11.2. Сетевые технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet

В 1995 году комитет IEEE принял спецификацию Fast Ethernet в качестве стандарта, и сетевой мир получил технологию увеличенной пропускной способности на нижнем уровне сети. В то же время Fast Ethernet очень легко внедрялась в существующие сети Ethernet, которые и сегодня дают миру около 80% всех сетевых соединений.

Легкость внедрения Fast Ethernet объясняется следующими факторами:

• общий метод доступа позволяет использовать в сетевых адаптерах и портах Fast Ethernet до 80% микросхем адаптеров Ethernet;

• драйверы также содержат большую часть кода для адаптеров Ethernet, а отличия вызваны новым методом кодирования (4B/5B или 8B/6T) и наличием полнодуплексной версии протокола;

• формат кадра остался прежним, что дает возможность анализаторам протоколов применять к сегментам Fast Ethernet те же методы анализа, что и для сегментов Ethernet, лишь механически повысив скорость работы.

Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены в основном на физическом уровне. Разработчики стандарта Fast Ethernet учли тенденции развития структурированных кабельных систем и реализовали физический уровень для всех популярных типов кабелей, входящих в стандарты на структурированные кабельные системы (такие, как EIA/TIA 568A) и реально выпускаемые кабельные системы.

Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:

• увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

• сохранение метода случайного доступа Ethernet;

• сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных — витой пары и оптоволоконного кабеля.

Достоинством сетей коммутации каналов является простота реализации (прямое соединение), а недостатком — низкий коэффициент использования каналов, высокая стоимость передачи данных, повышенное время ожидания других пользователей.

При коммутации сообщений передача данных (сообщения) осуществляется после освобождения канала, пока оно не дойдет до адресата. Каждый сервер производит прием, проверку, сборку, маршрутизацию и передачу сообщения. Недостатком данного способа является низкая скорость передачи информации, невозможность ведения диалога между пользователями. К достоинствам можно отнести уменьшение стоимости передачи, ускорение передачи.

Пакетная коммутация подразумевает обмен небольшими пакетами (часть сообщения) фиксированной структуры, которые не дают возможности образования очередей в узлах коммутации. Достоинства: быстрое соединение, надежность, эффективность использования сети. При данном методе проблема передачи пакета решается способом фиксированной маршрутизации. Она предполагает наличие таблицы маршрутов, где закреплен маршрут от одного пользователя к другому. Сети, осуществляющие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегрированными.

Достаточно быстро после появления на рынке продуктов Fast Ethernet сетевые интеграторы и администраторы почувствовали определенные ограничения при построении корпоративных сетей на базе этих двух технологий. Во многих случаях серверы, подключенные по 100-Мегабитному каналу, перегружали магистрали сетей, работающие также на скорости 100 Мб/c, — магистрали FDDI и Fast Ethernet. Ощущалась потребность в следующем уровне иерархии скоростей. В 1995 году более высокий уровень скорости могли предоставить только коммутаторы АТМ. Поэтому логичным выглядел следующий шаг — выработка стандарта Ethernet с еще более высокой битовой скоростью.

Основная идея разработчиков стандарта Gigabit Ethernet состояла в максимальном сохранении идей классической технологии Ethernet при достижении битовой скорости в 1000 Мб/с. Gigabit Ethernet не поддерживает на уровне протокола:

• качество обслуживания;

• избыточные связи;

• тестирование работоспособности узлов и оборудования (в последнем случае — за исключением тестирования связи порт — порт, как это делается для Ethernet и Fast Ethernet).

По-прежнему используется полудуплексная версия протокола, поддерживающая метод доступа CSMA/CD, и полнодуплексная версия, работающая с коммутаторами.