Gigabit Ethernet

Технология Gigabit Ethernet представляет собой дальнейшее развитие стандартов 802.3 для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с. Основная цель Gigabit Ethernet состоит в значительном повышении скорости передачи данных с сохранением совместимости с уже установленными сетями на базе Ethernet. Необходимо обеспечить возможность пересылки данных между сегментами, работающими на разных скоростях, что помимо всего прочего позволило бы упростить архитектуру существующих мостов и коммутаторов, применяющихся в больших промышленных сетях. Разработка технологии Gigabit Ethernet началась в ноябре 1995 года, когда была сформирована рабочая группа (IEEE 802.3z), рассматривающая возможность развития Fast Ethernet до гигабитных скоростей. После утверждения полномочий этой группы работа над стандартом стала продвигаться быстрыми темпами. При разработке этой технологии были поставлены следующие задачи.

- Достичь скорости передачи 1 Гбит/с.

- Использовать формат кадра Ethernet 802.3.

- Соответствовать функциональным требованиям стандарта 802.

- Предусмотреть простое взаимодействие между сетями со скоростями 10, 100 и 1000 Мбит/с.

- Сохранить неизменными минимальный и максимальный размер кадра со­гласно существующему стандарту.

- Предоставить поддержку полу- и полнодуплексного режима работы. G Поддерживать топологию “звезда”.

- Использовать метод доступа CSMA/CD с поддержкой по крайне мере од­ного повторителя в домене коллизий (под доменом коллизий понимается область, в пределах которой кадры от различных станций могут конфлик­товать друг с другом).

- Поддерживать спецификации ANSI Fibre Channel FC-1 и FC-0 (оптоволоконный кабель) и, если возможно, медный кабель.

- Предоставить семейство спецификаций физического уровня, которые поддерживали бы канал длиною не менее:

- 500 м на многомодовом оптоволоконном кабеле;

- 25 м на медном проводе;

- 3 км на одномодовом оптоволоконном кабеле.

- Определить методы контроля потока.

- Стандартизовать независимый от среды интерфейс GMII (Gigabit Ethernet Media Independent Interface).

В основном, продукты, поддерживающие технологию Gigabit Ethernet, внедряются в центре корпоративной сети. Наиболее быстрый и простой путь получения отдачи от внедрения Gigabit Ethernet состоит в замене традиционных коммутаторов Fast Ethernet на концентраторы или коммутаторы Gigabit Ethernet. Это приводит к тому, что в сети появляется некая иерархия скоростей. Персональные компьютеры могут подключаться со скоростью 10 Мбит/с к коммутаторам рабочих групп, которые затем связываются с коммутаторами Fast Ethernet, имеющими порты для связи со скоростью 1 Гбит/с,

К недостаткам технологии Gigabit Ethernet можно отнести отсутствие встроенного механизма поддержки качества обслуживания. Как и ее предшественники, технология предполагает конкуренцию за доступ к среде передачи без какой-либо гарантии качества обслуживания. Однако пользователи Gigabit Ethernet для обеспечения качества обслуживания могут воспользоваться протоколами на базе IP, такими как RSVP. Они позволяют резервировать ресурсы маршрутизаторов для обеспечения необходимой скорости передачи данных. Достоинство такого подхода заключается в том, что удается сохранить основную часть капиталовложений в маршрутизаторы. Но если сеть предназначена для интенсивного трафика с отличающимися характеристиками, то в этом случае технология ATM сможет обеспечить лучшее качество обслуживания, чем Giga-bit Ethernet.

Очевидно, что с ростом требований приложений загрузка каналов связи корпоративных серверов также возрастет. Для повышения производительности можно подключать серверы к коммутатору по каналу связи со скоростью 1 Гбит/с. Однако следует убедиться, что сервер способен поддерживать такую скорость обмена информацией. Таблица 1.5 содержит теоретический верхний предел пропускной способности шин для некоторых архитектур серверов.

Самым простым способом получения немедленной выгоды от использования новой технологии является организация на ее основе магистрали сети с последующим подключением серверов. Кроме установки новых коммутаторов и сетевых адаптеров, никаких изменений не потребуется.

ISA = 64 Мбит/сек

EISA = 264 Мбит/сек

MCA = 320 Мбит/сек

PCI (32 бит, 33 МГц) = 1056 Мбит/сек = 132 Мбайт/сек

PCI (64 бит, 66 МГц) = 4224 Мбит/сек = 528 Мбайт/сек

Лекция 13. Технология Token Ring как пример реализации детерминированного (маркерного) метода доступа