Технология Ethernet

4. Ранние модификации Ethernet

• Xerox Ethernet — оригинальная технология, скорость 3Мбит/с, существовала в двух вариантах Version 1 и Version 2, формат кадра последней версии до сих пор имеет широкое применение.
• 1BROAD36 — широкого распространения не получил. Один из первых стандартов, позволяющий работать на больших расстояниях. Использовал технологию широкополосной модуляции, похожей на ту, что используется в кабельных модемах. В качестве среды передачи данных использовался коаксиальный кабель.
• 1BASE5 — также известный, как StarLAN, стал первой модификацией Ethernet-технологии, использующей витую пару. Работал на скорости 1 Мбит/с, но не нашёл коммерческого применения.

 

 

5. 10 Мбит/с Ethernet

10BASE5, IEEE 802.3 (называемый  также «Толстый Ethernet») — первоначальная  разработка технологии со скоростью  передачи данных 10 Мбит/с. Следуя  раннему стандарту IEEE использует  коаксиальный кабель с волновым  сопротивлением 50 Ом (RG-8), с максимальной  длиной сегмента 500 метров.

10BASE2, IEEE 802.3a (называемый  «Тонкий Ethernet») — используется кабель RG-58, с максимальной длиной сегмента 185 метров, компьютеры присоединялись  один к другому, для подключения  кабеля к сетевой карте нужен T-коннектор, а на кабеле должен  быть BNC-коннектор. Требуется наличие  терминаторов на каждом конце. Многие годы этот стандарт  был основным для технологии Ethernet.

StarLAN 10 — Первая  разработка, использующая витую  пару для передачи данных на  скорости 10 Мбит/с. В дальнейшем эволюционировал  в стандарт 10BASE-T.

Несмотря на то, что теоретически возможно подключение к одному кабелю (сегменту) витой пары более чем двух устройств, работающих в симплексном режиме, такая схема никогда не применяется для Ethernet, в отличие от работы с коаксиальным кабелем. Поэтому, все сети на витой паре используют топологию «звезда», в то время как, сети на коаксиальном кабеле построены на топологии «шина». Терминаторы для работы по витой паре встроены в каждое устройство, и применять дополнительные внешние терминаторы в линии не нужно.

10BASE-T, IEEE 802.3i —  для передачи данных используется 4 провода кабеля витой пары (две  скрученные пары) категории-3 или  категории-5. Максимальная длина  сегмента 100 метров.

FOIRL — (акроним  от англ. Fiber-optic inter-repeater link). Базовый  стандарт для технологии Ethernet, использующий  для передачи данных оптический  кабель. Максимальное расстояние  передачи данных без повторителя 1 км.

10BASE-F, IEEE 802.3j —  Основной термин для обозначения  семейства 10 Мбит/с ethernet-стандартов, использующих  оптический кабель на расстоянии  до 2 километров: 10BASE-FL, 10BASE-FB и 10BASE-FP. Из  перечисленного только 10BASE-FL получил  широкое распространение.

10BASE-FL (Fiber Link) —  Улучшенная версия стандарта FOIRL. Улучшение коснулось увеличения  длины сегмента до 2 км.

10BASE-FB (Fiber Backbone) — Сейчас неиспользуемый стандарт, предназначался для объединения  повторителей в магистраль.

10BASE-FP (Fiber Passive) — Топология «пассивная звезда», в которой не нужны повторители  — никогда не применялся.

6. Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)

• 100BASE-T — общий термин для обозначения стандартов, использующих в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 100 метров. Включает в себя стандарты 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.
• 100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м.
• 100BASE-T4 — стандарт, использующий витую пару категории 3. Задействованы все четыре пары проводников, передача данных идёт в полудуплексе. Практически не используется.
• 100BASE-T2 — стандарт, использующий витую пару категории 3. Задействованы только две пары проводников. Поддерживается полный дуплекс, когда сигналы распространяются в противоположных направлениях по каждой паре. Скорость передачи в одном направлении — 50 Мбит/с. Практически не используется.
• 100BASE-SX — стандарт, использующий многомодовое волокно. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексе (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полном дуплексе.
• 100BASE-FX — стандарт, использующий одномодовое волокно. Максимальная длина ограничена только величиной затухания в оптическом кабеле и мощностью передатчиков, по разным материалам от 2х до 10 километров.
• 100BASE-FX WDM — стандарт, использующий одномодовое волокно. Максимальная длина ограничена только величиной затухания в волоконно-оптическом кабеле и мощностью передатчиков. Интерфейсы бывают двух видов, отличаются длиной волны передатчика и маркируются либо цифрами (длина волны) либо одной латинской буквой A(1310) или B(1550). В паре могут работать только парные интерфейсы: с одной стороны передатчик на 1310 нм, а с другой — на 1550 нм.

7. Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)

• 1000BASE-T, IEEE 802.3ab — стандарт, использующий витую пару категорий 5e. В передаче данных участвуют 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/с по одной паре. Используется метод кодирования PAM5, частота основной гармоники 62,5 МГц. Расстояние до 100 метров
• 1000BASE-TX был создан Ассоциацией Телекоммуникационной Промышленности (англ. Telecommunications Industry Association, TIA) и опубликован в марте 2001 года как «Спецификация физического уровня дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000BASE-TX) симметричных кабельных систем категории 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)» (англ. «A Full Duplex Ethernet Specification for 1000 Mbis/s (1000BASE-TX) Operating Over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»). Стандарт, использует раздельную приёмо-передачу (по одной паре в каждом направлении), что существенно упрощает конструкцию приёмопередающих устройств. Ещё одним существенным отличием 1000BASE-TX является отсутствие схемы цифровой компенсации наводок и возвратных помех, в результате чего сложность, уровень энергопотребления и цена процессоров становится ниже, чем у процессоров стандарта 1000BASE-T. Но, как следствие, для стабильной работы по такой технологии требуется кабельная система высокого качества, поэтому 1000BASE-TX может использовать только кабель 6 категории. На основе данного стандарта практически не было создано продуктов, хотя 1000BASE-TX использует более простой протокол, чем стандарт 1000BASE-T, и поэтому может использовать более простую электронику.
• 1000BASE-X — общий термин для обозначения стандартов со сменными приёмопередатчиками GBIC или SFP.
• 1000BASE-SX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое волокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров.
• 1000BASE-LX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий одномодовое волокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 5 километров.
• 1000BASE-CX — стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий твинаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом (каждый из двух волноводов). Заменён стандартом 1000BASE-T и сейчас не используется.
• 1000BASE-LH (Long Haul) — стандарт, использующий одномодовое волокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 100 километров.

8. 10-гигабитный Ethernet

• Новый стандарт 10-гигабитного Ethernet включает в себя семь стандартов физической среды для LAN, MAN и WAN. В настоящее время он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую ревизию стандарта IEEE 802.3.
• 10GBASE-CX4 — Технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.
• 10GBASE-SR — Технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров, в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое волокно. Он также поддерживает расстояния до 300 метров с использованием нового многомодового волокна (2000 МГц/км).
• 10GBASE-LX4 — использует уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому волокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового волокна.
• 10GBASE-LR и 10GBASE-ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров соответственно.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LW и 10GBASE-EW — Эти стандарты используют физический интерфейс, совместимый по скорости и формату данных с интерфейсом OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Они подобны стандартам 10GBASE-SR, 10GBASE-LR и 10GBASE-ER соответственно, так как используют те же самые типы кабелей и расстояния передачи.
• 10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров.

9. Перспективы

О Terabit Ethernet (так упрощенно называют технологию Ethernet со скоростью передачи 1 Тб/с) стало известно в 2008 году из заявления создателя Ethernet Боба Меткалфа на конференции OFC который предположил, что технология будет разработана к 2015 году, правда, не выразив при этом какой-либо уверенности, ведь для этого придется решить немало проблем. Однако, по его мнению, ключевой технологией, которая может обслужить дальнейший рост трафика, станет одна из разработанных в предыдущем десятилетии — DWDM.

«Чтобы реализовать Ethernet 1 Тб/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое, -сказал Меткалф. — Неясно также, какая сетевая архитектура потребуется для ее поддержки. Возможно, оптические сети будущего должны будут использовать волокно с вакуумной сердцевиной или углеродные волокна вместо кремниевых. Операторы должны будут внедрять больше полностью оптических устройств и оптику в свободном пространстве (безволоконную). Боб Меткалф».

 

Рисунок 3 - Технология Ethernet

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Производители носителей и систем хранения данных могли получить лицензии на технологию LTO Ultrium второго поколения еще с января 2002 года. А уже осенью прошлого года компания Hewlett-Packard первой в индустрии (по ее утверждению) начала поставлять своим партнерам опытные образцы ленточных накопителей Ultrium второго поколения (HP StorageWorks Ultrium 460). Эти устройства обладают повышенным быстродействием и емкостью - так, они позволяют сохранять сжатые данные на картриджи размером 400 Гбайт, причем время заполнения такого картриджа составляет менее 2 ч. В связи со слиянием с Compaq новые устройства носят теперь название StorageWorks.

Технологии резервного хранения информации продолжают совершенствоваться. Несмотря на все достижения в области повышения надежности и обработки ошибок, дальнейшие улучшения здесь по-прежнему необходимы. Немало усилий требует увеличение скорости ленточных накопителей в соответствии с сегодняшними стандартами; необходимо также повышение интеллектуального уровня устройств и совершенствование средств управления ими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Библиографический список

http://www.ocs.ru/

http://ru.wikipedia.org/

http://www.allbackup.ru/

http://stins.oc3.ru/

http://www.bytemag.ru/

 

 

 

Челябинск 2012