10G Ethernet

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

Стандарт 10G Ethernet визначає тільки дуплексний режим роботи, тому він використовується виключно в комутованих локальних мережах.

Формально цей стандарт має позначення IEEE 802.3ae і являється поправкою до основного тексту стандарту 802.3. Формат кадру залишився незмінним, при цьому розширення кадру, що введено в стандарті Gigabit Ethernet не використовується, так як нема необхідності забезпечувати розпізнання колізій.
Стандарт IEEE 802.3ae описує декілька нових специфікацій фізичного рівня, які взаємодіють з рівнем МАС за допомогою нового варіанту підрівня узгодження. Цей підрівень забезпечує для всіх варіантів фізичного рівня 10G Ethernet єдиний інтерфейс XGMII (eXtended Gigabit Independed Interface - розширений інтерфейс незалежного доступу до гігабітного середовища), який передбачає паралельний обмін 4-ма байтами, що утворюють 4-ри потоки даних.
На рисунку показана структура інтерфейсів 10G Ethernetдля фізичного рівня, що використовує оптичне волокно. Як видно з малюнку, існує 3 групи таких фізичних інтерфейсів: 10GBase-X, 10GBase-R i 10GBase-W. Вони відрізняються способом кодування даних: у варіанті 10GBase-X використовується код 8В/10B, в інших 2-х - 64В/66B. Всі вони для передачі даних використовують оптичне середовище.
Группа 10GBase-X на 2010 рік складається із одного інтерфейса підрівня PMD - 10GBase-LX4. Буква L вказує на те, що інформація передається за допомогою хвиль 2-го диапазону прозорості, тобто 1310 нм. Інформація в кожному напрямку передається одночасно за допомогою 4-х хвиль (що відображає цифра 4 в назві інтерфейсу), які мультиплексуються на основі техніки WDM. Кожен з 4-х потоків інтерфейсу XGMII передається в оптичному волокні зі швидкістю 2.5 Гбіт/с.

LoPic.PNG

Макcимальна відстань між передавачем та приймачем стандарту 10GBase-LX4 на багатомодовому волокні дорівнює 200-300 м (в залежності від смуги пропускання волокна), на одномодовому - 10 км.
В кожній з груп 10GBase-W та 10GBase-R може бути 3 варіанти підрівня PDM: S, L і E в залежності від діапазону хвиль, що використовують для передачі інформації - 850, 1310 або 1550 нм відповідно. Таким чином, існують інтерфейси 10GBase-WS, 10GBase-WL, 10GBase-WE, 10GBase-RS, 10GBase-RL, 10GBase-RE. Кожен з них передає інформацію за допомогою однієї хвилі відповідного діапазону.
На відміну від 10GBase-R фізичні інтерфейси групи 10GBase-W забезпечують швидкість передачі і формат даних, сумісних з інтерфейсом SONET STS-192/SDH STM-64. Пропускна здатність інтерфейсів групи W дорівнює 9,58464 Гбіт/с. Із-за того, що швидкість передачі даних у цієї групи інтерфейсів нижча, ніж 10 Гбіт/с, вони можуть взаємодіяти тільки між собою, тобто з'єднання інтерфейсів 10GBase-RL і 10GBase-wL неможливе.
Інтерфейси групи W не являються повністю сумісними по електричним характеристикам з інтерфейсами SONET STS-192/SDH STM-64. Тому для з'єднання мереж 10G Ethernetчерез первинну мережу SONET/SDH у мультиплексорів первинної мережі повинні бути спеціальні 10-гігабітні інтерфейси, які сумісні із специфікаціями 10GBase-W. Підтримка обладнанням 10GBase-W швидкості 9,95328 Гбіт/с забезпечує принципову можливість передачі трафіку 10G Ethernet через мережі SONET/SDH в кадрах STS-192/STM-64.
Фізичні інтерфейси, що працюютьу вікні прозорості У, забезпечують передачу даних на відстані до 40 км. Це дозволяє будувати не тільки локальні мережі, але й мережі мегаполісів, що знайшло відображення в поправках до вихідного тексту стандарта 802.3.
В 2006 році була прийнята специфікація 10GBase-Т, яка дає можливість використовувати знайомі адміністраторам локальних мереж дроти на скрученій парі. Правда, обов'язковою вимогою є застосування дротів категорії 6 або 6а: в 1-му випадку максимальна довжина дроту не повина перевищувати 55 м, в 2-му - 100м, що являється традиційним для локальних мереж.

Отже, стандарт 10-гігабітного Ethernet включає в себе 7 стандартів фізичного середовища для LAN, MAN и WAN.

  • 10GBASE-CX4 — технологія 10-гігабітного Ethernet для коротких відстаней (до 15 метрів), використовується мідний кабель CX4 и конектори InfiniBand.
  • 10GBASE-SR — технология 10-гігабитного Ethernet для коротких відстаней (до 26 или 82 метрів, в залежності від типу кабеля), використовується багатомодове волокно. Він також піддтримує відстані до 300 метрів з використанням нового багатомодового волокна (2000 МГц/км).
  • 10GBASE-LX4 — використовує ущільнення по довжині хвилі для піддтримання відстаней від 240 до 300 метрів по багатомодовому волокну. Також підтримує відстані до 10 километрів при використанні одномодового волокна.
  • 10GBASE-LR і 10GBASE-ER — ці стандарти піддтримують відстані до 10 і 40 километрів відповідно.
  • 10GBASE-SW, 10GBASE-LW і 10GBASE-EW — ці стандарти використовують фізичний інтерфейс, сумісний за швидкістю і форматом данних з інтерфейсом OC-192/STM-64 SONET/SDH. Вони подібні стандартам 10GBASE-SR, 10GBASE-LR і10GBASE-ER відповідно, так як використовують ті ж самі типи дротів і відстані передачі.
  • 10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 — прийнятий в червні 2006 року післі 4-х років разробки. Використовує скручену пару. Відстані — до 100 метров.
  • 10GBASE-KR.


Література: