Adattatore di rete Gigabit Ethernet PCI Express. Adattatore di rete Gigabit Ethernet PCI Express Che cos'è una rete Gigabit

Il mondo moderno dipende sempre più dal volume e dai flussi di informazioni che vanno in varie direzioni sui fili senza di loro. Tutto è iniziato molto tempo fa e con fondi più primitivi rispetto ai successi di oggi del mondo digitale. Ma per descrivere tutti i tipi e i metodi, con il quale una persona ha portato le informazioni necessarie alla coscienza dell'altro, non intendiamo. In questo articolo, voglio suggerire il lettore una storia non tanto tempo fa ha creato e sviluppando con successo lo standard di trasmissione delle informazioni digitali, che si chiama Ethernet.

La nascita dell'idea stessa e della tecnologia Ethernet si è verificata nelle pareti della Xerox Parc Corporation insieme agli altri primi sviluppi della stessa direzione. La data ufficiale dell'invenzione Ethernet è stata il 22 maggio 1973, quando Robert Metcalf (Robert Metcalfe) ha fatto un memorandum per il Capitolo del Parc sul potenziale della tecnologia Ethernet. Tuttavia, ne hanno brevettato solo tra qualche anno.

Nel 1979, Metcalf ha lasciato Xerox e fondato la società 3Com, il quale è stata la promozione dei computer e del locale reti informatiche (LAN). Avendo arruolato con il sostegno di tali aziende famose come standard Dec, Intel e Xerox sviluppato standard Ethernet (DIX). Dopo la pubblicazione ufficiale il 30 settembre 1980, ha iniziato la rivalità con due maggiori tecnologie brevettate - anello del token. e Arcnet, che sono stati successivamente completamente sfollati, a causa della loro più piccola efficienza e dei costi maggiori della produzione per Ethernet.

Inizialmente, gli standard proposti (Ethernet V1.0 ed Ethernet V2.0) sono stati raccolti come cavo coassiale come mezzo trasmesso, ma in futuro ho dovuto abbandonare questa tecnologia e andare all'uso di cavi ottici e coppie contorte.

Il vantaggio principale all'inizio dello sviluppo della tecnologia Ethernet è diventato un metodo di controllo degli accessi. Implica la connessione multipla con il controllo del corriere e del rilevamento di collisioni (CSMA / CD, il senso del vettore accesso multiplo con il rilevamento della collisione), la velocità di trasferimento dei dati è di 10 Mbps, la dimensione del pacchetto da 72 a 1526 byte, i metodi di codifica dei dati sono descritti . Il valore limite delle workstation in un unico segmento di rete diviso è limitato al numero 1024, ma altri valori più piccoli sono possibili quando si installano più restrizioni rigide al segmento sottile coassiale. Ma una tale costruzione è diventata molto inefficace e nel 1995 è stato sostituito da IEEE 802.3U Internet veloce Con una velocità di 100 Mbit / s, e successivamente IEEE 802.3Z Gigabit Ethernet è stato adottato a una velocità di 1000 Mbps. Sul questo momento La 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3e è già completamente utilizzata, che ha una velocità di 10.000 Mbps. Inoltre, abbiamo già lo sviluppo volto a raggiungere una velocità di 100.000 Mbps 100 Gigabit Ethernet, ma su tutto in ordine.

Una posizione molto importante alla base dello standard Ethernet era il formato del suo telaio. Tuttavia, le sue opzioni esistono parecchio. Ecco alcuni di loro:

Variante ho primogenito e già fuori applicazione.

Versione Ethernet 2 o Ethernet-Frame II, che è anche chiamata DIX (abbreviazione delle prime lettere di sviluppatori di sviluppatori di sviluppatori, Intel, Xerox) è il più comune e utilizzato fino ad oggi. Viene spesso utilizzato direttamente sul protocollo Internet.

Novell - Modifica interna di IEEE 802.3 senza LLC (controllo logico collegamento).

Telaio IEEE 802.2 LLC.

Telaio IEEE 802.2 LLC / Snap.

Come supplemento, un telaio Ethernet può contenere un tag IEEE 802.1Q, per identificare la VLAN a cui è indirizzata e IEEE 802.1p per indicare la priorità.

Alcune schede di rete Ethernet prodotte da Hewlett-Packard sono state utilizzate dal telaio in formato IEEE 802.12, che corrisponde allo standard 100VG-Anylan.

Per vari tipi di telaio hanno e vari formati e valori MTU.

Elementi funzionali della tecnologiaG.igABIT Ethernet.

Si noti che i produttori di schede Ethernet e altri dispositivi includono principalmente il supporto per diverse precedenti norme di trasferimento dei dati. Per impostazione predefinita, utilizzando la velocità di rilevamento automatico e duplex, il driver della scheda determina la modalità ottimale del funzionamento della connessione tra due dispositivi, ma, di solito, c'è una scelta manuale. Quindi acquistare un dispositivo con una porta Ethernet 10/100/1000, abbiamo l'opportunità di lavorare sulla tecnologia 10Base-T, 100Base-TX e 1000Base-T.

Diamo la cronologia delle modifiche Ethernet., Dividendoli in termini di velocità di trasmissione.

Prime soluzioni:

Xerox Ethernet - Tecnologia originale, velocità 3 Mbps, esisteva in due versioni versione 1 e versione 2, formato frame ultima versione Fino ad ora ha un uso diffuso.

10Broad36 - Non ricevuto diffuso. Uno dei primi standard che ti permette di lavorare a lunghe distanze. Tecnologia di modulazione a banda larga usata, simile a quella utilizzata nei modem via cavo. Un cavo coassiale è stato utilizzato come mezzo di trasferimento dati.

1Base5 - noto anche come Starlan, è diventato la prima modifica della tecnologia Ethernet utilizzando una coppia contorta. Ha lavorato a 1 velocità Mbps, ma non ha trovato l'uso commerciale.

Modifiche più comuni e ottimizzate di 10 Mbit / s Ethernet:

10Base5, IEEE 802.3 (chiamato anche "spessa Ethernet") - Sviluppo iniziale della tecnologia con una velocità di trasferimento dati di 10 Mbps. IEEE utilizza un cavo coassiale, con una resistenza d'onda da 50 ohm (RG-8), con una lunghezza massima del segmento di 500 metri.

10Base2, IEEE 802.3a (chiamato "Slim Ethernet") - Cable RG-58, con una lunghezza massima del segmento 200 metri. Per allegare i computer l'uno all'altro e collegare il cavo alla scheda di rete, è necessario un connettore T e il cavo deve essere un connettore BNC. Richiede la presenza di terminatori a ciascuna estremità. Per molti anni, questo standard è stato il principale tecnologia per Ethernet.

Starlan 10 è il primo sviluppo che utilizza una coppia contorta per trasmettere i dati a una velocità di 10 Mbps. Più tardi, si è evoluto nello standard 10Base-T.

10Base-T, IEEE 802.3i - Per il trasferimento dei dati, 4 fili di un cavo a doppino contorto (due coppie intrecciate) della categoria 3 o della categoria 5. La lunghezza massima del segmento è 100 metri.

FUOCL - (acronimo dall'iing. Link inter-ripetitore in fibra ottica). Standard di base per la tecnologia Ethernet tramite cavo ottico. Distanza massima della trasmissione dei dati senza ripetitore 1 km.

10Base-F, IEEE 802.3j - Il termine principale per la designazione della famiglia di 10 mbs / s standard eetetnet con cavo in fibra ottica ad una distanza fino a 2 chilometri: 10Base-fl, 10Base-Fb e 10Base-FP. Dal 10Base-FL elencato solo ricevuto diffuso.

10Base-fl (fibra link) - versione migliorata dello standard Foirr. Il miglioramento ha influenzato l'aumento della lunghezza del segmento a 2 km.

10Base-fb (backbone in fibra) è ora uno standard non utilizzato, destinato a combinare ripetitori in autostrada.

• 10Base-FP (fibra passiva) - la topologia "Passive Star", in cui è stato sviluppato ripetitori - è stato sviluppato, ma mai applicato.

La scelta più comune e poco costosa al momento della scrittura dell'articolo Ethernet veloce (100 Mbps) ( Internet veloce):

100Base-T è il termine principale per designare uno dei tre standard di 100 Mbps Ethernet utilizzando una coppia VITA del mezzo di trasmissione dei dati. Lunghezza del segmento fino a 100 metri. Include 100Base-TX, 100BASE-T4 e 100BASE-T2.

100Base-TX, IEEE 802.3U - Lo sviluppo della tecnologia 10Base-T, viene utilizzata la topologia "Star", viene attivata la coppia contorta della categoria 5, in cui sono effettivamente utilizzate 2 ragioni di conduttori, la velocità massima di trasferimento dei dati è 100 Mbps.

100Base-T4 - 100 Mbps Ethernet su cavi Categoria 3. Tutte le 4 coppie sono coinvolte. Non è praticamente usato ora. Il trasferimento dei dati è disponibile in modalità Half Duplex.

100Base-T2 - Non utilizzato. 100 Mbps Ethernet tramite cavo via cavo 3. Utilizzato solo 2 coppie. La modalità di trasmissione full-duplex è supportata quando i segnali sono distribuiti in direzioni opposte per ogni coppia. Tasso di trasmissione in una direzione - 50 Mbps.

100Base-FX - 100 Mbps Ethernet con cavo in fibra ottica. La lunghezza massima del segmento di 400 metri in modalità a metà duplex (per il rilevamento garantito di collisioni) o 2 chilometri in modalità full-duplex lungo la fibra ottica multimodale.

100Base-LX - 100 Mbit / s Ethernet con cavo in fibra ottica. La lunghezza massima del segmento di 15 chilometri in modalità full-duplex per una coppia di fibre ottiche a modalità singola a una lunghezza d'onda di 1310 Nm.

100BASE-LX WDM - 100 Mbps Ethernet utilizzando un cavo in fibra ottica. La lunghezza massima del segmento di 15 chilometri in modalità full-duplex è una fibra ottica a modalità singola ad una lunghezza d'onda di 1310 Nm e 1550 Nm. Le interfacce sono due specie, la lunghezza d'onda del trasmettitore è distinta e contrassegnata da numeri (lunghezza d'onda) o una singola lettera latina A (1310) o B (1550). Solo le doppie interfacce possono funzionare in una coppia, da un lato, il trasmettitore è 1310 Nm e sull'altro per 1550 Nm.

Gigabit Ethernet.

1000Base-T, IEEE 802.3AB - Ethernet Standard 1 GB / s. Viene utilizzato un paio contorto della categoria 5E o della categoria 6. Tutte le 4 coppie sono coinvolte nella trasmissione dei dati. Velocità di trasferimento dati - 250 Mbps One Pair.

1000Base-TX, - Ethernet Standard 1 Gbit / s, utilizzando solo una coppia contorta della categoria 6. La trasmissione e la ricezione di coppie sono fisicamente separate in due coppie in ciascuna direzione, che semplifica in modo significativo la progettazione dei dispositivi di ricetrasmettitore. Velocità di trasferimento dati - 500 Mbps con una coppia. Praticamente non usato.

1000Base-X è un termine comune per designare la tecnologia Gigabit Ethernet con ricetrasmettitori GBIC o SFP sostituibili.

1000Base-SX, IEEE 802.3Z - 1 GB / s Tecnologia Ethernet. Utilizza i laser con una lunghezza di radiazione ammissibile nell'intervallo di 770-860 nm, la potenza della radiazione del trasmettitore che varia da -10 a 0 dbm con rapporto on / off (segnale / segnale segnale) è di almeno 9 dB. La sensibilità del ricevitore 17 DBM, la saturazione del ricevitore 0 DBM. Utilizzando la fibra multimodale, la portata del segnale senza ripetitori fino a 550 metri.

1000Base-LX, IEEE 802.3Z - Tecnologia Ethernet 1 GBIT / S utilizza laser con una lunghezza di radiazione ammissibile all'interno di un intervallo di 1270-1355 nm, potenza di radiazione del trasmettitore che va da 13,5 a 3 dbm, con on / off (c'è un segnale / Nessun segnale) Non meno di 9 dB. La sensibilità del ricevitore è di 19 dbm, la saturazione del ricevitore è di 3 DBM. Quando si utilizza la fibra multimodale, la portata del segnale senza ripetitori fino a 550 metri. Ottimizzato per lunghe distanze, quando si utilizza la fibra di modalità singola (fino a 40 km).

1000BASE-CX - Ethernet Gigabit Technology per brevi distanze (fino a 25 metri), viene utilizzato un cavo di rame speciale (coppia contorta schermata (STP)) con una resistenza all'onda di 150 ohm. Sostituito con lo standard 1000BASE-T e non è utilizzato ora.

1000Base-LH (Long Haul) - Tecnologia Ethernet 1 GBIT / S, utilizza un cavo ottico a modalità singola, il flusso del segnale senza ripetitore a 100 chilometri.

Standard	Tipo di cavo	Larghezza di banda (non peggio), MHZ * km	Max. Distanza, m *
1000BASE-LX (diodo laser 1300 Nm)	Fibra di modalità singola (9 micron)
	Fibra multimodale (50 micron)
	Fibra multimodale (62,5 micron)
1000BASE-SX (laser diodo 850 nm)	Fibra multimodale (50 micron)
	Fibra multimodale (62,5 micron)
	Fibra multimodale (62,5 micron)
	STP contorto schermato (150 ohm)
* Standard 1000Base-SX e 1000BASE-LX Suggerisci una modalità duplex ** L'attrezzatura di alcuni produttori può fornire una maggiore distanza, segmenti ottici senza ripetitori intermedi / amplificatori possono raggiungere 100 km.

Specifiche 1000 base-x standard

10 Gigabit Ethernet.

È ancora piuttosto costoso, ma abbastanza richiesto, il nuovo standard 10 Gigabit Ethernet include sette standard dell'ambiente fisico per LAN, uomo e wan. Attualmente, è descritto dall'emendamento IEEE 802.3A e deve inserire il seguente verifica dello standard IEEE 802.3.

10GBase-CX4 - Ethernet Gigabit Technology per le distanze corte (fino a 15 metri), cavo CX4 in rame e connettori INFINIBAND sono utilizzati.

10GBASE-SR - Tecnologia 10 Gigabit Ethernet per brevi distanze (fino a 26 o 82 metri, a seconda del tipo di cavo), viene utilizzata fibra multimodale. Supporta anche distanze fino a 300 metri utilizzando una nuova fibra multimodale (2000 MHz / km).

10GBase-LX4 - utilizza una tenuta di lunghezza d'onda per supportare le distanze da 240 a 300 metri lungo la fibra multimodale. Supporta anche distanze fino a 10 chilometri quando si utilizza la fibra di modalità singola.

10GBASE-LR e 10GBASE-ER - Questi standard mantengono rispettivamente le distanze fino a 10 e 40 chilometri.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW e 10GBASE-EW - Questi standard utilizzano un'interfaccia fisica compatibile con il formato di velocità e dati con l'interfaccia SyPet / SDH OC-192 / STM-64. Sono simili a 10GBase-SR, 10GBase-LR e standard 10GBase-ER, rispettivamente, in quanto usano gli stessi tipi di cavi e distanza di trasmissione.

10GBASE-T, IEEE 802.3AN-2006 - adottato nel giugno 2006 dopo 4 anni di sviluppo. Usa la coppia contorta schermata. Distanze - fino a 100 metri.

E infine, sappiamo 100-Gigabit Ethernet (100-GE), abbastanza crudo, ma abbastanza ricercato della tecnologia.

Nell'aprile del 2007, dopo la riunione del comitato IEEE 802.3 di Ottawa, il team di ricerca del Gruppo Study Study (HSSG) è stato assunto circa gli approcci tecnici alla formazione di canali ottici e in rame 100-GE. In questo momento, il gruppo di lavoro 802.3BA per lo sviluppo delle specifiche 100-GE è stata finalmente formata.

Come negli sviluppi precedenti, lo standard 100-GE prenderà in considerazione non solo le capacità economiche e tecniche della sua attuazione, ma anche la loro compatibilità all'indietro con i sistemi esistenti. A questo punto, la necessità di tali velocità è indiscutibilmente dimostrata dalle aziende leader. Volevoli costantemente crescenti di contenuti personalizzati, anche quando si offrono video dai portali YouTube e altre risorse utilizzando le tecnologie IPTV e HDTV. Devi anche menzionare il video su richiesta. Tutto ciò definisce la necessità di 100 operatori e fornitori di servizi Gigabit Ethernet.

Ma contro lo sfondo di una vasta selezione di nuovi e promettenti nuovi approcci tecnologici all'interno del Gruppo Ethernet, vogliamo soffermarti sulla tecnologia in modo più dettagliato, che oggi acquista solo la massima massa d'uso a causa della diminuzione del costo dei suoi componenti. Gigabit Ethernet può garantire pienamente il lavoro di tali applicazioni come video in streaming, videoconferenza, trasferimento di immagini complesse di requisiti elevati di larghezza di banda del canale. I vantaggi dell'aumento dei tassi di trasmissione nelle reti aziendali e di casa stanno diventando sempre più indiscutibili con un calo dei prezzi per le attrezzature di questa classe.

Ora ho ricevuto lo standard IEEE più popolare. Adottato nel giugno 1998, è stato approvato come IEEE 802.3Z. Ma all'inizio, solo un cavo ottico è stato utilizzato come mezzo di trasmissione. Con l'approvazione nel prossimo anno, l'aggiunta di 802.3ab standard di trasmissione è diventata un paio di categoria ritorta non schermato di quinta categoria.

Gigabit Ethernet è un discendente diretto di Ethernet e veloce Ethernet, che si sono dimostrati per una storia di quasi ventenne, pur mantenendo la loro affidabilità e prospettive per l'uso. Insieme alla compatibilità predeterminata con le soluzioni precedenti (la struttura del cavo rimane invariata) fornisce teorica portata 1000 Mbps, che è di circa 120 MB al secondo. Vale la pena notare che tali funzionalità sono quasi uguali alla velocità del pneumatico PCI a 32 bit 33 MHz. Ecco perché gli adattatori Gigabit vengono prodotti sia per PCI a 32 bit (33 e 66 MHz) e per un bus a 64 bit. Insieme a tale aumento della velocità di Gigabit Ethernet ha ereditato tutte le precedenti funzionalità di Ethernet, come il formato del telaio, la tecnologia CSMA / CD (accesso multiplo multiplo con il rilevamento di collisioni), full duplex, ecc. Sebbene le alte velocità abbiano fatto le loro innovazioni, ma è nell'ereditazione dei vecchi standard che è un enorme vantaggio e popolarità di Gigabit Ethernet. Naturalmente, ora vengono offerte altre soluzioni, come ATM e Fibre Channel, ma il vantaggio principale per l'utente finale è immediatamente perso qui. La transizione verso un'altra tecnologia porta a un'alterazione di massa e ri-attrezzature delle reti aziendali, mentre Gigabit Ethernet consentirà di aumentare rapidamente la velocità e non cambiare l'economia del cavo. Tale approccio e permessi la tecnologia Ethernet di prendere una posizione dominante nella zona tecnologie di rete e conquistare più dell'80 percento del mercato globale dei trasferimenti di informazioni.

La struttura di costruire una rete Ethernet con transizioni fluide a velocità dati più elevate.

Inizialmente, tutti gli standard Ethernet sono stati sviluppati utilizzando solo un cavo ottico come mezzo di trasmissione - e Gigabit Ethernet ha ricevuto l'interfaccia 1000Base-X. Si basa sullo standard di livello fisico della fibra canale (questa è la tecnologia dell'interazione di workstation, dispositivi di archiviazione e nodi periferici). Poiché questa tecnologia è già stata approvata in precedenza, tale prestito ha un tempo ridotto molto ridotto sullo sviluppo dello standard Gigabit Ethernet. 1000Base-X.

Noi, così come un semplice uomo di città, più interessato 1000Base-CX in vista del suo lavoro sulla coppia contorta schermata (STP "Twinax") per brevi distanze e 1000Base-T per una coppia intrecciata non schermata Categoria 5. La differenza principale di 1000Base- T da Fast Ethernet 100Base- TX è diventato che tutte e quattro le coppie sono utilizzate (solo due sono state utilizzate in 100Base-TX). Ogni coppia può trasmettere dati a una velocità di 250 Mbps. Lo standard fornisce la trasmissione duplex e il flusso per ogni coppia è fornito in due direzioni allo stesso tempo. A causa della forte interferenza, con tale trasmissione, implementata tecnicamente una trasmissione Gigabit sulla coppia contorta è stata molto più complicata rispetto a 100Base-TX, che ha chiesto lo sviluppo di una speciale trasmissione resistente al rumore criptato, nonché un nodo di riconoscimento intelligente e Recupero del segnale alla reception. Come metodo di codifica nello standard 1000Base-T, è stata utilizzata la codifica dell'ampiezza dell'impiena a 5 livelli PAM-5.

Anche i criteri per la scelta del cavo sono diventati più rigidi. Per ridurre la fornitura, la trasmissione unidirezionale, le perdite di restituzione, i ritardi e i turni di fase, è stato adottato per utilizzare la categoria 5E per la coppia intrecciata non schermata.

La crimpatura del cavo per 1000Base-T è realizzata secondo uno dei seguenti schemi:

Cavo diretto (dritto).

Cavo crossover.

Schemi di crimpatura per cavi per 1000Base-T

Le innovazioni hanno toccato il livello del Mac Standard 1000Base-T. Nelle reti Ethernet, la distanza massima tra le stazioni (il dominio di collisione) è determinata sulla base della dimensione minima del fotogramma (nella norma Ethernet IEEE 802.3 è 64 byte). La lunghezza massima del segmento dovrebbe essere tale che la stazione di trasmissione può rilevare la collisione prima della fine del trasferimento del fotogramma (il segnale deve avere il tempo per andare all'altra estremità del segmento e ritornare). Di conseguenza, con un aumento della velocità di trasmissione, è necessario aumentare le dimensioni del telaio, aumentando così il tempo minimo sul trasferimento del fotogramma o ridurre il diametro del dominio collisionale.

Quando si passa a Fast Ethernet, ha utilizzato la seconda opzione e ha ridotto il diametro del segmento. In Gigabit Ethernet era inaccettabile. Infatti, in questo caso, lo standard che ha ereditato tali componenti di Fast Ethernet come dimensione minima del fotogramma, CSMA / CD e il tempo di rilevamento dei conflitti (slot del tempo), sarà in grado di lavorare in termini di conclusione domini con un diametro di non più di 20 metri. Pertanto, è stato proposto di aumentare il tempo per il trasferimento di un fotogramma minimo. Considerando che per la compatibilità con il precedente Ethernet, la dimensione minima del fotogramma è stata lasciata per gli stessi - 64 byte e un campo di estensione del corriere aggiuntivo è stato aggiunto al telaio, che completa il telaio fino a 512 byte, ma il campo non viene aggiunto nel caso quando la dimensione del fotogramma è maggiore di 512 byte. Pertanto, la conseguente dimensione minima del fotogramma risultante si è rivelata 512 byte, il tempo di rilevare l'aumento della collisione e il diametro del segmento è aumentato agli stessi 200 metri (nel caso di 1000Base-T). I caratteri nel campo di estensione del corriere non sopportano il carico semantico, il checksum per loro non viene calcolato. Durante la ricezione di un fotogramma, questo campo viene scartato a livello Mac, quindi i livelli sovrastanti continuano a funzionare con fotogrammi minimi di 64 byte lunghi.

Ma qui ci sono insidie. Sebbene l'estensione dei media e consentiva il mantenimento della compatibilità con gli standard precedenti, ha portato a un passaggio ingiustificato di larghezza di banda. Le perdite possono raggiungere 448 byte (512-64) per fotogramma in caso di cornici corti. Pertanto, lo standard 1000Base-T è stato aggiornato - ha introdotto il concetto di scoppio del pacchetto (sovraccarico batch). Permette molto più efficacemente utilizzando il campo di espansione. E funziona come segue: Se l'adattatore o l'interruttore ha diversi piccoli fotogrammi che richiedono l'invio, il primo viene inviato nel modo standard, con l'aggiunta del campo di espansione a 512 byte. E tutti i successivi vengono inviati nella forma originale (senza il campo di espansione), con un intervallo minimo tra loro in 96 bit. E, soprattutto, questo intervallo di intercadron è pieno di simboli di espansione dei media. Ciò accade fino a quando la dimensione totale dei fotogrammi del fotogramma non raggiunge il limite di 1518 byte. Pertanto, il mezzo non si chiude per tutto il trasferimento di piccoli fotogrammi, pertanto, la collisione può verificarsi solo nel primo passo, quando il primo frame piccolo corretto viene trasmesso con il campo di espansione del corriere (dimensione 512 byte). Questo meccanismo consente di aumentare significativamente la produttività della rete, specialmente a grandi carichi, riducendo la probabilità di collisioni.

Ma non è stato abbastanza. Innanzitutto, Gigabit Ethernet ha supportato solo le dimensioni standard dei fotogrammi Ethernet - dal minimo 64 (integrati a 512) al massimo 1518 byte. Di questi, 18 byte occupano un'intestazione del servizio standard e per i dati rimane rispettivamente da 46 a 1500 byte. Ma anche un pacchetto di dati di 1500 byte è troppo piccolo nel caso di una rete Gigabit. Soprattutto per i server che trasmettono grandi quantità di dati. Consideriamo un po '. Per trasferire un file 1 Gigabyte su una rete Ethernet veloce scaricata, il server elabora 8200 pacchetti / sec e spende almeno 11 secondi. In questo caso, solo una potenza di 200 MIPS richiederà circa il 10 percento del computer con una potenza di 200 mi. Dopo tutto, il processore centrale deve essere elaborato (per calcolare il checksum, trasferire i dati in memoria) ogni nuovo pacchetto.

Velocità	10 Mbps.		100 Mbps.		1000 Mbps.
Dimensione della cornice
Cornici / SE.
Tasso di trasferimento dei dati, Mbps
Intervallo tra telai, ISS

Caratteristiche di rete Ethernet.

Nelle reti Gigabit, la situazione è ancora triste - il carico sul processore aumenta di un ordine di grandezza dovuto alla riduzione dell'intervallo di tempo tra i frame e, di conseguenza, richieste di interrupt al processore. La tabella 1 mostra che anche in le migliori condizioni (Usando il quadro della dimensione massima) i fotogrammi si preparano l'uno dall'altro all'orario di tempo, non superiore a 12 μs. Nel caso dell'uso di fotogrammi più piccoli, questo intervallo di tempo è ridotto solo. Pertanto, nelle reti Gigabit, un luogo ristretto, abbastanza stranamente, è stato lo stadio del processore di elaborazione. Pertanto, all'alba della formazione di Gigabit Ethernet, i tassi di trasmissione effettivi erano lontani dal massimo i processori teorici - semplicemente non hanno dovuto far fronte al carico.

Un'output evidente dalla situazione attuale è il seguente:

un aumento dell'intervallo di tempo tra i frame;

spostamento della parte della lavorazione quadro da un processore centrale a se stesso scheda di rete.

Attualmente, entrambi i metodi sono implementati. Nel 1999 è stato proposto di aumentare le dimensioni del pacchetto. Tali pacchetti sono stati chiamati fotogrammi GIG (frame jumbo), e le loro dimensioni potrebbero essere da 1518 a 9018 byte (attualmente, le attrezzature da alcuni produttori supportano le grandi dimensioni dei telai Gig). I frame jumbo hanno permesso di ridurre il carico sul processore centrale a 6 volte (in proporzione alle sue dimensioni) e, quindi, aumenta significativamente la produttività. Ad esempio, il pacchetto massimo di fotogramma jumbo in 9018 byte, ad eccezione dell'intestazione a 18 byte, contiene 9000 byte per i dati, che corrispondono a sei telai standard ethernet massimi standard. Il guadagno delle prestazioni è ottenuto non dovuto a sbarazzarsi di diversi titoli di servizio (il traffico dalla loro trasmissione non supera un paio di percento della larghezza di banda totale) e riducendo il tempo per la lavorazione di tale fotogramma. Più precisamente, il tempo di elaborare il telaio rimane lo stesso, ma invece di numerosi piccoli fotogrammi, ognuno dei quali richiederebbe il processore NA Clock e un'interruzione, stiamo elaborando solo uno, un telaio più grande.

Un mondo di trasformazione in rapido sviluppo della velocità di elaborazione delle informazioni fornisce sempre più veloce e soluzioni economiche Sull'uso dell'hardware speciale, per rimuovere una parte dell'elaborazione del carico dal processore centrale. Tecnologia di buffering, che garantisce l'interruzione del processore per elaborare immediatamente più fotogrammi. In questo momento, Gigabit Ethernet Technology sta diventando sempre più accessibile per l'uso a casa, il che interesserà direttamente il semplice utente. Di più accesso veloce Le risorse domestiche forniranno una visione di alta qualità di un video di grande risoluzione, ci vorrà meno tempo per ridistribuire le informazioni e infine ti consentirà di vivere i flussi video di codifica su unità di rete.

Nella preparazione dell'articolo ha utilizzato un membro delle risorsehttp://www.ixbt.com/ i.http://www.wikipedia.org/.

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Non ero molto fretta di tradurre il mio rete di casa Da una velocità di 100 Mbps per 1 Gbit / s, che è piuttosto strano per me, perché trasmetto un gran numero di file sulla rete. Tuttavia, quando spendo soldi sull'aggiornamento di un computer o infrastruttura, credo che dovrebbe immediatamente ottenere un aumento delle prestazioni in applicazioni e giochi che corro. Molti utenti amano spaventare con una nuova scheda video, processore centrale E un po 'di gadget. Tuttavia, per qualche ragione, l'attrezzatura di rete non attira tale entusiasmo. Infatti, è difficile investire nell'infrastruttura di rete guadagnata nell'infrastruttura di rete anziché il prossimo regalo presente di compleanno.

Tuttavia, ho requisiti di altissima qualità, e ad un certo punto ho capito che un'infrastruttura di 100 Mbps non è sufficiente. Tutti i miei computer home hanno già installato adattatori integrati per 1 Gbit / s (acceso schede madriah), quindi ho deciso di prendere il listino prezzi della compagnia informatica più vicina e vedere cosa devo trasferire l'intera infrastruttura di rete di 1 Gbit / s.

No, la rete domestica Gigabit non è affatto complicata.

Ho comprato e installato tutta l'attrezzatura. Ricordo che prima di copiare un file di grandi dimensioni di 100-Mbps, a circa un minuto e mezzo a sinistra. Dopo l'aggiornamento per 1 Gbit / s, lo stesso file è iniziato a essere copiato in 40 secondi. Le prestazioni si sentono piacevolmente soddisfatte, ma ancora non ho ricevuto una superiorità di dieci volte, che potrebbe essere prevista da confrontare 100 Mbps e larghezza di banda da 1 Gbps / con reti vecchie e nuove.

Qual è il motivo?

Per una rete Gigabit, tutte le sue parti devono supportare 1 GB / s. Ad esempio, se si dispone di schede di rete Gigabit e dei cavi corrispondenti, ma il hub / switch supporta solo 100 Mbps, quindi l'intera rete funzionerà da 100 Mbps.

Il primo requisito è un controller di rete. Meglio di tutto, se ciascun computer sulla rete è dotato di un adattatore di rete Gigabit (individuale o integrato sulla scheda madre). Questo requisito è soddisfare il modo più semplice, dal momento che la maggior parte dei produttori di coppia di schede madri anni recenti Integrare i controller di rete Gigabit.

Il secondo requisito: la scheda di rete deve anche supportare 1 Gbit / s. Esiste un malinteso comune che per le reti Gigabit richiede una categoria cavo 5E, ma infatti anche il vecchio cavo Catardo 5 supporti da 1 GB / s. Tuttavia, i cavi del gatto 5e hanno caratteristiche migliori, quindi saranno di più decisione ottimale Per le reti Gigabit, specialmente se la lunghezza del cavo è decente. Tuttavia, i cavi Cat 5E oggi sono ancora i più economici, dal momento che il vecchio gatto 5 standard è già obsoleto. I nuovi cavi del gatto 6 più costosi hanno caratteristiche ancora migliori per le reti Gigabit. Confrontiamo le prestazioni del cavo Cat 5e contro il gatto 6 un po 'più avanti nel nostro articolo.

Il terzo e, probabilmente, il componente più costoso nella rete Gigabit è un hub / switch con 1 GB / S-S-switcher. Naturalmente, è meglio usare l'interruttore (possibilmente in una coppia con un router), poiché un hub o un hub non è il dispositivo più intelligente, semplicemente trasmettendo tutti i dati di rete su tutte le porte disponibili, che porta all'apparizione di un grande numero di collisioni e rallenta le prestazioni della rete. Se avete bisogno alte prestazioniNon è possibile eseguire da uno switch Gigabit perché reindirizza i dati di rete solo sulla porta desiderata, che aumenta efficacemente la velocità della rete con un'equalizzazione con un hub. Il router di solito contiene un interruttore integrato (con più porte LAN) e consente anche di collegare la rete domestica a Internet. La maggior parte degli utenti domestici comprende i benefici del router, quindi un router Gigabit è un'opzione abbastanza attraente.

Quanto velocemente dovrebbe essere Gigabit? Se si sente il prefisso "Giga", quindi implica 1000 megabyte, mentre la rete Gigabit deve fornire 1000 megabyte al secondo. Se lo pensi, non sei solo. Ma, ahimè, in realtà, tutto il resto.

Cos'è Gigabit? Questo è 1000 megabit, non 1000 megabyte. In un paté 8 bit, quindi considerare: 1.000.000.000 di bit sono suddivisi in 8 bit \u003d 125.000.000 di byte. Nel Megabyte circa un milione di byte, quindi una rete Gigabit dovrebbe fornire la velocità massima di dati teorica di circa 125 Mb / s.

Naturalmente, 125 MB / s suoni non impressionanti come un Gigabit, ma pensa: la rete con questa velocità deve trasmettere teoricamente un gigabyte di dati in soli otto secondi. Un archivio da 10 GB dovrebbe essere trasmesso in un minuto e 20 secondi. La velocità è incredibile: ricorda quanto tempo è andato al trasferimento di un dato di Gigabyte fino a quando gli anelli chiave USB sono diventati così veloci come oggi.

Le aspettative sono state serie, quindi abbiamo deciso di trasferire il file da una rete Gigabit e godere della velocità vicina a 125 Mb / s. Non abbiamo attrezzature specializzate meravigliose: una semplice rete domestica con alcune vecchie tecnologie decenti.

La copia di un file da 4,3 GB da un computer domestico a un altro è stato eseguito a una velocità media di 35,8 MB / s (abbiamo condotto un test cinque volte). È solo il 30% del soffitto teorico di una rete Gigabit di 125 Mb / s.

Quali sono le cause del problema?

Raccogli i componenti per l'installazione di una rete Gigabit è abbastanza semplice, ma per rendere il lavoro di rete alla massima velocità molto più difficile. I fattori che possono portare a una rete di rallentamento sono piuttosto numerosi, ma come abbiamo trovato, tutto riposa su quanto velocemente dischi fissi Creare dati sul controller di rete.

La prima restrizione che deve essere presa in considerazione è un'interfaccia di un controller di rete Gigabit con il sistema. Se il tuo controller è collegato tramite un vecchio bus PCI, la quantità di dati che può trasmettere teoricamente è di 133 Mb / s. Per larghezza di banda 125 MB / s, Gigabit Ethernet sembra sufficiente, ma ricorda che la larghezza di banda del bus PCI è distribuita in tutto il sistema. Ogni mappa aggiuntiva PCI e molti componenti di sistema utilizzeranno lo stesso throughput, che riduce le risorse disponibili per la scheda di rete. Dai controller con una nuova interfaccia PCI Express. (PCIe) Non ci sono tali problemi, poiché ogni linea PCIE fornisce almeno 250 MB / con larghezza di banda e esclusivamente per il dispositivo.

Il prossimo fattore importante che influisce sulla velocità dei cavi della rete. Molti specialisti indicano che nel caso dei cavi di rete posati accanto ai cavi di alimentazione sono sorti di rumore, sono garantite basse velocità. Anche la grande lunghezza dei cavi è problematica, poiché i cavi in \u200b\u200brame Cat 5E sono certificati al massimo lunghezza di 100 metri.

Alcuni esperti sono raccomandati per posare i cavi del nuovo standard Cat 6 invece del gatto 5e. Spesso tali raccomandazioni sono difficili da giustificare, ma cercheremo di testare l'influenza della categoria Cable su una piccola rete domestica Gigabit.

Non dimentichiamo il sistema operativo. Naturalmente, in un ambiente Gigabit, questo sistema è piuttosto raro, ma dovrebbe essere detto che Windows 98 SE (e vecchi sistemi operativi) non saranno in grado di utilizzare i vantaggi di un Gigabit Ethernet, poiché la pila TCP / IP di questo Il sistema operativo è a malapena in grado di caricare la connessione da 100 mbit / s per intero. Windows 2000 e più freschi versione Windows Sebbene nei vecchi sistemi operativi dovranno effettuare alcune impostazioni in modo da utilizzare la rete al massimo. Utilizzeremo il sistema operativo Windows Vista a 32 bit per i nostri test, e sebbene Vista in alcune attività la reputazione non sia la migliore, questo sistema supporta una rete Gigabit fin dall'inizio.

Ora andiamo a dischi rigidi. Anche la vecchia interfaccia IDE con la specifica ATA / 133 deve essere sufficiente per supportare le velocità di trasferimento dei file teoriche di 133 Mb / s, e la nuova specifica SATA soddisfi tutti i requisiti, poiché fornisce almeno una capacità di 1,5 GBIT / s ( 150 MB / da). Tuttavia, se cavi e controller possono far fronte alla trasmissione dei dati a tale velocità, i dischi rigidi non lo sono.

Prendiamo per un esempio un tipico disco rigido moderno di 500 GB, che dovrebbe fornire una larghezza di banda permanente di circa 65 Mb / s. All'inizio delle piastre (tracce esterne), la velocità può essere maggiore, tuttavia, poiché la larghezza di banda è la transizione verso le tracce interne. I dati sulle tracce interne sono leggi più lentamente, ad una velocità di circa 45 Mb / s.

Ci è sembrato che abbiamo guardato tutti i possibili "colli di bottiglia". Cosa è rimasto da fare? Era necessario spendere diversi test e vedere se potessimo arrivare alle prestazioni di rete a un limite teorico di 125 Mb / s.

Configurazione del test

Sistemi di prova	Sistema server	Sistema clienti
PROCESSORE.	Intel Core 2 Duo E6750 (Conroe), 2,66 GHz, FSB-1333, Cash 4 MB	Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 GHz, FSB-1200, Cash 8 MB
Scheda madre	ASUS P5K, Intel P35, BIOS 0902	MSI P7N SLI PLATINUM, NVIDIA NFORCE 750i, BIOS A2
Netto	Controller LAN Gigabit Built-in Abit Gigabit	Controller Ethernet Gigabit NForce 750i integrato
Memoria	Wintec AMPO PC2-6400, 2x 2048 MB, DDR2-667, CL 5-5-5-5-15 di 1,8 V	A-Data Extreme DDR2 800+, 2x 2048 MB, DDR2-800, CL 5-5-5-18 di 1,8 V
Scheda video	Asus GeForce GTS 250 Dark Knight, 1 GB GDDR3-2200, 738 MHz GPU, 1836 MHz Shader Block	MSI GTX260 Lightning, 1792 MB GDDR3-1998, 590 MHz GPU, 1296 MHz Shader Block
Disco rigido 1.	Seagate Barracuda ST3320620AS, 320 GB, 7200 giri / min, cache 16 MB, SATA 300
Disco rigido 2.	2x Hitachi Deskstar 0A-38016 in RAID 1, 7200 giri / min, cache 16 MB, SATA 300	Western Digital. Caviale WD50 00AAJS-00YFA, 500 GB, 7200 giri / min, cache 8 MB, SATA 300
Alimentazione elettrica	AEROCOOL Zerodba 620W, 620 W, ATX12V 2.02	Ultra He1000x, ATX 2.2, 1000 W
Switch di rete	DGS-LINK DGS-1008D, 8 port 10/100/1000 Gigabit Switch Desktop Gigabit
Software e driver.
OS.	Microsoft Windows Vista Ultimate a 32 bit 6.0.6001, SP1
Versione di DirectX.	DirectX 10.
Driver grafico	Nvidia GeForce 185.85.

Test e impostazioni

Test e scorciatoie
Nodoft diskbench.	Versione: 2.5.0.5, copia file, creazione, lettura e benchmark batch
Sisoftware Sandra 2009 SP3	Versione 2009.4.15.92, Test della CPU \u003d CPU Aritmetico / Multimedia, Test di memoria \u003d Benchmark Bandwidth

Prima di rivolgerci a qualsiasi prova, abbiamo deciso di testare i dischi rigidi senza utilizzare la rete per vedere quale larghezza di banda possiamo aspettarci nello scenario perfetto.

Due PC funzionano nella nostra rete Home Gigabit. Il primo che chiameremo il server è dotato di due sottosistemi disco. DURO DURO PRINCIPALE - 320-GB Seagate Barracuda ST3320620AS A partire da un paio d'anni. Il server funziona come uno stoccaggio della rete NAS con un array RAID costituito da due 1-TB dischi rigidi HITACHI DESKSTAR 0A-38016, che sono rispecchiati per la ridondanza.

Il secondo PC sulla rete che abbiamo chiamato il cliente, ne ha due disco rigido: Entrambi 500-GB Western Digital Cavial 00AAJS-00YFA circa sei mesi.

All'inizio abbiamo testato la velocità dei dischi rigidi del sistema del server e del cliente per vedere quale produttività possiamo aspettarci da loro. Abbiamo usato il test disco rigido Nel pacchetto Sisoftware Sandra 2009.

I nostri sogni sulla realizzazione di un tasso di trasferimento di file Gigabit immediatamente dissipato. Entrambi i singoli dischi rigidi hanno raggiunto la massima velocità di lettura di circa 75 MB / s in condizioni ideali. Poiché questo test viene effettuato in condizioni reali, e le unità sono piene del 60%, quindi possiamo aspettarci la velocità di lettura più vicina all'Indice da 65 MB / s, che abbiamo ricevuto da entrambi i dischi rigidi.

Ma guardiamo alle prestazioni RAID 1 - il meglio di questo massiccio Il fatto che il controller RAID hardware può aumentare le prestazioni del lettore ricevendo i dati da entrambi i dischi rigidi contemporaneamente, simili agli array RAID 0; Ma questo effetto è ottenuto (per quanto ne sappiamo) solo con i controller RAID hardware, ma non con soluzioni software RAID. Nei nostri test, l'array RAID ha fornito prestazioni di lettura molto più elevata di un disco rigido, quindi le possibilità del fatto che riceveremo un'elevata velocità di trasferimento sulla rete con array RAID 1. L'array RAID ha fornito una capacità di picco impressionante di 108 MB / s, ma in realtà le prestazioni dovrebbero essere vicine a un indice da 88 Mb / s, poiché l'array è pieno del 55%.

Pertanto, dobbiamo ottenere circa 88 MB / s per una rete Gigabit, giusto? Non è così vicino al soffitto di una rete Gigabit 125 MB / s, ma molto veloce 100-Mbps con reti che il soffitto è di 12,5 Mb / s, quindi ottenere 88 Mb / s in pratica sarebbe abbastanza buono.

Ma non tutto è così semplice. Il fatto che la velocità di lettura con dischi rigidi sia piuttosto elevata, non vuol dire che recuperano rapidamente le informazioni in condizioni reali. Disegniamo alcuni test sui dischi prima di usare la rete. Inizieremo dal nostro server e copremo l'immagine 4,3-GB dall'array RAID ad alta velocità su un disco rigido di sistema da 320 GB e indietro. Quindi copiano il file dal disco del client D: sul suo c: drive.

Come puoi vedere, copiare da un array RAID rapido a un'unità C: ha dalizzato la velocità media di soli 41 Mb / s. E copia dal disco C: l'array RAID 1 ha portato a una diminuzione in 25 MB / s. Cosa sta succedendo?

È così che accade in realtà: hard disk c: rilasciato un po 'più di un anno fa, ma è pieno del 60%, probabilmente un po' frammentato, quindi sul record che non ha battuto i record. Ci sono altri fattori, vale a dire, quanto velocemente il sistema e la memoria funzionano in generale. L'array RAID 1 è composto dal nuovo "ferro" relativo, ma a causa della ridondanza, le informazioni devono essere registrate su due disco rigido allo stesso tempo, il che riduce le prestazioni. Sebbene l'array RAID 1 possa fornire prestazioni elevate, la velocità di registrazione dovrà donare. Naturalmente, potremmo usare un array di RAID alternente, che offre elevata registrazione e velocità di lettura, ma se un disco rigido "morirà", quindi tutte le informazioni saranno corrotte. In generale, RAID 1 è un'opzione più corretta se i dati memorizzati sul NAS sono preziosi per te.

Tuttavia, non tutto è perso. Il nuovo caviale digitale Drive 500-GB è in grado di registrare il nostro file con una velocità di 70,3 Mb / s (risultato medio di cinque esecuzioni di test), e fornisce anche la velocità massima di 73,2 mb / s.

Tenendo conto dell'intera cosa che ci aspettavamo di ottenere in condizioni reali la velocità di trasferimento massima di 73 Mb / s con una matrice del RAID NAS 1 a un client C. Testiamo anche la trasmissione dei file dal disco Client C: al disco del server C: per scoprire se possiamo aspettarci realisticamente 40 Mb / s in questa direzione.

Iniziamo con il primo test, nel quadro di cui abbiamo inviato un file da un disco Client C: a un'unità C: server.

Come puoi vedere, i risultati soddisfano le nostre aspettative. Gigabit Network in grado di dare a 125 mb / s teorie, si riferisce ai dati dal disco del client C: con la massima velocità possibile, probabilmente circa 65 Mb / s. Ma, come abbiamo mostrato sopra, il C: può essere registrato solo a una velocità di circa 40 Mb / s.

Ora copia il file dal server RAID di velocità all'unità C: computer client..

Tutto si è rivelato come abbiamo assunto. Dai nostri test, sappiamo che l'unità C C: il computer client è in grado di registrare i dati ad una velocità di circa 70 Mb / s, e le prestazioni della rete Gigabit erano molto vicine a questa velocità.

Sfortunatamente, i risultati che abbiamo ottenuto e non sono vicini alla larghezza di banda massima teorica di 125 Mb / s. Possiamo testare la massima velocità della rete? Certo, ma non in uno scenario realistico. Proveremo a trasferire le informazioni sulla rete dalla memoria alla memoria per bypassare qualsiasi restrizione della larghezza di banda rigida.

Per fare ciò, creeremo un disco RAM 1-GB sul server e il PC client, dopo il quale fornire un file da 1 GB tra questi dischi sulla rete. Poiché anche la memoria DDR2 lenta è in grado di trasmettere dati a una velocità di oltre 3000 Mb / s, il fattore restrittivo sarà una larghezza di banda della rete.

Abbiamo ricevuto la velocità massima della nostra rete Gigabit 111,4 Mb / s, che è molto vicina al limite teorico di 125 Mb / s. Un risultato eccellente, non deve lamentarlo, perché la vera larghezza di banda non raggiungerà ancora il massimo teorico a causa del trasferimento per maggiori informazioni, errori, ingranaggi ripetuti, ecc.

L'output sarà il seguente: oggi, le prestazioni della trasmissione delle informazioni su una rete Gigabit si appoggiano su dischi rigidi, cioè il tasso di trasferimento sarà limitato al disco rigido più lento che partecipa al processo. Dopo aver risposto alla domanda più importante, possiamo procedere ai test di velocità in base alla configurazione dei cavi in \u200b\u200bmodo che il nostro articolo sia completo. L'ottimizzazione della posa del cavo fornire la velocità della rete, ancora più vicina al limite teorico?

Poiché le prestazioni dei nostri test erano vicine alla stima, è improbabile che vediamo qualsiasi miglioramento quando si modifica la configurazione dei cavi. Ma volevamo ancora testare i test per avvicinarsi al limite di velocità teorica.

Abbiamo trascorso quattro test.

Test 1: predefinito.

In questo test, abbiamo usato due cavi lunghi circa 8 metri, ognuno dei quali era collegato al computer ad un'estremità e ad un interruttore Gigabit sull'altro. Abbiamo lasciato cavi dove sono stati posati, cioè accanto ai cavi elettrici e alle prese.

Questa volta abbiamo usato gli stessi 8 ° cavi come nel primo test, ma spostato il cavo di rete il più possibile dai cavi di alimentazione e dai cavi di estensione.

In questo test, abbiamo rimosso uno degli ottasimi cavi e lo ha sostituito con un cavo da 5e metri Cat.

Nell'ultimo test, abbiamo sostituito gli 8 cavi Cat 5e sugli 8 cavi del gatto 6.

In generale, i nostri test diverse configurazioni I cavi non hanno mostrato una differenza seria, ma puoi fare conclusioni.

Test 2: riduciamo le interferenze dalla potenza dei cavi di alimentazione.

Nelle piccole reti, come la nostra rete domestica, i test mostrano che non si può preoccupare di posare i cavi LAN accanto ai cavi di cablaggio elettrici, alle prese e ai cavi di estensione. Naturalmente, la punta sarà più alta, ma questo non darà un effetto serio sulla velocità della rete. Tuttavia, tenendo conto del tutto, è meglio evitare di posare accanto ai cavi di alimentazione, e dovrebbe essere ricordato che la situazione potrebbe essere diversa nella tua rete.

Test 3: ridurre la lunghezza dei cavi.

Questo non è un test completamente corretto, ma abbiamo cercato di scoprire la differenza. Va ricordato che la sostituzione del cavo di otto metri sul misuratore può influire sul risultato di cavi semplicemente diversi rispetto alle differenze nella distanza. In ogni caso, nella maggior parte dei test non vediamo una differenza significativa con l'eccezione di un aumento anormale della larghezza di banda durante la copia del disco Client C: sul server C :.

Test 4: Sostituisci cavi Cat 5e sul gatto 6.

Di nuovo, non abbiamo trovato una differenza significativa. Poiché la lunghezza dei cavi è di circa 8 metri, i cavi grandi possono dare una grande differenza. Ma se la tua lunghezza non è massima, i cavi Cat 5E verranno eseguiti abbastanza normalmente in una rete domestica Gigabit con una distanza tra due computer di 16 metri.

È interessante notare che le manipolazioni con i cavi non hanno dato alcun effetto sul trasferimento di dati tra i dischi RAM dei computer. È abbastanza ovvio che qualche altro componente nella rete ha limitato la prestazione di un numero magico di 111 Mb / s. Tuttavia, tale risultato è ancora accettabile.

Le reti Gigabit danno una velocità Gigabit? Come si scopre, quasi dare.

Tuttavia, in condizioni reali, la velocità della rete sarà seriamente limitata ai dischi rigidi. Nello scenario sintetico, la nostra rete Gigabit ha dato prestazioni, molto vicino al limite teorico di 125 Mb / s. Le solite velocità della rete, tenendo conto delle prestazioni dei dischi rigidi, saranno limitati a un livello da 20 a 85 Mb / s, a seconda dei dischi rigidi utilizzati.

Abbiamo anche testato l'influenza dei cavi di potenza, delle lunghezze dei cavi e della transizione dal gatto 5e sul gatto 6. Nella nostra piccola rete domestica, nessuno di questi fattori ha influenzato significativamente sulle prestazioni, anche se vogliamo notare che in un più grande e più rete impegnativa Con grandi lunghezze, questi fattori possono influenzare molto più forte.

In generale, se si passa un gran numero di file nella rete domestica, si consiglia di installare una rete Gigabit. La transizione da una rete di 100 Mbps fornirà un grazioso aumento delle prestazioni, almeno riceverai un doppio aumento della velocità di trasferimento dei file.

Gigabit Ethernet nella rete domestica può fornire un guadagno di prestazioni maggiore, se leggi i file da un rapido archivio NAS, in cui viene utilizzato l'array hardware RAID. Nella nostra rete di test, abbiamo superato un file da 4,3 GB in un solo minuto. Connettendo a 100 Mbps, lo stesso file è stato copiato circa sei minuti.

Le reti Gigabit stanno diventando più accessibili. Ora rimane solo attendere, quando la velocità dei dischi rigidi salirà allo stesso livello. Nel frattempo, ti consigliamo di creare array che possono bypassare le restrizioni. tecnologie moderne HDD. Quindi puoi spremere più prestazioni dalla rete Gigabit.

Gigabit Ethernet.

Ora ci sono molte conversazioni che è giunto il momento di passare in modo massiccio alle velocità Gigabit quando si collega gli utenti finali con reti locali, nonché nuovamente la questione della giustificazione e progressività delle soluzioni "fibra sul posto di lavoro", "fibra a casa", ecc . A questo proposito, questo articolo che descrive gli standard non è solo per il rame, ma anche principalmente, le interfacce in fibra ottica Gige saranno piuttosto rilevanti e tempestive.

architettura standard Gigabit Ethernet

La figura 1 mostra la struttura dei livelli Gigabit Ethernet. Come nel fast standard Ethernet, il Gigabit Ethernet non esiste schema universale Codifica del segnale, che sarebbe perfetta per tutte le interfacce fisiche - quindi, da un lato, gli standard 1000BASE-LX / SX / CX utilizzano la codifica 8b / 10b, e dall'altro, lo standard 1000Base-T utilizza un TX esteso speciale Codice di linea / T2. La funzione di codifica viene eseguita dal sublayer di codifica PCS, situato sotto l'interfaccia GMII dipendente dalla mediana.

Fico. 1. Struttura standard Gigabit Ethernet, interfaccia GII e ricetrasmettitore Gigabit Ethernet

Interfaccia GMII. L'interfaccia GMII in media dipendente (interfaccia indipendente di Gigabit Media) fornisce interazione tra il livello del Mac e il livello fisico. L'interfaccia GMII è un'estensione dell'interfaccia MII e può supportare velocità 10, 100 e 1000 Mbps. Ha un ricevitore e un trasmettitore a 8 bit separato e possono supportare sia le modalità half-duplex che duplex. Inoltre, l'interfaccia GMII trasporta un segnale che fornisce la sincronizzazione (segnale di clock) e due segnali di stato della linea - il primo (in stato attivo) indica la presenza del corriere, e il secondo (nello stato sullo stato) indica l'assenza di collisioni - e molti altri altri canali del segnale e nutrizione. Il modulo del ricetrasmettitore che copre il livello fisico e fornendo una delle interfacce dipendenti dal supporto fisico può essere collegata ad esempio per l'interruttore Gigabit Ethernet tramite l'interfaccia GMII.

Subalifica di codifica fisica dei PC. Quando si collegano le interfacce 1000BASE-X, il PCS Sublayer utilizza una codifica ridondante a blocchi 8B10B, presa in prestito dallo standard di fibre X3T11 ANSI X3T11. Analogamente al Consiglio standard FDDI, solo sulla base di una tabella di codice più complessa, ogni 8 bit di ingresso destinati alla trasmissione a un nodo remoto vengono convertiti in caratteri a 10 bit (gruppi di codice). Inoltre, il controllo speciale dei caratteri a 10 bit è presente nel flusso sequenziale di uscita. Un esempio di caratteri di controllo può servire come i caratteri utilizzati per espandere il supporto (completa il telaio Gigabit Ethernet alla sua dimensione minima di 512 byte). Quando si collega l'interfaccia 1000BASE- T, il PCS Sublayer esegue una codifica speciale resistente al rumore, per fornire una coppia contorta di UTP Cat.5 ad una distanza fino a 100 metri - codice TX / T2 lineare sviluppato da livello di comunicazioni di livello.

Due segnali di stato della linea: un segnale per il corriere e il segnale Mancanza di collisioni - sono generati da questo Subco.

PMA e PMD Sublevels. Il livello fisico di Gigabit Ethernet utilizza più interfacce, inclusa una coppia di Twitage tradizionale di categoria 5, così come fibra multimodale e modalità singola. Il PMA Sublayer converte il flusso parallelo dei caratteri dai PC al flusso seriale e esegue anche la conversione inversa (parallelizzazione) del flusso sequenziale in entrata da PMD. PMD Sublayer definisce le caratteristiche ottiche / elettriche dei segnali fisici per diversi supporti. Totale definito 4. diverso tipo Gli ambienti di interfaccia fisica che si riflettono nella specifica 802.3z (1000Base-X) e 802.3ab (1000Base-T) (1000Base-T), (Fig. 2).

Fico. 2. Interfacce standard Gigabit Ethernet fisiche

interfaccia 1000Base-X

L'interfaccia 1000Base-X si basa sul livello fisico della fibra canale. Fibre Channel è la tecnologia dell'interazione di workstation, supercomputer, dispositivi di archiviazione e nodi periferici. Fibre Channel ha un'architettura a 4 livelli. Due fc-0 di basso livello (interfacce e medium) e FC-1 (codifica / decodifica) vengono trasferiti a Gigabit Ethernet. Poiché Fibre Channel è una tecnologia approvata, tale trasferimento è notevolmente ridotto il tempo sullo sviluppo dello standard Gigabit Ethernet originale.

Il codice di blocco 8B / 10b è simile al codice 4b / 5b adottato nello standard FDDI. Tuttavia, il codice 4b / 5b è stato respinto in fibra canale, poiché questo codice non fornisce il bilanciamento dc.. L'assenza di un equilibrio può potenzialmente portare ai dati dipendenti dai diodi laser di riscaldamento dei dati trasmessi, poiché il trasmettitore può trasmettere più bit "1" (emittente) rispetto a "0" (nessuna radiazione), che può causare ulteriori errori ad alta trasmissione aliquote.

1000Base-X è diviso in tre interfacce fisiche, le cui caratteristiche principali sono mostrate di seguito:

L'interfaccia 1000BASE-SX determina i laser con una lunghezza di radiazione ammissibile nell'intervallo di 770-860 Nm, la potenza della radiazione del trasmettitore che va da -10 a 0 dbm, con un rapporto di on / off (segnale / segnale) almeno 9 db. La sensibilità del ricevitore -17 dbm, la saturazione del ricevitore 0 dbm;

L'interfaccia 1000Base-LX determina i laser con una lunghezza di radiazione ammissibile nell'intervallo di 1270-1355 Nm, la potenza di radiazione del trasmettitore nell'intervallo da -13,5 a -3 dbm, con il rapporto di on / off (c'è un segnale / nessun segnale) almeno 9 dB. La sensibilità del ricevitore -19 dbm, la saturazione del ricevitore -3 dbm;

1000Base-CX Coppia contorta schermata (STP "Twinax") per brevi distanze.

Per riferimento nella Tabella 1, le caratteristiche principali dei moduli di ricezione e di trasmissione ottici prodotti da Hewlett Packard per interfacce standard 1000BASE-SX (modello HFBBR-5305, 850 Nm) e 1000BASE-LX (modello HFCT-5305, \u003d 1300 Nm) sono forniti .

Tabella 1. Caratteristiche tecniche dei trasmettitori di ricezione ottica Gigabit Ethernet

Le distanze supportate per gli standard 1000Base-X sono indicate nella Tabella 2.

Tabella 2. Caratteristiche tecniche dei trasmettitori di ricezione ottica Gigabit Ethernet

Quando codifica la velocità di bit 8b / 10b in linea ottica È 1250 bit / c. Ciò significa che la larghezza di banda della sezione del cavo della lunghezza consentita deve superare i 625 MHz. Dalla tabella. 2 Si può vedere che questo criterio per linee 2-6 viene eseguito. A causa dell'alta velocità di Gigabit Ethernet, dovresti essere attento quando si costruiscono segmenti estesi. Naturalmente, la preferenza è data a fibra singola. In questo caso, le caratteristiche dei ricetrasmettitori ottici possono essere significativamente più elevate. Ad esempio, NBASE rilascia interruttori con porte Gigabit Ethernet, fornendo distanze fino a 40 km lungo una fibra di modalità singola senza ripetitori (laser DFB specifici specifici usati che funzionano ad una lunghezza d'onda di 1550 Nm).

caratteristiche dell'uso della fibra multimodale

C'è una quantità enorme nel mondo reti aziendali Basato su un cavo in fibra ottica multimodale, con fibre 62,5 / 125 e 50/125. Pertanto, è naturale che anche nella fase di formazione dello standard Gigabit Ethernet, è sorto il compito di adattamento di questa tecnologia per l'uso nei sistemi di cavi multimodi esistenti. Nel corso della ricerca sullo sviluppo di specifiche 1000Base-SX e 1000Base-LX, è stata rivelata una anomalia molto interessante, associata all'uso dei trasmettitori laser in combinazione con fibra multimodale.

La fibra multimodale è stata progettata per la condivisione con diodi a emissione luminosa (spettro di radiazioni di 30-50 NS). La radiazione incoerente da tali LED cade in fibra in tutta l'area del nucleo della linea di luce. Di conseguenza, un numero enorme di gruppi di moda è entusiasta nella fibra. Il segnale di propagamento è ben descritto nella lingua della dispersione intermodale. L'efficienza dell'utilizzo di tali LED come trasmettitori nello standard Gigabit Ethernet è basso, a causa della frequenza di modulazione molto elevata - il tasso di flusso bit nella linea ottica è 1250 mbod e la durata è un impulso - 0,8 ns. La velocità massima quando i LED per la trasmissione di un segnale su una fibra multimodale sono ancora utilizzati, è 622.08 Mbps (STM-4, in contabilità della ridondanza del codice 8B / 10b velocità della bit nella linea ottica 777,6 MBD). Secondo questo, Gigabit Ethernet è diventato il primo standard che regola l'uso di trasmettitori ottici laser in combinazione con fibra multimodale. L'area di ingresso di radiazioni nella fibra laser è significativamente inferiore alla dimensione del nucleo della fibra multimodale. Questo fatto per sé non porta ancora un problema. Allo stesso tempo, nel processo tecnologico di produzione di fibre multimodi commerciali standard, è consentito avere alcune fibre non critiche di difetti (deviazioni all'interno della fibra ammessa), in il più grande grado Focalizzato sull'asse del nucleo della fibra. Sebbene tale fibra multimodale soddisfi pienamente i requisiti della luce standard, coerente dal laser, introdotto al centro di tale fibra, passando attraverso la regione dell'insomogeneità dell'indice di rifrazione, è in grado di dividere in un piccolo numero di modalità, che vengono quindi distribuiti mediante fibra con diversi percorsi ottici e con diversa velocità. Questo fenomeno è noto come ritardo della modalità differenziale DMD. Di conseguenza, uno spostamento di fase avviene tra le mod, portando a interferenze indesiderate sul lato ricevente e ad un aumento significativo del numero di errori (figura 3a). Notando che l'effetto si manifesta solo mentre si è contemporaneamente una riga di circostanze: una fibra meno riuscita, un trasmettitore laser di meno riuscito (ovviamente lo standard soddisfacente) e meno la radiazione di successo nella fibra. Sul lato fisico, l'effetto DMD è associato al fatto che l'energia della fonte coerente è distribuita all'interno di un piccolo numero di modalità, mentre la fonte non coerente si eccitava uniformemente un numero enorme di modalità. Gli studi dimostrano che l'effetto si manifesta più forte quando si utilizza laser a lungo termine (finestra di trasparenza 1300 Nm).

Fig.3. La propagazione di radiazioni coerenti in fibra multimodale: a) manifestazione dell'effetto del ritardo modulare differenziale (DMD) con ingresso di emissioni assiali; b) ingresso nejeperty di radiazioni coerenti in fibra multimodale.

L'anomalia indicata nel peggiore dei casi può portare a una diminuzione della lunghezza massima del segmento basata su rocce multimodali. Poiché lo standard dovrebbe fornire una garanzia del 100% del 100%, la lunghezza massima dovrebbe essere regolata in vista della possibile manifestazione dell'effetto DMD.

Interfaccia 1000Base-LX. Per mantenere una distanza maggiore ed evitare l'imprevedibilità del comportamento del canale Gigabit Ethernet a causa di anomalie, si propone di introdurre la radiazione in una porzione non centrale del nucleo della fibra multimodale. La radiazione dovuta alla discrepanza di apertura ha il tempo di allocare uniformemente tutto il nucleo della fibra, rilassando fortemente l'effetto dell'effetto, anche se la lunghezza massima del segmento e quindi rimane limitata (tabella 2). Cordoni ottici MCP di Transitional Single-Mode appositamente sviluppati (cavi di condizionamento della modalità di condizionamento), in cui uno dei connettori (in particolare quello che prevedeva di accoppiare con fibra multimodale) ha un leggero offset dall'asse del nucleo della fibra. Cavo ottico, che ha un connettore - Duplex SC con un nucleo sfollato e l'altro - il solito Duplex SC, può essere chiamato: MCP Duplex SC - Duplex SC. Naturalmente, tale cavo non è adatto per l'uso in reti tradizionali, ad esempio, in Fast Ethernet, a causa di grandi perdite effettuate all'incrocio con MCP Duplex SC. L'MCP di transizione può essere combinato sulla base di fibra singola e multimodale e contenere un elemento di spostamento tra le fibre all'interno di per sé. Quindi l'estremità a una modalità si collega al trasmettitore laser. Per quanto riguarda il ricevitore, il cavo di collegamento multimodo standard può essere collegato ad esso. L'uso di cavi MCP transienti consente di avviare radiazioni in fibra multimodale attraverso l'area indicata da 10-15 μm dall'asse (figura 3b). Pertanto, è possibile utilizzare porte di interfaccia 1000Base-LX e con wok a modalità singola, poiché l'ingresso di radiazione verrà eseguito rigorosamente al centro del nucleo della fibra.

Interfaccia 1000Base-SX. Poiché l'interfaccia 1000Base-SX è standardizzata solo per l'uso con fibra multimodale, lo spostamento dell'area di ingresso della radiazione dall'asse centrale della fibra della fibra può essere implementato all'interno del dispositivo stesso, rimuovendo così la necessità di utilizzare il cavo ottico corrispondente.

interfaccia 1000Base-T

1000Base-T è un'interfaccia Gigabit Ethernet standard per un paio di categoria Twisted non schermato di categoria 5 e superiore a una distanza fino a 100 metri. Tutte e quattro le coppie di cavo di rame sono utilizzate per la trasmissione, una coppia di 250 Mbps. Si presume che lo standard fornirà la trasmissione duplex e i dati per ciascuna coppia saranno trasmessi simultaneamente contemporaneamente in due direzioni - doppio duplex (doppio duplex). 1000Base-t. Implementare tecnicamente la trasmissione duplex 1 Gbit / s Vita Pair UTP Cat.5 si è rivelato piuttosto difficile, molto più complicato rispetto allo standard 100Base-TX. L'effetto di interferenze transitorie vicine e lontane da tre vicini twisted Par. Su questa coppia in un cavo a quattro parti richiede lo sviluppo di una speciale trasmissione di rumore criptato e un nodo di riconoscimento intelligente e il recupero del segnale alla reception. Diversi metodi di codifica sono stati originariamente considerati come candidati per l'approvazione nello standard 1000Base-T, tra cui: codifica Ampie-Amplitude a 5 livelli PAM-5; Quadratura modulazione d'ampiezza QAM-25 e altri. Di seguito sono brevemente le idee di PAM-5, infine approvate come standard.

Perché la codifica a 5 livelli. Processi di codifica a quattro livelli comuni coppie in entrata. In totale ci sono 4 diverse combinazioni - 00, 01, 10, 11. Il trasmettitore può ciascuna coppia di bit imposta il suo livello di tensione del segnale trasmesso, che riduce la frequenza della modulazione del segnale a quattro livelli, 125 MHz invece di 250 MHZ, (fig.4), e quindi di radiazione. Il quinto livello è aggiunto per creare la ridondanza del codice. Di conseguenza, diventa possibile regolare gli errori alla reception. Ciò fornisce una riserva aggiuntiva di 6 dB nel rapporto segnale / rumore.

Fig.4. Schema a 4 livelli PAM-4

livello Mac.

Il livello MAC dello standard Gigabit Ethernet utilizza lo stesso protocollo di trasmissione CSMA / CD e i suoi antenati Ethernet e veloce Ethernet. Le principali limitazioni sulla lunghezza massima del segmento (o il dominio collisionale) sono determinate dal presente protocollo.

Lo standard Ethernet IEEE 802.3 ha adottato la dimensione minima del telaio 64 byte. È il valore di una dimensione minima del fotogramma determina la distanza massima consentita tra le stazioni (il diametro del dominio collisionale). Il tempo che la stazione trasmette tale fotogramma: il tempo del canale è pari a 512 BT o 51,2 μs. La lunghezza massima della rete Ethernet è determinata dalla condizione della risoluzione delle collisioni, vale a dire il momento per il quale il segnale si presenta a un nodo remoto e ritorna il RDT non deve superare il 512 BT (escluso il preambolo).

Quando si sposta da Ethernet a Fast Ethernet, aumenta la velocità di trasferimento e il tempo di trasmissione del telaio 64 del byte è ridotto di conseguenza - è uguale a 512 BT o 5,12 μs (in Fast Ethernet 1 BT \u003d 0,01 μS). Per poter rilevare tutte le collisioni fino alla fine del trasferimento del fotogramma, come prima, è necessario soddisfare una delle condizioni:

In Fast Ethernet, la stessa dimensione minima del fotogramma è stata lasciata come in Ethernet. Ciò ha conservato la compatibilità, ma ha portato a una significativa diminuzione del diametro del dominio dei conflitti.

Ancora una volta, a causa della continuità, lo standard Gigabit Ethernet deve supportare le stesse dimensioni minime e massime del telaio accettate in Ethernet e veloce Ethernet. Ma poiché il tasso di trasferimento aumenta, quindi il tempo di trasmissione del pacchetto di lunghezza simile è ridotto di conseguenza. Quando si salva la lunghezza minima del fotogramma minimo, ciò porterà a una diminuzione del diametro della rete, che non supererebbe i 20 metri, che potrebbe essere poco utile. Pertanto, quando si sviluppa lo standard Gigabit Ethernet, è stato deciso di aumentare il tempo del canale. In Gigabit Ethernet è 4096 BT e 8 volte supera il canale Ethernet e Fast Ethernet. Ma per supportare la compatibilità con gli standard Ethernet e Ethernet veloci, la dimensione minima del fotogramma non è stata aumentata ed è stata aggiunta al telaio un campo aggiuntivo che ha ricevuto la "espansione del supporto".

estensione multimediale (estensione portante)

I simboli nel campo aggiuntivo di solito non portano informazioni di servizio, ma riempiono il canale e aumentano la "finestra concrettiva". Di conseguenza, la collisione sarà registrata da tutte le stazioni con un diametro maggiore del dominio di collisione.

Se la stazione vuole trasferire un cornice breve (meno di 512 byte), prima che la trasmissione venga aggiunta questo campo - l'estensione del supporto che integra il telaio a 512 byte. Campo control Sum. Viene calcolato solo per il telaio originale e non si applica al campo di espansione. Durante la ricezione del fotogramma, il campo di espansione viene scartato. Pertanto, il livello LLC non è ancora saputo del campo di estensione. Se la dimensione del fotogramma è uguale o supera i 512 byte, non vi è alcun campo di espansione del vettore. La figura 5 mostra il formato del telaio Gigabit Ethernet quando si utilizza l'espansione del corriere.

Fig.5. Cornice Gigabit Ethernet con campo di espansione dei media.

brushing del pacchetto (scoppio del pacchetto)

L'estensione dei media è la soluzione più naturale che ha permesso di mantenere la compatibilità con lo standard Ethernet veloce e lo stesso diametro del dominio di collisione. Ma ha portato ad un eccessivo passaggio di larghezza di banda. È possibile prevedere fino a 448 byte (512-64) gratuitamente durante la trasmissione di un breve cornice. Nella fase di sviluppo dello standard Gigabit Ethernet, le comunicazioni NBase includevano una proposta per aggiornare lo standard. Questo aggiornamento, chiamato sovraccarico batch, consente di utilizzare in modo efficiente il campo di espansione. Se la stazione / switch ha diversi piccoli fotogrammi per l'invio, il primo fotogramma è completato dal campo di espansione dei media fino a 512 byte e inviati. I fotogrammi rimanenti vengono inviati dopo un intervallo di intercadron minimo di 96 bit, con un'eccezione importante - l'intervallo di intercadron è pieno di simboli di espansione, (fig.6a). Pertanto, l'ambiente non si sta bloccando tra i pacchi di cornici originali corti e nessun altro dispositivo di rete può correre nella trasmissione. Tale footpring di fotogrammi può verificarsi fino a quando il numero totale di byte trasmesso supera i 1518. Il sovraccarico del pacchetto riduce la probabilità della formazione di collisione, poiché il telaio sovraccarico potrebbe sperimentare la collisione solo nella fase di trasferimento del suo primo frame originale, inclusa l'estensione del supporto , che certamente aumenta le prestazioni di rete, specialmente a carichi elevati (Fig. 6-B).

Fig.6. Sovraccarico batch: a) Trasmissione del personale; b) Comportamento della larghezza di banda.

Secondo la compagnia di trasporto di Telecom

Non ero molto fretta di tradurre la mia rete domestica con una velocità di 100 Mbps per 1 Gbit / s, che è piuttosto strano per me, perché trasmetto un gran numero di file sulla rete. Tuttavia, quando spendo soldi sull'aggiornamento di un computer o infrastruttura, credo che dovrebbe immediatamente ottenere un aumento delle prestazioni in applicazioni e giochi che corro. Molti utenti amano spaventare con una nuova scheda video, un processore centrale e un po 'di gadget. Tuttavia, per qualche ragione, l'attrezzatura di rete non attira tale entusiasmo. Infatti, è difficile investire nell'infrastruttura di rete guadagnata nell'infrastruttura di rete anziché il prossimo regalo presente di compleanno.

Tuttavia, ho requisiti di altissima qualità, e ad un certo punto ho capito che un'infrastruttura di 100 Mbps non è sufficiente. Tutti i miei computer di casa hanno già installato adattatori integrati per 1 GBIT / s (su schede madri), quindi ho deciso di prendere il listino prezzi della compagnia informatica più vicina e vedere cosa devo trasferire l'intera infrastruttura di rete a 1 Gbit / s.

No, la rete domestica Gigabit non è affatto complicata.

Ho comprato e installato tutta l'attrezzatura. Ricordo che prima di copiare un file di grandi dimensioni di 100-Mbps, a circa un minuto e mezzo a sinistra. Dopo l'aggiornamento per 1 Gbit / s, lo stesso file è iniziato a essere copiato in 40 secondi. Le prestazioni si sentono piacevolmente soddisfatte, ma ancora non ho ricevuto una superiorità di dieci volte, che potrebbe essere prevista da confrontare 100 Mbps e larghezza di banda da 1 Gbps / con reti vecchie e nuove.

Qual è il motivo?

Per una rete Gigabit, tutte le sue parti devono supportare 1 GB / s. Ad esempio, se si dispone di schede di rete Gigabit e dei cavi corrispondenti, ma il hub / switch supporta solo 100 Mbps, quindi l'intera rete funzionerà da 100 Mbps.

Il primo requisito è un controller di rete. Meglio di tutto, se ciascun computer sulla rete è dotato di un adattatore di rete Gigabit (individuale o integrato sulla scheda madre). Questo requisito è quello di soddisfare il modo più semplice, poiché la maggior parte dei produttori materni negli ultimi anni integra i controller di rete Gigabit.

Il secondo requisito: la scheda di rete deve anche supportare 1 Gbit / s. Esiste un malinteso comune che per le reti Gigabit richiede una categoria cavo 5E, ma infatti anche il vecchio cavo Catardo 5 supporti da 1 GB / s. Tuttavia, i cavi Cat 5E hanno caratteristiche migliori, quindi saranno una soluzione più ottimale per le reti Gigabit, specialmente se la lunghezza dei cavi è decente. Tuttavia, i cavi Cat 5E oggi sono ancora i più economici, dal momento che il vecchio gatto 5 standard è già obsoleto. I nuovi cavi del gatto 6 più costosi hanno caratteristiche ancora migliori per le reti Gigabit. Confrontiamo le prestazioni del cavo Cat 5e contro il gatto 6 un po 'più avanti nel nostro articolo.

Il terzo e, probabilmente, il componente più costoso nella rete Gigabit è un hub / switch con 1 GB / S-S-switcher. Naturalmente, è meglio usare l'interruttore (possibilmente in una coppia con un router), poiché un hub o un hub non è il dispositivo più intelligente, semplicemente trasmettendo tutti i dati di rete su tutte le porte disponibili, che porta all'apparizione di un grande numero di collisioni e rallenta le prestazioni della rete. Se hai bisogno di prestazioni elevate, quindi senza un switch Gigabit non può fare, perché reindirizza i dati di rete solo sulla porta desiderata, che aumenta efficacemente la velocità della rete del software con un'equalizzazione con un hub. Il router di solito contiene un interruttore integrato (con più porte LAN) e consente anche di collegare la rete domestica a Internet. La maggior parte degli utenti domestici comprende i benefici del router, quindi un router Gigabit è un'opzione abbastanza attraente.

SODDISFARE

introduzione

La rete basata su Ethernet 10/100 Mbps sarà più che sufficiente per eseguire qualsiasi attività in piccole reti. Ma per quanto riguarda il futuro? Hai pensato ai flussi del video che attraverserà la rete della tua casa? Il 10/100 Ethernet affronta con loro?

Nel nostro primo articolo dedicato a Gigabit Ethernet, ci conosceremo e defineremo se ha bisogno di te. Cercheremo anche di scoprire cosa dovrai creare una rete e una rete "ready-to-gigabit" e spendere breve escursione In equipaggiamento Gigabit per piccole reti.

Cos'è un Gigabit Ethernet?

Gigabit Ethernet è anche conosciuto come "Gigabit di rame" o 1000Baset.. È la solita versione di Ethernet che opera a velocità 1.000 megabit. al secondo, cioè dieci volte più veloce di 100Baset.

La base di Gigabit Ethernet è lo standard IEEE 802.3Z. che è stato approvato nel 1998. Tuttavia, nel giugno 1999 è stato pubblicato un supplemento - un Gigabit Ethernet standard su una coppia intrecciata in rame 1000Baset.. Era questo standard che il Gigabit Ethernet dalle sale server e dai canali principali, garantendo la sua applicazione alle stesse condizioni di 10/100 Ethernet.

Prima dell'aspetto di 1000Baset per un Gigabit Ethernet, è stato necessario utilizzare cavi in \u200b\u200bfibra ottica o rame schermati, che difficilmente possono essere chiamati comodi per la posa normali reti locali. Questi cavi (1000Basesx, 1000Baselx e 1000BASECX) sono utilizzati oggi in applicazioni speciali, quindi non li consideraremo.

Un gruppo di Gigabit Ethernet 802.3z ha perfettamente affrontato il suo lavoro - ha rilasciato standard universale, dieci volte più alti della velocità di 100Baset. 1000Baset è anche indietro Compatibile Con 10/100 equipaggiato, usa Cat-5. Cavo (o categoria superiore). A proposito, oggi la rete tipica è costruita sulla base del cavo della quinta categoria.

Abbiamo bisogno di noi?

Nella prima letteratura su Gigabit Ethernet come applicazione del nuovo standard, è stato indicato il mercato aziendale e il più spesso - il collegamento del magazzino dei dati. Come Gigabit Ethernet per fornire dieci volte un canale più grande rispetto al solito 100Baset, l'applicazione naturale dello standard è il collegamento di aree che richiedono un'elevata larghezza di banda. Questa è una connessione tra server, interruttori e nodi del bagagliaio. È lì che è necessaria la Gigabit Ethernet, necessaria e utile.

Come diminuisce il prezzo delle attrezzature Gigabit, lo scopo del 1000Baset si è espanso agli "utenti esperti" e ai gruppi di lavoro utilizzando "esigendosi alla larghezza di banda dell'applicazione".

Poiché i requisiti per il trasferimento dei dati dalla maggior parte delle reti di piccole dimensioni sono più che modesti, è improbabile che abbia mai bisogno di una larghezza di banda della rete 1000Baset. Consideriamo alcune aree tipiche di applicazione di piccole reti e stimare la necessità di Gigabit Ethernet.

Ha bisogno di noi continuò

• Trasferimento di file di grandi dimensioni sulla rete

  Tale applicazione è caratteristica, piuttosto, per piccoli uffici, in particolare nelle aziende che si occupano di progettazione grafica, architettura o altro business relative al trattamento dei file in decine di cento megabyte. Calcolerai facilmente che il file da 100 megabyte verrà trasferito alla rete 100Baset in soli otto secondi [(100 MB 8 bit / byte) / 100 Mbps]. In effetti, molti fattori peggiorano il tasso di trasferimento, quindi il tuo file verrà trasmesso leggermente più a lungo. Alcuni di questi fattori sono associati a sistema operativo, applicazioni in esecuzione, la quantità di memoria sui computer, sulla velocità e dell'età del processore. (L'età del sistema influisce sulla velocità dei pneumatici sulla scheda madre).

  Un altro fattore importante è la velocità delle apparecchiature di rete e la transizione verso l'apparecchiatura Gigabit consente di eliminare il potenziale bottleneck e accelerare la trasmissione di grandi quantità di file. Molti confermano che la ricevuta di velocità è superiore a 50 Mbps per rete 100Baset - il caso non è banale. Gigabit Ethernet sarà in grado di fornire una larghezza di banda superiore a 100 Mbps.

• Prenotazioni dispositivi di rete

  Puoi considerare questo caso come variante di "Big Files". Se la rete è configurata per prenotare tutti i computer su un file server, Gigabit Ethernet ti consentirà di accelerare questo processo. Tuttavia, c'è anche una pietra sottomarina - un aumento del "tubo" di trasmissione al server potrebbe non portare a un effetto positivo se il server non ha il tempo di elaborare il flusso di dati in entrata (riguarda anche il supporto delle informazioni di backup ).

  Per ottenere benefici da una rete ad alta velocità, è necessario dotare il server con una grande quantità di memoria e prenotazione su veloce hDD, non nastro o cdrom. Come puoi vedere, la transizione verso un Gigabit Ethernet deve essere accuratamente preparato.

• Applicazioni client-server

  Questo ambito è di nuovo più caratteristico delle piccole reti aziendali rispetto alle reti domestiche. Una grande quantità di dati può essere trasmessa tra il client e il server in tali applicazioni. Ex approccio: è necessario analizzare la quantità di dati di rete trasmessi per scoprire se l'applicazione sarà in grado di aumentare la larghezza di banda della rete e se questi dati sono sufficienti per caricare un Gigabit Ethernet.

In verità, riteniamo che la maggior parte dei "costruttori" delle reti domestiche sia improbabile che trovi abbastanza motivi per l'acquisto di attrezzature Gigabit. Nelle piccole reti aziendali, la transizione a Gigabit può aiutare, ma si consiglia prima di analizzare il numero di dati trasmessi. Con uno stato moderno, tutto è chiaro. Ma cosa fare se desideri tenere conto della possibilità di aggiornamenti futuri. Cosa hai bisogno di fare oggi per essere pronto per lei? Nella parte successiva del nostro articolo, considereremo i cambiamenti che devono essere eseguiti con il più costoso, il più spesso il dispensamento del tempo, parte della rete - cavo.

Cavo per Gigabit Ethernet

Come abbiamo già detto nell'introduzione, uno dei requisiti chiave dello standard 1000Baset è l'uso del cavo di categoria 5 (Cat 5) o superiore. Quello è Gigabit Ethernet può funzionare su una struttura del cavo esistente 5 categorie. Accetto, questa possibilità è molto conveniente. Di norma, tutte le reti moderne utilizzano un cavo della quinta categoria, a meno che la tua rete non sia stata stabilita nel 1996 o in precedenza (lo standard è stato approvato nel 1995). Tuttavia, qui esiste. Diverse insidie.

• Quattro coppie richieste

  Come si può vedere questo articolo , 1000Baset utilizza tutte e quattro le coppie di cavi di categoria 5 (o successiva) per creare quattro 250 Mbps. (Viene anche utilizzato un altro schema di codifica - Modulazione a cinque livelli di ampiezza-impulso - per rimanere all'interno della gamma di frequenze di 100 MHz Cat5). Di conseguenza, possiamo utilizzare la struttura del cavo Cat 5 esistente per un Gigabit Ethernet.

  Dal 10/100Baset utilizza solo due coppie di quattro gatti di quattro, alcune persone non collegano coppie extra durante la posa delle reti. Le coppie sono state utilizzate, ad esempio, per il telefono o per poteri a Ethernet (PoE). Fortunatamente, le schede di rete Gigabit e gli interruttori hanno un'intelligenza sufficiente per ritornare allo standard 100Baset se tutte e quattro le coppie non sono disponibili. Pertanto, la tua rete in ogni caso funzionerà con gli switch Gigabit e le schede di rete, ma non riceverai alta velocità per denaro pagato.

• Non usare connettori economici

  Un altro problema delle reti amatoriali è cattiva crimpatura e prese a muro economici. Portano alle incoerenze dell'impedenza, con conseguenti perdite inverse e dovute alla riduzione della larghezza di banda. Certo, puoi provare a cercare la ragione "nella fronte", ma è meglio ottenere un tester di rete, che può rilevare le perdite inverse e le interferenze incrociate. O semplicemente accettare la bassa velocità.

• Limiti e topologia del prestito

  1000Baset è limitato alla stessa lunghezza massima del segmento come 10 / 100Baset. Pertanto, il diametro di rete massimo è di 200 metri (da un computer a un altro tramite un interruttore). Per quanto riguarda la topologia di 1000Baset, le stesse regole stanno operando qui per 100Baset, ad eccezione della permissibilità di un solo ripetitore al segmento di rete (o, per essere più accurato, un "dominio semi-duplex di collisioni"). Ma poiché il Gigabit Ethernet non supporta l'attrezzatura a mezza duplex, puoi dimenticare l'ultimo requisito. In generale, se la tua rete si è sentita perfettamente perfettamente sotto 100aset, non dovresti avere problemi quando si passa in un Gigabit.

Cavo per Gigabit Ethernet, continuazione

Per la posa nuove reti del miglior uso del miglior uso Gatto 5e.. E anche se il gatto 5 e il gatto 5e entrambi saltano la frequenza di 100 MHz, Il cavo Cat5e è realizzato con parametri aggiuntiviimportante per una migliore trasmissione di segnali ad alta frequenza.

Sfoglia i seguenti documenti per Belden per saperne di più sulle specifiche del cavo Cat 5e (in inglese):

E anche se il cavo Cat 5 moderno funzionerà perfettamente con 1000Baset, è meglio scegliere ancora il gatto 5e se vuoi garantire un'elevata larghezza di banda. Se sei riscaldato, conta il costo del cavo Cat 5 e Cat 5e e agire secondo i tuoi fondi.

L'unica cosa che dovresti evitare - acquista raccomandazioni Gatto 6 Cavo per Gigabit Ethernet. Gatto 6 era aggiunto alla norma TIA-568 nel giugno 2002 e lui manca le frequenze a 200 MHz.. I venditori ti conosceranno sicuramente per comprare una sesta categoria di una sesta categoria precisamente costosa, ma avrai bisogno solo se hai intenzione di costruire una rete 10 GB / s Ethernet sul cablaggio in rame, che è al momento è difficilmente reale. Che ne dici del gatto del cavo 7? Dimenticalo!

Se hai una buona somma, è meglio spenderlo specialista di retechi possiede esperienza sufficiente di laying Gigabit Networks. Uno specialista sarà in grado di aprire con competenza i cavi o controllare la rete esistente a lavorare con un Gigabit Ethernet. Quando si installa il cavo Cat 6, consigliamo vivamente di contattare i professionisti, poiché questo cavo stabilisce il raggio di piegatura e i connettori speciali di alta qualità.

Equipaggiamento Gigabit.

In qualche modo, la domanda è "Gigabit o meno" potrebbe essere oggetto dell'anno delle controversie o un paio di anni fa. Se guardi dal punto di vista dell'acquirente Soho, la transizione da 10 a 10/100 Mbit / s è già accaduta. I nuovi computer sono dotati di porte Ethernet 10/100, i router utilizzano già gli interruttori incorporati 10/100 e non i mozzi 10Baset. Tuttavia, tale cambiamento non è una conseguenza dei requisiti e dei desideri delle "reti" della casa ". Sono soddisfatti delle attrezzature esistenti.

Per questi cambiamenti, dovremmo ringraziare gli utenti aziendali che acquistano oggi in quantità di massa di soli 10/100 attrezzature, che consente prezzi ad esso. Non appena i produttori di attrezzature dei consumatori hanno rilevato che è utilizzato per utilizzare 10 chips di base rispetto alle opzioni 10/100 più costoso, non hanno pensato per molto tempo.

Pertanto, l'architettura di ieri basata su 10 mozziBaset sono passati impercettibilmente in moderne reti comprutabile 10/100. Esattamente la stessa transizione testaremo da 10/100 a 10/100/1000 Mbit / s. E anche se per il punto di svolta lasciato un altro anno o due, la transizione già iniziato E i prezzi continuano costantemente a cadere.

Tutto ciò di cui hai bisogno è acquistare una scheda di rete Gigabit e un interruttore Gigabit. Consideriamo loro un po 'di più.

• Schede di rete

  Le schede di rete PCI 10/100/1000 Branded a 32 bit come Intel Pro1000 MT, NETGEAR GA302T e SMC SMC9552TX sono su internet da $ 40 a $ 70. I prodotti dei produttori del secondo Echelon sono più economici di circa $ 5. E sebbene le carte di rete Gigabit siano circa due volte due volte e mezzo più costose delle schede medie 10/100, è improbabile che il tuo portafoglio notini generalmente qualsiasi differenza, se non solo tu non li compri con feste all'ingrosso.

  È possibile trovare schede di rete che supportano non solo il bus PCI a 32 bit, ma anche 64 bit, tuttavia, sono più costosi. Ciò che non vedrai è gli adattatori di CardBus per i tuoi laptop. Per qualche motivo, i produttori ritengono che i laptop non siano necessari dai laptop.

• SWITTERS.

  Ma il prezzo degli interruttori 10/100/1000 rende dieci volte per pensare alla fattibilità della transizione verso un Gigabit Ethernet. Buone notizie: oggi, gli switch Gigabit trasparenti sono già apparsi, che sono molto più economici dei loro compagni di collega gestiti per il mercato aziendale.

  Semplice interruttore a quattro porte 10/100/1000 NETGEAR GS104 può essere acquistato in meno di $ 225. Se si interrompe la scelta su tipi Trendnet Trendnet in meno noti, quindi ridurre i costi fino a $ 150. Pochi quattro porti - per favore. La versione a otto porte di NETGEAR GS108 ti costerà circa $ 450 e Trendnet TEG-S80TXD è di circa $ 280.

  Considerando che oggi il commutatore da cinque port 10/100 costa solo $ 20, i prezzi Gigabit sembreranno troppo alti per qualcuno. Ma ricorda: più recentemente, potresti acquistare solo gli switch Gigabit gestiti del valore di $ 100 + per porta. I prezzi vanno nella giusta direzione!

Devi cambiare i computer?

Apriremo un piccolo segreto di Gigabit Ethernet: sotto Win98 o 98SE molto probabilmente non avrai alcun vantaggio dalla velocità Gigabit. E anche se con l'aiuto della modifica del registro, è possibile provare a migliorare la larghezza di banda, non hai ancora un guadagno di produttività significativo rispetto all'attuale apparecchiatura 10/100.

Il problema risiede nella pila TCP / IP Win98, che non è stata progettata con reti ad alta velocità. La pila ha problemi anche usando 100Baset. Reti, quindi, poi parla di una connessione Gigabit! Torneremo a questo problema nel secondo articolo, ma finora dovresti considerare solo Win2000. e Winxp. Lavorare con Gigabit Ethernet.

L'ultima frase noi non Intendiamo che solo Windows 2000 e XP supportano le schede di rete Gigabit. Semplicemente non abbiamo controllato le prestazioni in altri sistemi operativi, quindi astenersi, per favore, dalle osservazioni pungenti!

Se sei interessato, dovrai buttare fuori un vecchio computer buono e acquistarne uno nuovo per usare un Gigabit Ethernet, allora la nostra risposta è "possibile". A giudicare dalla nostra esperienza pratica, one Hertz i processori "moderni" sono uguali a un bit al secondo banda larghezza di banda della rete. Uno dei produttori di attrezzature di rete Gigabit ha concordato con noi: qualsiasi macchina di frequenza dell'orologio 700 MHz. O sotto non sarà in grado di utilizzare completamente la larghezza di banda del Gigabit Ethernet. Quindi anche con il sistema operativo corretto con i vecchi computer Gigabit Ethernet - è come un kap morto. Vedrai presto velocità 100-500 Mbps.