST3320620AS âgés de quelques années. Le serveur fonctionne comme stockage de réseau NAS avec un tableau RAID composé de deux 1-To disques durs Hitachi Deskstar 0A-38016, qui se reflète pour la redondance.

Le deuxième PC sur le réseau que nous avons appelé le client, il a deux disque dur: Le caviar Numérique de 500 Go Western 00aajs-00yfa environ six mois.

Au début, nous avons testé la vitesse des disques durs du système et le client pour voir quelle productivité nous pouvons attendre d'eux. Nous avons utilisé le test disque dur Dans le forfait Sisoftware Sandra 2009.

Nos rêves sur la réalisation d'un taux de transfert de fichier Gigabit immédiatement dissipé. Les deux disques rigides simples ont atteint la vitesse de lecture maximale d'environ 75 Mo / s dans des conditions idéales. Étant donné que ce test est effectué dans des conditions réelles et que les lecteurs sont remplis de 60%, nous pouvons alors vous attendre à une vitesse de lecture plus proche de l'indice de 65 Mo / s, que nous avons reçu des deux disques durs.

Mais regardons la performance de raid 1 - le meilleur de ce massif Le fait que le contrôleur de raid matérielle puisse augmenter les performances de lecteur en recevant des données provenant de disques rigides simultanément, similaires aux tableaux RAID 0; Mais cet effet est obtenu (autant que nous sachions) uniquement avec des contrôleurs raid matériels, mais pas avec des solutions logicielles RAID. Dans nos tests, le tableau RAID a fourni une performance de lecture beaucoup plus élevée qu'un disque dur. Les chances du fait que nous recevrons un taux de transfert élevé sur le réseau avec une matrice RAID 1. Le tableau RAID a fourni une capacité de pointe impressionnante de 108 Mo / s, mais dans la réalité, les performances doivent être proches d'un indice de 88 Mo / s, puisque la matrice est remplie de 55%.

Par conséquent, nous devons avoir environ 88 Mo / s pour un réseau Gigabit, non? Ce n'est pas si proche du plafond d'un réseau Gigabit 125 Mo / s, mais beaucoup de 100 Mbps rapides avec des réseaux que le plafond est de 12,5 Mb / s, alors obtenez 88 Mo / s en pratique, ce serait assez bon.

Mais tout n'est pas si simple. Le fait que la vitesse de lecture avec des disques durs est assez élevée, ne signifie pas du tout à enregistrer rapidement des informations dans des conditions réelles. Dessinons quelques tests sur les disques avant d'utiliser le réseau. Nous allons commencer à partir de notre serveur et copier l'image 4,3-GB à partir du tableau RAID à grande vitesse sur un disque dur de 320 Go et le dos. Ensuite, nous copions le fichier du disque client D: sur son lecteur C:.

Comme vous pouvez le constater, copier à partir d'une matrice RAID rapide à un lecteur C: Dalited la vitesse moyenne de seulement 41 Mo / s. Et copiez-le du disque C: Le tableau RAID 1 a conduit à une diminution de 25 Mo / s. Que ce passe-t-il?

C'est comme ça que cela se passe en réalité: disque dur C: publié il y a un peu plus d'un an, mais il est rempli de 60%, probablement un peu fragmenté, donc sur le disque qu'il ne bat pas les enregistrements. Il existe d'autres facteurs, à savoir la rapidité avec laquelle le système et la mémoire fonctionnent en général. La matrice RAID 1 est composée du nouveau "fer" relatif, mais en raison de la redondance, les informations doivent être enregistrées sur deux disques durs en même temps, ce qui réduit les performances. Bien que la matrice RAID 1 puisse donner des performances de lecture élevées, la vitesse d'enregistrement devra faire un don. Bien sûr, nous pourrions utiliser un tableau RAID alternatif, qui donne une vitesse d'enregistrement et de lecture élevée, mais si un disque dur "meurt", toutes les informations seront corrompues. En général, RAID 1 est une option plus correcte si les données stockées sur la NAS sont précieuses pour vous.

Cependant, tout n'est pas perdu. Le nouveau caviar numérique de 500 Go Digital est capable d'enregistrer notre fichier avec une vitesse de 70,3 MB / s (résultat moyen de cinq essais) et donne également la vitesse maximale de 73,2 Mo / s.

Compte tenu du tout, nous nous attendions à obtenir dans des conditions réelles le taux de transfert maximal de 73 Mo / s avec un réseau de NAS RAID 1 à un client C. Nous testons également la transmission de fichiers à partir du disque client C: sur le disque serveur C: pour savoir si nous pouvons respecter de manière réaliste 40 Mo / s dans cette direction.

Commençons par le premier test, dans le cadre de laquelle nous avons envoyé un fichier d'un disque client C: à un lecteur C: serveurs.

Comme vous pouvez le constater, les résultats répondent à nos attentes. Réseau Gigabit capable de donner une théorie de 125 Mb / s, fait référence à des données du disque client C: avec la vitesse la plus élevée possible, probablement environ 65 Mo / s. Mais, comme nous l'avons montré ci-dessus, le C: ne peut être enregistré qu'à une vitesse d'environ 40 Mo / s.

Copiez maintenant le fichier du serveur RAID Speed \u200b\u200bsur le lecteur C: ordinateur client.

Tout s'est avéré être comme nous supposions. De nos tests, nous savons que le lecteur C C: L'ordinateur client est capable d'enregistrer des données à une vitesse d'environ 70 Mo / s et que la performance du réseau Gigabit était très proche de cette vitesse.

Malheureusement, les résultats que nous avons obtenus et ne sont pas proches de la largeur de bande maximale théorique de 125 Mo / s. Pouvons-nous tester la vitesse maximale du réseau? Bien sûr, mais pas dans un scénario réaliste. Nous allons essayer de transférer des informations sur le réseau à partir de la mémoire à la mémoire pour contourner les restrictions de bande passante rigide.

Pour ce faire, nous allons créer un disque RAM de 1 Go sur le serveur et le PC client, après quoi donner un fichier 1-Gb entre ces disques sur le réseau. Puisque même la mémoire DDR2 lente est capable de transmettre des données à une vitesse supérieure à 3000 Mo / s, le facteur restrictif sera une bande passante réseau.

Nous avons reçu la vitesse maximale de notre réseau Gigabit 111,4 Mo / s, qui est très proche de la limite théorique de 125 Mo / s. Un excellent résultat, il n'a pas à se plaindre de cela, car la véritable bande passante n'atteindra toujours pas le maximum théorique en raison du transfert. pour plus d'informations, des erreurs, des équipements de répétition, etc.

La sortie sera la suivante: aujourd'hui, la performance de la transmission d'informations sur un réseau Gigabit repose sur des disques durs, c'est-à-dire que le taux de transfert sera limité au disque dur le plus lent participant au processus. Ayant répondu à la question la plus importante, nous pouvons procéder à des tests de vitesse en fonction de la configuration des câbles afin que notre article soit terminé. L'optimisation de la pose de câble peut-elle donner la vitesse du réseau, encore plus proche de la limite théorique?

Étant donné que la performance de nos tests était proche de l'estimation, il est peu probable que nous ne voyions aucune amélioration lors de la modification de la configuration des câbles. Mais nous voulions toujours que les tester des tests abordent la limite de vitesse théorique.

Nous avons passé quatre tests.

Test 1: défaut.

Dans ce test, nous avons utilisé deux câbles d'environ 8 mètres de long, chacun d'entre eux étant connecté à l'ordinateur à une extrémité et à un commutateur Gigabit de l'autre. Nous avons laissé des câbles où ils ont été posés, c'est-à-dire à côté des câbles d'alimentation et des sockets.

Cette fois, nous avons utilisé les mêmes 8èmes câbles que dans le premier test, mais déplacés le câble réseau autant que possible des câbles d'alimentation et des câbles d'extension.

Dans ce test, nous avons retiré l'un des 8ème câbles et l'avons remplacé par un câble de mètre CAT 5E.

Dans le dernier test, nous avons remplacé les 8ème câbles Cat 5E sur les 8ème câbles Cat 6.

En général, nos tests configurations différentes Les câbles n'ont pas montré de différence sérieuse, mais vous pouvez faire des conclusions.

Test 2: Nous réduisons les interférences de la puissance des câbles d'alimentation.

Dans de petits réseaux, tels que notre réseau domestique, des tests montrent que vous ne pouvez pas vous inquiéter de la pose des câbles LAN à côté des câbles de câblage électrique, des prises et des câbles d'extension. Bien sûr, la pointe sera plus élevée, mais cela ne donnera pas un effet sérieux sur la vitesse du réseau. Cependant, en tenant compte du tout, il est préférable d'éviter de poser à côté des câbles d'alimentation, et il convient de rappeler que la situation peut être différente de votre réseau.

Test 3: Réduisez la longueur des câbles.

Ce n'est pas un test complètement correct, mais nous avons essayé de découvrir la différence. Il convient de rappeler que le remplacement du câble de huit mètres sur le compteur peut affecter le résultat de simples câbles différents par rapport aux différences de distance. Dans tous les cas, dans la plupart des tests, nous ne voyons pas de différence significative à l'exception d'une augmentation anormale de la bande passante lors de la copie du disque client C: sur le serveur C :.

Test 4: Remplacez les câbles Cat 5E sur Cat 6.

Encore une fois, nous n'avons pas trouvé de différence significative. Étant donné que la longueur des câbles est d'environ 8 mètres, de grands câbles peuvent donner une grande différence. Mais si votre longueur n'est pas maximale, les câbles Cat 5E seront effectués tout à fait normalement dans un réseau de gigabits à domicile avec une distance entre deux ordinateurs de 16 mètres.

Il est intéressant de noter que les manipulations avec les câbles n'ont donné aucun effet sur le transfert de données entre les disques de la RAM des ordinateurs. Il est évident que certains autres composants du réseau ont limité les performances d'un nombre magique de 111 Mo / s. Cependant, un tel résultat est toujours acceptable.

Les réseaux Gigabit donnent-ils une vitesse Gigabit? Comme il s'avère, pratiquez presque.

Cependant, dans des conditions réelles, la vitesse du réseau sera sérieusement limitée aux disques durs. Dans le scénario synthétique, notre réseau Gigabit a donné des performances, très proche de la limite théorique de 125 Mo / s. Les vitesses habituelles du réseau, en tenant compte de la performance des disques rigides, seront limitées à un niveau de 20 à 85 Mo / s, en fonction des disques durs utilisés.

Nous avons également testé l'influence des câbles d'alimentation, des longueurs de câble et de la transition de Cat 5e sur le chat 6. Dans notre petit réseau domestique, aucun de ces facteurs n'a de manière significative sur la performance, même si nous voulons noter que dans un plus grand et plus réseau difficile Avec de grandes longueurs, ces facteurs peuvent influencer beaucoup plus fort.

En général, si vous passez un grand nombre de fichiers sur le réseau domestique, nous vous recommandons d'installer un réseau Gigabit. La transition d'un réseau de 100 Mbps donnera une augmentation de performance agréable, au moins vous recevrez une double augmentation du taux de transfert de fichier.

Gigabit Ethernet du réseau domestique peut donner un gain de performance plus important, si vous lisez des fichiers d'un stockage NAS rapide, où la matrice matérielle RAID est utilisée. Dans notre réseau de test, nous avons passé un fichier de 4,3 Go en une seule minute. En connectant à 100 Mbps, le même fichier a été copié environ six minutes.

Les réseaux Gigabit deviennent de plus en plus accessibles. Il ne reste maintenant qu'à attendre lorsque la vitesse de disques rigides augmentera au même niveau. Entre-temps, nous recommandons de créer des tableaux pouvant contourner les restrictions. technologies modernes HDD. Ensuite, vous pouvez presser plus de performances du réseau Gigabit.

Gigabit Ethernet

Maintenant, il existe de nombreuses conversations qu'il est temps de passer massivement à des vitesses gigabit lors de la connexion des utilisateurs finaux avec des réseaux locaux, ainsi que la question de la justification et de la progressivité des solutions "fibre au lieu de travail", "fibre à la maison", etc. . À cet égard, cet article décrivant les normes n'est pas seulement pour le cuivre, mais également principalement, les interfaces de giges à fibre optique seront tout à fait pertinentes et opportunes.

gigabit Ethernet Standard Architecture

La figure 1 montre la structure des niveaux Ethernet Gigabit. Comme dans la norme Ethernet rapide, l'Ethernet Gigabit n'existe pas programme universel Codage du signal, qui serait parfait pour toutes les interfaces physiques - d'une part, d'une part, les normes 1000BASE-LX / SX / CX utilisent codage 8B / 10B, et, d'autre part, la norme 1000BASE-T utilise une TX étendue spéciale Code de ligne / T2. La fonction de codage est effectuée par le sous-couche codant PCS situé sous l'interface GMII dépendante médiane.

Figure. 1. Structure standard Ethernet gigabit, interface GII et émetteur-récepteur Gigabit Ethernet

Interface GMII. L'interface GMII dépendante moyenne (interface indépendante Gigabit Media) fournit une interaction entre le niveau Mac et le niveau physique. L'interface GMII est une extension de l'interface MII et peut prendre en charge les vitesses 10, 100 et 1 000 Mbps. Il dispose d'un récepteur et d'un émetteur séparé 8 bits, et peut prendre en charge les modes demi-duplex et duplex. En outre, l'interface GMII transporte un signal qui fournit une synchronisation (signal d'horloge) et deux signaux d'état de la ligne - le premier (dans l'état ON) indique la présence de support, et la seconde (dans l'état de l'état) indique l'absence de collisions. - et plusieurs autres autres canaux de signal et nutrition. Le module émetteur-récepteur couvrant le niveau physique et la fourniture de l'une des interfaces physiques dépendantes du support physique peut être connectée par exemple au commutateur Ethernet Gigabit au moyen de l'interface GMII.

PCS Codage physique Sous-location. Lors de la connexion des interfaces 1000BASE-X, le sous-couche PCS utilise un code de codage redondant 8B10B, emprunté à partir de la norme de canal Fibre ANSI X3T11. Analogue à la norme FDDI considérée, uniquement sur la base d'une table de code plus complexe, tous les 8 bits d'entrée destinés à transmettre à un nœud distant sont convertis en caractères 10 bits (groupes de codes). De plus, des caractères spéciaux de contrôle 10 bits sont présents dans le flux séquentiel de sortie. Un exemple de caractères de contrôle peut servir de caractères utilisés pour élargir le support (compléter le cadre Ethernet Gigabit à sa taille minimale de 512 octets). Lors de la connexion de l'interface 1000base-t, le sous-couche PCS effectue un codage spécial résistant au bruit, afin de fournir une paire torsadée d'UTP Cat.5 à une distance allant jusqu'à 100 mètres - Code TX / T2 linéaire développé par les communications de niveau une.

Signaux d'état à deux lignes - Un signal pour le transporteur et le signal manque de collisions - sont générés par ce sous-cote.

PMA et Soublevels PMD. Le niveau physique de Gigabit Ethernet utilise plusieurs interfaces, y compris une paire de citation traditionnelle de catégorie 5, ainsi que des fibres multimodes et mono-mode. Le sous-couche PMA convertit le flux de caractères parallèle des PC vers le flux de série et effectue également la conversion inverse (parallélisation) du flux séquentiel entrant de PMD. PMD SUBLAYER définit les caractéristiques optiques / électriques des signaux physiques pour différents supports. Total défini 4. type différent Les environnements d'interface physique qui se reflètent dans les spécifications 802.3Z (1000BASE-X) et 802.3AB (1000BASE-T) (1000BASE-T), (figure 2).

Figure. 2. Interfaces standard Ethernet Gigabit physiques

interface 1000BASE-X

L'interface 1000BASE-X est basée sur la couche physique des canaux de fibre. Fibre Channel est la technologie d'interaction des postes de travail, des supercalculateurs, des périphériques de stockage et des nœuds périphériques. Fibre Channel a une architecture de 4 niveaux. Deux niveaux de FC-0 à faible niveau (interfaces et moyennes) et FC-1 (codage / décodage) sont transférés à Gigabit Ethernet. Étant donné que Fibre Channel est une technologie approuvée, un tel transfert a considérablement réduit le temps sur le développement de la norme d'origine Gigabit Ethernet.

Le code de bloc 8b / 10b est similaire au code 4B / 5b adopté dans la norme FDDI. Cependant, le code 4b / 5b a été rejeté dans Fibre Channel, car ce code ne fournit pas l'équilibre sur dc. L'absence d'équilibre peut potentiellement conduire aux données dépendant des diodes laser de chauffage de données transmissibles, car l'émetteur peut transmettre plus de bits "1" (émetteur) que "0" (pas de rayonnement), ce qui peut entraîner des erreurs supplémentaires à la transmission élevée les taux.

1000Base-X est divisé en trois interfaces physiques, dont les principales caractéristiques sont indiquées ci-dessous:

L'interface 1000BASE-SX détermine les lasers avec une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 770 à 860 nm, la puissance de rayonnement de l'émetteur allant de -10 à 0 dBm, avec un rapport d'activation / désactivé (signal / sans signal) au moins 9 dB. La sensibilité du récepteur -17 dBm, la saturation du récepteur 0 dBm;

L'interface 1000BASE-LX détermine les lasers d'une longueur de rayonnement admissible dans la plage de 1270-1355 nm, la puissance de rayonnement de l'émetteur dans la plage de -13,5 à -3 dBm, avec le rapport de / éteint (il y a un signal / no signal) au moins 9 dB. La sensibilité du récepteur -19 dBm, la saturation du récepteur -3 dBm;

Paire torsadée blindée 1000BASE-CX (STP "Twinax) pour de courtes distances.

Pour référence dans le tableau 1, les principales caractéristiques des modules de réception optique et de transmission fabriqués par Hewlett Packard pour des interfaces standard 1000Base-SX (modèle HFBBR-5305, 850 nm) et 1000BASE-LX (modèle HFCT-5305, \u003d 1300 Nm). .

Tableau 1. Caractéristiques techniques des émetteurs de réception optique Gigabit Ethernet

Les distances pris en charge pour les normes 1000base-x sont données dans le tableau 2.

Tableau 2. Caractéristiques techniques des émetteurs de réception optique Gigabit Ethernet

Lors de la vitesse de codage de 8b / 10b de vitesse dans ligne optique Il est 1250 bits / c. Cela signifie que la largeur de bande de la section du câble de la longueur admissible doit dépasser 625 MHz. De la table. 2 On peut constater que ce critère pour les lignes 2-6 est effectué. En raison de la grande vitesse de Gigabit Ethernet, vous devriez être attentif lors de la construction de segments prolongés. Bien entendu, la préférence est donnée à la fibre mono-mode. Dans ce cas, les caractéristiques des émetteurs-récepteurs optiques peuvent être significativement plus élevées. Par exemple, la NBASE publie des commutateurs avec des ports Ethernet Gigabit, offrant des distances allant jusqu'à 40 km le long d'une fibre mono-mode sans répéteurs (les lasers DFB spécifiques à une fibre étroite utilisent une longueur d'onde de 1550 nm).

caractéristiques de l'utilisation de fibres multimodes

Il y a une énorme somme dans le monde réseaux d'entreprise Basé sur un câble à fibre optique multimode, avec des fibres 62,5 / 125 et 50/125. Par conséquent, il est naturel que même au stade de la formation de la norme Gigabit Ethernet, la tâche d'adaptation de cette technologie est apparue pour une utilisation dans les systèmes de câbles multimode existants. Au cours des recherches sur le développement de spécifications de 1000BASE-SX et 1000BASE-LX, une anomalie très intéressante a été révélée, associée à l'utilisation de transmetteurs laser en conjonction avec une fibre multimode.

La fibre multimode a été conçue pour partager avec des diodes électroluminescentes (spectre de rayonnement de 30 à 50 ns). Le rayonnement incohérent de telles LED tombe en fibres dans la zone du noyau de ligne de lumière. En conséquence, un grand nombre de groupes de mode est excité dans la fibre. Le signal de propagation est bien décrit dans la langue de la dispersion intermodale. L'efficacité de l'utilisation de telles voyants que des émetteurs de la norme Gigabit Ethernet est faible, en raison de la fréquence de modulation très élevée - la fréquence de flux de bits dans la ligne optique est de 1250 mbod et la durée est une impulsion - 0,8 NS. La vitesse maximale lorsque les voyants de transmission d'un signal sur une fibre multimode sont toujours utilisés, est de 622,08 Mbps (STM-4, en comptabilisation de la redondance de la vitesse de bit de code 8b / 10b dans la ligne optique 777.6 MBD). Selon cela, Gigabit Ethernet est devenu la première norme qui régule l'utilisation de transmetteurs optiques laser en conjonction avec une fibre multimode. La zone d'entrée de rayonnement dans la fibre laser est nettement inférieure à la taille du noyau de la fibre multimode. Ce fait lui-même ne conduit pas encore à un problème. Dans le même temps, dans le processus technologique de production de fibres multimodes commerciales standard, il est permis de disposer de certaines fibres non critiques de défauts (écarts dans la fibre autorisée), dans le plus grand degré Concentré sur l'axe du noyau de la fibre. Bien que cette fibre multimode répond pleinement aux exigences de la lumière standard et cohérente du laser, introduite au centre d'une telle fibre, passant par la région de l'inhomogénéité de l'indice de réfraction, est capable de diviser en un petit nombre de modes, qui sont ensuite distribués par la fibre avec des chemins optiques différents et avec vitesse différente. Ce phénomène est connu sous le nom de retard de mode différentiel DMD. En conséquence, un décalage de phase se produit entre les mods, entraînant des interférences indésirables sur le côté de la réception et à une augmentation significative du nombre d'erreurs (Fig. 3a). Remarquant que l'effet ne se manifeste que tout en tenant simultanément une rangée de circonstances: une fibre moins réussie, un émetteur laser moins performant (bien sûr satisfaisant) et un rayonnement moins réussi dans la fibre. Sur le côté physique, l'effet DMD est associé au fait que l'énergie de la source cohérente est distribuée dans un petit nombre de modes, tandis que la source non cohérente excite un grand nombre de modes. Des études montrent que l'effet se manifeste plus fort lors de l'utilisation de lasers à ondes longues (fenêtre de transparence de 1300 nm).

Fig.3. La propagation de rayonnement cohérent dans la fibre multimode: a) Manifestation de l'effet du délai modulaire différentiel (DMD) avec une entrée d'émission axiale; b) Entrée de Nejepery de rayonnement cohérent dans la fibre multimode.

L'anomalie indiquée dans le pire des cas peut entraîner une diminution de la longueur maximale du segment basé sur des roches multimodes. Étant donné que la norme devrait fournir une garantie de 100% de travail, la longueur maximale doit être réglementée compte tenu de la manifestation possible de l'effet DMD.

Interface 1000BASE-LX. Afin de maintenir une plus grande distance et d'éviter l'imprévisibilité du comportement du canal Ethernet Gigabit en raison d'anomalies, il est proposé d'introduire des rayons dans une partie non centrale du noyau de la fibre multimode. Le rayonnement due à la différence d'ouverture a le temps d'allouer uniformément tout au cœur de la fibre, ce qui repose fortement sur l'effet de l'effet, bien que la longueur maximale du segment puis reste limitée (tableau 2). Spécialement développé des cordons optiques de MCP de MCP à un mode de transition (cordons de conditionnement en mode), dans lequel l'un des connecteurs (à savoir celui qui prévu à la mate à fibre multimode) a un léger décalage de l'axe du noyau de la fibre. Cordon optique, qui comporte un connecteur - duplex SC avec un noyau déplacé et l'autre - le duplex habituel SC, peut être appelé: MCP Duplex SC - Duplex SC. Bien entendu, un tel cordon ne convient pas à une utilisation dans des réseaux traditionnels, par exemple, dans Fast Ethernet, en raison de pertes importantes faites à la jonction avec MCP Duplex SC. Le MCP de transition peut être combiné sur la base d'une fibre de mode mono-mode et multimode et contient un élément de déplacement entre les fibres en lui-même. Ensuite, l'extrémité d'un mode est connectée à l'émetteur laser. En ce qui concerne le récepteur, le cordon de connexion multimode standard peut y être connecté. L'utilisation de cordons MCP transitoires vous permet de démarrer le rayonnement dans une fibre multimode à travers la zone représentée par 10-15 μm de l'axe (fig. 3b). Ainsi, il est possible d'utiliser des ports d'interface 1000BASE-LX et avec des wok à un seul mode, car l'entrée de rayonnement sera effectuée strictement au centre du noyau de la fibre.

Interface 1000BASE-SX. Étant donné que l'interface 1000BASE-SX est standardisée uniquement à utiliser avec une fibre multimode, le déplacement de la zone d'entrée de rayonnement de l'axe central de la fibre peut être mis en oeuvre à l'intérieur du dispositif lui-même, supprimant ainsi la nécessité d'utiliser le cordon optique correspondant.

interface 1000base-t

1000BASE-T est une interface standard Gigabit Ethernet pour une paire torsadée non blindée de catégorie 5 et supérieure à une distance allant jusqu'à 100 mètres. Les quatre paires de câbles en cuivre sont utilisées pour la transmission, une paire de 250 Mbps. On suppose que la norme fournira une transmission duplex et les données de chaque paire seront transmises simultanément simultanément en deux directions - double duplex (double duplex). 1000base-t. Techniquement implémenter la transmission duplex 1 GBIT / S Vita Pair UTP Cat.5 s'est avéré être assez difficile, beaucoup plus compliqué que dans la norme 100BASE-TX. L'effet des interférences transitoires proches et distantes de trois voisins voisins tordu par Sur cette paire dans un câble à quatre parties nécessite le développement d'une transmission spéciale résistante au bruit brouillard et d'un nœud de reconnaissance intelligente et d'une récupération de signal à la réception. Plusieurs méthodes de codage ont été examinées à l'origine comme candidats à l'approbation de la norme 1000Base-T, notamment: le codage de l'amplitude d'impulsions à 5 niveaux de niveau PAM-5; Quadrature la modulation d'amplitude QAM-25, et autres. Vous trouverez ci-dessous brièvement les idées de PAM-5, enfin approuvées en standard.

Pourquoi codage de 5 niveaux. Processus de codage à quatre niveaux communs de paires entrants. Au total, il y a 4 combinaisons différentes - 00, 01, 10, 11. L'émetteur peut chaque paire de bits définir son niveau de tension du signal transmis, ce qui réduit la fréquence de la modulation du signal à quatre niveaux, 125 MHz au lieu de 250 MHz, (fig.4) et donc fréquence de rayonnement. Le cinquième niveau est ajouté pour créer une redondance de code. En conséquence, il devient possible d'ajuster les erreurs à la réception. Cela donne une réserve supplémentaire de 6 dB dans le rapport signal / bruit.

Fig.4. Schéma de codage à 4 niveaux PAM-4

niveau Mac

Le niveau MAC de la norme Gigabit Ethernet utilise le même protocole de transmission CSMA / CD qui et ses ancêtres Ethernet et Ethernet rapide. Les principales limitations de la longueur maximale du segment (ou du domaine de collision) sont déterminées par ce protocole.

La norme Ethernet IEEE 802.3 a adopté la taille minimale de l'image 64 octets. Il s'agit de la valeur d'une taille de trame minimale détermine la distance maximale admissible entre les stations (diamètre du domaine de collision). Le temps que la station transmet une telle image - le temps de canal est égal à 512 BT ou 51,2 μs. La longueur maximale du réseau Ethernet est déterminée à partir de la condition de la résolution des collisions, à savoir le temps pour lequel le signal est synonyme d'un nœud distant et renvoie le RDT ne doit pas dépasser 512 BT (à l'exclusion du préambule).

Lors de la déplacement d'Ethernet à Ethernet rapide, le taux de transfert augmente, et le temps de transmission du cadre 64 de l'octet est réduit en conséquence - il est égal à 512 BT ou 5,12 μs (dans une restauration rapide 1 bt \u003d 0,01 μs). Afin de pouvoir détecter toutes les collisions jusqu'à la fin du transfert de trame, comme auparavant, il est nécessaire de satisfaire l'une des conditions:

Dans Fast Ethernet, la même taille de trame minimale a été laissée comme dans Ethernet. Cela a conservé une compatibilité, mais a entraîné une diminution significative du diamètre du domaine de conflit.

Encore une fois, en raison de la continuité, la norme Gigabit Ethernet doit prendre en charge les mêmes tailles de cadre minimum et maximales acceptées dans Ethernet et Ethernet rapide. Mais puisque le taux de transfert augmente, le temps de transmission de l'emballage de longueur similaire est réduit en conséquence. Lors de la sauvegarde de l'ancienne longueur de cadre minimale, cela entraînerait une diminution du diamètre du réseau, qui ne dépasserait pas 20 mètres, ce qui pourrait être peu utile. Par conséquent, lors du développement de la norme Gigabit Ethernet, il a été décidé d'augmenter le temps de canal. Dans Gigabit Ethernet, il est 4096 BT et 8 fois supérieur au canal Ethernet et Ethernet rapide. Mais pour soutenir la compatibilité avec les normes Ethernet et Fast Ethernet, la taille minimale de la trame n'a pas été augmentée et a été ajoutée à l'image un champ supplémentaire qui a reçu la "expansion des médias".

extension de support (extension de porteur)

Les symboles dans le champ supplémentaire ne portent généralement pas d'informations de service, mais ils remplissent la chaîne et augmentent la "fenêtre Concousique". En conséquence, la collision sera enregistrée par toutes les stations avec un diamètre plus grand du domaine de collision.

Si la station veut transférer un cadre court (moins de 512 octets), avant que la transmission soit ajoutée, ce champ - l'extension du support qui complète le cadre à 512 octets. Domaine somme de contrôle Il est calculé que pour le cadre d'origine et ne s'applique pas au champ d'extension. Lors de la réception de la trame, le champ d'expansion est jeté. Par conséquent, le niveau LLC ne connaît même pas le champ d'extension. Si la taille du cadre est égale ou dépasse 512 octets, il n'y a pas de champ d'extension de porteur. FIGUE. 5 montre le format de cadre Ethernet Gigabit lors de l'utilisation de l'expansion du transporteur.

Fig.5. Cadre Ethernet Gigabit avec champ d'expansion des médias.

packet Bursting (paquet éclatant)

L'extension du support est la solution la plus naturelle qui a permis de maintenir la compatibilité avec la norme Ethernet rapide et le même diamètre du domaine de collision. Mais cela a conduit à un passage excessivement de la bande passante. Jusqu'à 448 octets (512-64) sont attendus gratuitement lorsque vous transmettez un cadre court. Au stade du développement de la norme Gigabit Ethernet, les communications NBASE comprenaient une proposition visant à améliorer la norme. Cette mise à niveau, appelée surcharge par lots, permet d'utiliser efficacement le champ d'extension. Si la station / commutateur a plusieurs petits cadres pour l'envoi, la première image est complétée par le champ d'extension des médias jusqu'à 512 octets et envoyé. Les cadres restants sont envoyés après un intervalle intercadron minimum de 96 bits, avec une exception importante - l'intercalaire intercadron est rempli de symboles d'expansion (fig.6a). Ainsi, l'environnement ne se ferme pas entre les colis de cadres d'origine courts et aucun autre appareil réseau ne peut se précipiter dans la transmission. Une telle mesure des cadres peut survenir jusqu'à ce que le nombre total d'octets transmis dépasse 1518. La surcharge de paquets réduit la probabilité de formation de collision, car le cadre surchargé peut subir une collision uniquement au stade de transfert de son premier cadre original, y compris l'extension du support. , qui augmente certainement les performances du réseau, en particulier à des charges élevées (fig. 6-B).

Fig.6. Surcharge par lots: a) Transmission du personnel; b) Comportement de bande passante.

Selon la société de transport Telecom

Je n'étais pas très pressé de traduire mon réseau à domicile avec une vitesse de 100 Mbps pour 1 Gbit / S, qui est plutôt étrange pour moi, car je transmette un grand nombre de fichiers sur le réseau. Cependant, lorsque je dépense de l'argent sur la mise à niveau d'un ordinateur ou d'une infrastructure, je pense qu'il devrait immédiatement obtenir une augmentation de la performance dans les applications et les jeux que je cours. Beaucoup d'utilisateurs aiment se bloquer avec une nouvelle carte vidéo, un processeur central et un gadget. Cependant, pour une raison quelconque, l'équipement de réseau n'attire pas cet enthousiasme. En effet, il est difficile d'investir dans l'infrastructure de réseau gagnée dans l'infrastructure de réseau au lieu du cadeau présent du prochain anniversaire.

Cependant, j'ai des exigences de très haute qualité et, à un moment donné, j'ai réalisé que 100 Mbps Infrastructure ne suffisent pas. Tous mes ordinateurs domestiques ont déjà installé des adaptateurs intégrés pour 1 Gbit / S (sur des cartes mères), j'ai donc décidé de prendre la liste de prix de la société informatique la plus proche et de voir ce que je dois transférer l'infrastructure réseau entière sur 1 Gbit / s.

Non, le réseau Gigabit Home n'est pas du tout si compliqué.

J'ai acheté et installé tout l'équipement. Je me souviens qu'avant de copier un gros fichier de 100 Mbps, à environ une heure et demie. Après la mise à niveau pendant 1 Gbit / s, le même fichier a commencé à être copié en 40 secondes. Les performances gagnent agréablement satisfaite, mais je n'ai toujours pas eu de supériorité à dix fois, on pouvait s'attendre à comparer 100 Mbps et 1 bande passante Gbbps / avec des réseaux anciens et nouveaux.

Quelle est la raison?

Pour un réseau Gigabit, toutes ses pièces doivent prendre en charge 1 GB / s. Par exemple, si vous avez des cartes réseau Gigabit et des câbles correspondants, mais le moyeu / commutateur prend en charge seulement 100 Mbps, l'ensemble du réseau fonctionnera 100 Mbps.

La première exigence est un contrôleur de réseau. Le meilleur de tous, si chaque ordinateur du réseau est équipé d'un adaptateur réseau Gigabit (individu ou intégré sur la carte mère). Cette exigence est de satisfaire le moyen le plus simple, car la plupart des fabricants maternels ces dernières années intègrent les contrôleurs de réseau Gigabit.

La deuxième exigence - la carte réseau doit également prendre en charge 1 Gbit / s. Il existe une idée fausse commune que pour Gigabit Networks nécessite une catégorie de câble 5e, mais même l'ancien câble Cat 5 prend en charge 1 GB / s. Cependant, les câbles CAT 5E ont de meilleures caractéristiques. Ils constitueront donc une solution plus optimale pour les réseaux Gigabit, en particulier si la longueur des câbles est décente. Cependant, les câbles Cat 5e sont toujours les moins chers, car l'ancienne standard Cat 5 est déjà obsolète. Les câbles de chat neuf et plus coûteux ont encore de meilleures caractéristiques pour les réseaux Gigabit. Nous comparons les performances du câble Cat 5e contre le chat 6 un peu plus tard dans notre article.

Le troisième et probablement, le composant le plus coûteux du réseau Gigabit est un hub / interrupteur avec 1 Gb / S-Summer. Bien sûr, il est préférable d'utiliser le commutateur (éventuellement dans une paire avec un routeur), car un hub ou un hub n'est pas le périphérique le plus intelligent, ce qui diffuse simplement toutes les données du réseau sur tous les ports disponibles, ce qui conduit à l'apparition d'un grand Nombre de collisions et ralentit la performance du réseau. Si vous avez besoin de performances élevées, alors sans commutateur Gigabit ne peut pas faire, car il redirige uniquement les données du réseau uniquement sur le port souhaité, ce qui augmente efficacement la vitesse du réseau logiciel avec une égalisation avec un hub. Le routeur contient généralement un commutateur intégré (avec plusieurs ports LAN), et vous permet également de connecter votre réseau domestique à Internet. La plupart des utilisateurs à domicile comprennent les avantages du routeur. Un routeur Gigabit est donc une option assez attrayante.

CONTENU

introduction

Le réseau basé sur 10/100 Mbps Ethernet sera plus que suffisant pour effectuer toutes les tâches des petits réseaux. Mais qu'en est-il de l'avenir? Avez-vous pensé aux flux de la vidéo qui passera par le réseau de votre maison? Est-ce que le 10/100 Ethernet cope avec eux?

Dans notre premier article dédié à Gigabit Ethernet, nous vous familiariserons et définirons s'il a besoin de vous. Nous essayons également de découvrir ce que vous devrez créer un réseau «prêt-à-gigabit» et dépensez excursion courte Dans les équipements Gigabit pour petits réseaux.

Qu'est-ce qu'un Ethernet Gigabit?

Gigabit Ethernet est également appelé "gigabit de cuivre" ou 1000Baset.. C'est la version habituelle d'Ethernet fonctionnant à des vitesses 1.000 megabit par seconde, c'est-à-dire dix fois plus rapide que 100Baset.

La base de Gigabit Ethernet est la norme IEEE 802.3z. qui a été approuvé en 1998. Cependant, en juin 1999, un supplément a été publié - une standard Gigabit Ethernet sur une paire torsadée en cuivre 1000Baset.. C'était cette norme que l'Ethernet Gigabit des chambres du serveur et les principaux canaux, assurant sa demande dans les mêmes conditions que 10/100 Ethernet.

Avant l'apparition de 1000Baset pour un gigabit Ethernet, il était nécessaire d'utiliser des câbles en cuivre à fibres optiques ou blindés, qui peuvent difficilement être appelé à l'aise pour la pose de réseaux locaux ordinaires. Ces câbles (1000BasesX, 1000BASELX et 1000BASECX) sont utilisés aujourd'hui dans des applications spéciales, nous ne les considérerons pas.

Un groupe de Gigabit Ethernet 802.3z parfaitement gonflé avec son travail - elle a libéré standard universel, dix fois plus haut que la vitesse de 100Baset. 1000Baset est aussi dos compatible Avec 10/100 équipé, il utilise CAT-5. Câble (ou catégorie supérieure). Au fait, le réseau typique est aujourd'hui construit sur la base du câble de la cinquième catégorie.

Avons-nous besoin de nous?

Dans la première littérature sur Gigabit Ethernet comme application de la nouvelle norme, le marché de l'entreprise a été indiqué et le plus souvent - la connexion de l'entreposage de données. En tant que Gigabit Ethernet pour fournir dix fois un canal plus grand que le 100Baset habituel, l'application naturelle de la norme est la connexion de zones nécessitant une bande passante élevée. Ceci est une connexion entre serveurs, commutateurs et nœuds de tronc. C'est là que l'Ethernet Gigabit est nécessaire, nécessaire et utile.

À mesure que le prix de l'équipement Gigabit diminue, la portée du 1000Baset s'est étendue aux "utilisateurs expérimentés" et aux groupes de travail utilisant "exigeant à la bande passante de l'application".

Étant donné que les exigences en matière de transfert de données de la plupart des petits réseaux sont plus que modestes, il est peu probable qu'ils auront jamais besoin d'une bande passante du réseau 1000Baset. Considérons quelques zones typiques d'application de petits réseaux et estimons leur besoin de Gigabit Ethernet.

A-t-il besoin que nous continuions

• Transfert de gros fichiers sur le réseau

  Une telle application est caractéristique, plutôt que pour les petits bureaux, en particulier dans les entreprises traitant de la conception graphique, de l'architecture ou d'autres entreprises liées au traitement de fichiers dans des dizaines de cent mégaoctets. Vous calculerez facilement que le fichier de 100 mégaoctet sera transféré sur le réseau 100Baset en seulement huit secondes [(100 Mo de 8bits / octets) / 100 Mbps]. En fait, de nombreux facteurs aggravent le taux de transfert. Votre fichier sera donc transmis un peu plus longtemps. Certains de ces facteurs sont associés à système opérateur, exécution d'applications, la quantité de mémoire sur vos ordinateurs, la vitesse du processeur et l'âge. (L'âge du système affecte la vitesse des pneus sur la carte mère).

  Un autre facteur important est la vitesse de l'équipement de réseau et la transition vers l'équipement Gigabit vous permet d'éliminer le goulot d'étranglement potentiel et d'accélérer la transmission de grandes quantités de fichiers. Beaucoup confirmeront que la réception des vitesses est supérieure à 50 Mbps par réseau 100Baset - le cas n'est pas trivial. Gigabit Ethernet sera en mesure de fournir une bande passante supérieure à 100 Mbps.

• Réservations de périphériques réseau

  Vous pouvez considérer cette affaire comme une variante de "gros fichiers". Si votre réseau est configuré pour réserver tous les ordinateurs sur un serveur de fichiers, le Gigabit Ethernet vous permettra d'accélérer ce processus. Cependant, il existe également une pierre sous-marine - une augmentation du "tuyau" de transmission au serveur peut ne pas conduire à un effet positif si le serveur n'a pas le temps de traiter le flux de données entrant (préoccupe également le support des informations de sauvegarde. ).

  Pour tirer parti d'un réseau à grande vitesse, vous devez équiper le serveur avec une grande quantité de mémoire et de réservation rapidement. disque dur, pas de bande ou cdrom. Comme vous pouvez le constater, la transition vers un Gigabit Ethernet devrait être soigneusement préparée.

• Applications client-serveur

  Cette étendue est à nouveau plus caractéristique des réseaux de petites entreprises que pour les réseaux domestiques. Une grande quantité de données peut être transmise entre le client et le serveur dans de telles applications. Ancienne approche: Vous devez analyser la quantité de données réseau transmises pour savoir si l'application sera en mesure d'augmenter la bande passante du réseau et de déterminer si ces données sont suffisantes pour charger un Gigabit Ethernet.

En vérité, nous pensons que la majorité des "constructeurs" de réseaux domestiques sont peu susceptibles de trouver suffisamment de motifs d'achat de matériel gigabit. Dans les réseaux de petites entreprises, la transition vers Gigabit peut vous aider, mais nous vous recommandons d'abord d'analyser le nombre de données transmises. Avec un état moderne, tout est clair. Mais que faire si vous souhaitez prendre en compte la possibilité de mises à niveau futures. De quoi avez-vous besoin de faire aujourd'hui pour être prêt pour elle? Dans la partie suivante de notre article, nous examinerons les modifications qui doivent être effectuées avec la partie la plus chère, la plus souvent consommatrice du réseau - câble.

Câble pour Ethernet Gigabit

Comme nous l'avons déjà mentionné dans l'introduction, l'une des principales exigences de la norme 1000BASET est l'utilisation du câble de catégorie 5 (CAT 5) ou plus. C'est gigabit Ethernet peut travailler sur une structure de câble existante 5 catégories. D'accord, cette possibilité est très pratique. En règle générale, tous les réseaux modernes utilisent un câble de la cinquième catégorie, à moins que votre réseau ait été établi en 1996 ou plus tôt (la norme a été approuvée en 1995). Cependant, ici existe Plusieurs pièges.

• Quatre couples requis

  Comme on peut le voir cet article , 1000Baset utilise les quatre paires de câbles de catégorie 5 (ou plus) pour créer quatre 250 Mbps. (Un autre schéma de codage est également utilisé - une modulation d'impulsions d'amplitude à cinq niveaux - pour rester dans la plage de fréquences de 100 MHz Cat5). En conséquence, nous pouvons utiliser la structure de câble CAT 5 existante pour un Gigabit Ethernet.

  Depuis 10 / 100Baset utilise seulement deux chats 5 paires de quatre, certaines personnes n'ont pas connecté des paires supplémentaires lors de la pose de leurs réseaux. Les couples ont été utilisés, par exemple, pour le téléphone ou pour le pouvoir d'Ethernet (POE). Heureusement, les cartes réseau et les commutateurs Gigabit ont une intelligence suffisante pour revenir à la norme 100Baset si les quatre paires ne sont pas disponibles. Par conséquent, votre réseau dans tous les cas fonctionnera avec les commutateurs Gigabit et les cartes réseau, mais vous ne recevrez pas de vitesse élevée pour de l'argent payant.

• N'utilisez pas de connecteurs bon marché

  Un autre problème de réseaux amateurs est un mauvais sertissage et des prises de mur à bon prix. Ils conduisent aux incohérences de l'impédance, entraînant des pertes inverse et en raison de la réduction de la bande passante. Bien sûr, vous pouvez essayer de rechercher la raison "dans le front", mais vous feriez toujours mieux d'obtenir un testeur de réseau, qui peut détecter les pertes inverse et les interférences croisées. Ou simplement accepter une faible vitesse.

• Limitations de prêt et topologie

  1000Baset est limité à la même longueur de segment maximum que 10 / 100Baset. Ainsi, le diamètre de réseau maximum est de 200 mètres (d'un ordinateur à un autre via un interrupteur). En ce qui concerne la topologie de 1000Baset, les mêmes règles fonctionnent ici comme pour 100Baset, à l'exception de la permission d'un seul répéteur au segment de réseau (ou d'être plus précis, un "domaine semi-duplex des collisions"). Mais puisque l'Ethernet Gigabit ne prend pas en charge les équipements demi-duplex, vous pouvez oublier la dernière exigence. En général, si votre réseau se sentit parfaitement parfaitement sous 100baset, vous ne devriez pas avoir de problèmes lorsque vous passez à un gigabit.

Câble pour Ethernet Gigabit, suite

Pour la pose de nouveaux réseaux, le meilleur câble d'utilisation Chat 5e.. Et bien que chat 5 et chat 5e les deux ignorent la fréquence de 100 MHz, Le câble Cat5e est fait avec paramètres supplémentairesimportant pour une meilleure transmission de signaux haute fréquence.

Parcourez les documents suivants à Belden pour en savoir plus sur les spécifications de câbles Cat 5E (en anglais):

Et bien que le câble de cat 5 moderne fonctionne parfaitement avec 1000Baset, vous feriez mieux de choisir CAT 5E si vous souhaitez garantir une bande passante élevée. Si vous êtes chauffé, comptez le coût du câble CAT 5 et CAT 5E et agissez selon vos fonds.

La seule chose que vous devriez éviter - acheter des recommandations Chat 6. Câble pour Ethernet Gigabit. Chat 6 était ajouté à la norme TIA-568 en juin 2002 et il manque des fréquences à 200 MHz. Les vendeurs vous persuaderont sûrement d'acheter une sixième catégorie chère avec précision, mais vous n'en aurez besoin que si vous envisagez de créer un réseau. 10 gb / s Ethernet sur le câblage en cuivre, ce qui est au moment où il n'est guère réel. Qu'en est-il du chat du câble 7? Oublie le!

Si vous avez un bon montant, il vaut mieux le dépenser sur spécialiste du réseauqui possède expérience suffisante de réseaux de gigabit pose. Un spécialiste sera en mesure de paver de manière compétente les câbles ou de vérifier votre réseau existant pour travailler avec un Gigabit Ethernet. Lors de l'installation de CAT 6 Câble, nous vous recommandons vivement de contacter des professionnels, car ce câble stipule le rayon de courbure et des connecteurs spéciaux de haute qualité.

Équipement gigabit

D'une certaine manière, la question est «gigabit ou non» pourrait faire l'objet de l'année du litige ou il y a quelques années. Si vous regardez du point de vue de l'acheteur Soho, la transition de 10 à 10/100 Mbit / s est déjà arrivée. Les nouveaux ordinateurs sont équipés de 10/100 ports Ethernet, des routeurs utilisent déjà les commutateurs 10/100 intégrés et non des moyeux 10Baset. Cependant, une telle modification n'est pas une conséquence des exigences et des souhaits des "réseaux" de la maison. Ils sont satisfaits des équipements existants.

Pour ces changements, nous devrions remercier les utilisateurs d'entreprises qui achètent aujourd'hui en quantités de masse de seulement 10/100 équipements, ce qui permet aux prix. Dès que les fabricants d'équipements de consommation ont constaté qu'il est utilisé pour utiliser des puces 10baset par rapport aux options 10/100 plus cher, ils ne pensaient pas depuis longtemps.

Ainsi, l'architecture d'hier basée sur les hubs 10baset est imprégnée de manière imperceptiblement dans des réseaux communs modernes de 10/100. Exactement la même transition que nous allons tester de 10/100 à 10/100/1000 Mbit / s. Et bien que le tournant a laissé une autre année ou deux, la transition déja commencé Et les prix continuent de tomber.

Tout ce dont vous avez besoin est d'acheter une carte réseau Gigabit et un commutateur Gigabit. Considèrent-les un peu plus.

• Cartes réseau

  Cartes réseau PCI 10/100 / 1000Baset de marque 32 bits telles que Intel Pro1000 MT, Netgear GA302T et SMC SMC9552TX Stand sur Internet de 40 $ à 70 $. Les produits des fabricants de la deuxième échelon sont moins chers d'environ 5 $. Et bien que les cartes réseau Gigabit soient d'environ deux fois et demie plus chères que les cartes moyennes 10/100, il est peu probable que votre portefeuille remarquera généralement une différence, si seulement vous ne les achez pas avec des partis en gros.

  Vous pouvez trouver des cartes réseau prenant en charge non seulement le bus PCI 32 bits, mais également 64 bits, mais ils sont plus chers. Ce que vous ne verrez pas, c'est des adaptateurs CardBus pour vos ordinateurs portables. Pour une raison quelconque, les fabricants croient que les ordinateurs portables ne sont pas nécessaires par des ordinateurs portables.

• Bricoleurs

  Mais le prix des commutateurs 10/100/1000 fait dix fois pour réfléchir à la faisabilité de la transition vers un Gigabit Ethernet. Bonnes nouvelles: Aujourd'hui, les commutateurs Gigabits transparents sont déjà apparus, qui sont beaucoup moins chers que leurs autres autres membres du marché de l'entreprise.

  Un commutateur simple à quatre ports de quatre ports 10/100/1000 Netgear GS104 peut être acheté en moins de 225 $. Si vous arrêtez de votre choix sur des types de trendes TEG-S40TXE moins connus, puis réduisez les coûts jusqu'à 150 $. Peu de quatre ports - s'il vous plaît. La version à huit ports de Netgear GS108 vous coûtera environ 450 $ et TRENDnet TEG-S80TXD est d'environ 280 $.

  Considérant que le commutateur de cinq ports 10/100 ne coûte que 20 $, les prix Gigabit sembleront trop élevés à quelqu'un. Mais rappelez-vous: plus récemment, vous ne pouviez acheter que des commutateurs gigabits gérés d'une valeur de 100 $ par port. Les prix vont dans la bonne direction!

Devez-vous changer d'ordinateurs?

Nous allons ouvrir un petit secret de Gigabit Ethernet: sous Win98 ou 98SE, vous n'obtiendrez probablement aucun avantage de la vitesse Gigabit. Et bien qu'avec l'aide de la modification du registre, vous pouvez essayer d'améliorer la bande passante, vous ne recevez toujours pas de gain de productivité significatif par rapport au matériel actuel 10/100.

Le problème réside dans la pile TCP / IP Win98, qui n'a pas été conçue avec des réseaux à grande vitesse. La pile a des problèmes même en utilisant 100Baset. Networks, puis parlez d'une connexion Gigabit! Nous reviendrons à cette question dans le deuxième article, mais jusqu'à présent, vous devriez considérer que Win2000. et WinXP. Travailler avec Gigabit Ethernet.

La dernière phrase que nous ne pas Nous voulons dire que seuls Windows 2000 et XP supportent les cartes réseau Gigabit. Nous n'avons tout simplement pas vérifié la performance sous d'autres systèmes d'exploitation, alors refrainez, s'il vous plaît, des remarques picoteuses!

Si vous êtes intéressé, devrez-vous lancer un ancien bon ordinateur et acheter un nouveau pour utiliser un Gigabit Ethernet, notre réponse est "possible". En juger par notre expérience pratique, un hertz "moderne" processeurs est égal à un bit par seconde bande passante réseau. L'un des fabricants de l'équipement de réseau Gigabit convenue avec nous: toute machine de fréquence d'horloge 700 MHz Ou ci-dessous ne pourra pas utiliser pleinement la bande passante de l'Ethernet Gigabit. Donc, même avec le système d'exploitation correct avec Old Ordinateurs Gigabit Ethernet - c'est comme un kap mort. Vous verrez bientôt des vitesses 100-500 Mbps