7. Сеть Gigabit Ethernet.

Скорость передачи. Типы используемых кабелей.

Линейные коды. Максим. длина сети.

Структура кадра сети Gigabit Ethernet.

Gigabit Ethernet

Скорость передачи 1000мбит\с

Нагружена как правило ветвь между коммутатором и сервером, возникла потребность увеличения пропускной способности. За основу был взять Ethernet, но в качестве линий используется оптоволокно (2 волокна) или витая пара (все 4 пары используются категории UTP-5 и выше).

Оптоволоконный кабель может быть как многомодовый так и одномодовый. В случае одномодового кабеля длина может составлять до 5 км (длина подключений или волокна при использовании коммутаторов).

При использовании оптического волокна используется кодирование 8В10В (8 бит кодируется 10 битами). Таким образом при линейная скорость в канале 1250 Мбит/с. При использовании витой пары используются все 4 пары, то есть передача идет параллельно одновременно и на передачу и на прием. 250Мбит/с по одной паре, что для UTP-5 много. Поэтому в качестве линейного сигнала используется код PAM-5 (pulse amplitude modulation или АИМ). 5 – количество уровней сигнала, которое используется.

Пример сигнала

Одна посылка сигнала PAM-5 переносит 2 бита информации. При информационной скорости 250Мбит\с скорость передачи посылок (линейная скорость) 125 Мбод (посылок сигнала в секунду).

Так как используется 5 уровней сигнала а не 4, то это создает определенную избыточность, которая используется для исправления ошибок, что создает выигрыш в помехозащищенности в 6 дБ. Длина по витой паре от станции до концентратора – 100м (параметр близок к Fast Ethernet)

Так как скорость возросла в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet, то время передачи кадра минимальной длины (L=Lmin=64 байта вместе с заголовком и окончанием) уменьшилось в 10 раз, что приведет к уменьшению длины сети также в 10 раз и длина сети составила бы 25 метров, что явно недостаточно. Поэтому в сетях Gigabit Ethernet используется расширение носителя, которое обеспечивает увеличение длины кадра до 512 байт. В этом случае длина сети составит 200м, те как у Fast Ethernet. Т.е. от станции до концентратора 100 и до 2й станции 100.

В случае передачи последовательности коротких кадров одной станцией, расширение носителя до 512 байт используется только для передачи первого кадра, после чего остальные передаются беспрерывно. Но общая длина всех кадров не должна быть более 1.5 кб с учетом расширения носителя.

Поле расширения носителя используется только если длина кадра меньше 512 байт и поле расширения носителя увеличивает длину до 512 байт. Если длина кадра 512 байт и больше, то поле расширения не используется. Если используются кадры более 512 байт, то потери пропускной способности нет.

Структурная схема при работе по витой паре 5й категории. Передача и прием осуществляются одновременно по всем 4 парам в одной и той же полосе частот. Для этого используются развязывающие устройства. Также используется эхокомпенсация. Для выделения принимаемого сигнала из линии, приемник вычитает передаваемый сигнал. Для этого используются высокопроизводительные сигнальные процессоры DSP.