2. ТехнологияGigabitEthernet1000 Мбит/с

Технология GigabitEthernetописывается двумя стандартами:IEEE802.3z(1998 год) иIEEE802.3ab(1999 год). Разработчики стандартов старались максимально сохранить идеи классическогоEthernet. Как и при переходе отEthernetкFastEthernet, основное новшество состояло в десятикратном (по сравнению сFastEthernet) уменьшении длительности битового интервала – до 1нс. Для того, чтобы сохранить максимальный диаметр домена коллизий на уровне 200м, пришлось увеличить минимальный размер кадра с 64 до 512 байт (4096bt). Если передается короткий кадр, его поле данных должно быть дополнено до требуемой длины запрещенными символами. С другой стороны, эти ограничения диктуются необходимостью распознавания коллизий, что существенно только для полудуплексного режима работы. ДляGigabitEthernetболее характерен дуплексный режим, при котором длина кабельного сегмента ограничивается не временем двойного оборота, а затуханием сигнала и частотными свойствами линии.

Для снижения накладных расходов при передаче коротких кадров (например, подтверждений приема пакетов), предусмотрен пакетный режим передачи (BurstMode). Узел может передать подряд несколько небольших кадров (не дополняя каждый из них до 512 байт), суммарной длиной не более 8192 байт. Отдельные кадры в такой группе могут быть адресованы разным получателям.

Стандарт IEEE802.3zопределяет следующие версии: 1000BaseSX, 1000BaseLX, 1000BaseCX.

Версия 1000BaseSXопределяет работу по многомодовому оптоволокну на длине волны 850 нм. Максимальная длина сегмента при работе в полудуплексном режиме составляет 100 м. В дуплексном режиме максимальная длина кабеля зависит от его полосы пропускания и может достигать 800 м.

Версия 1000BaseLXопределяет работу по многомодовому или одномодовому оптоволокну на длине волны 1310 нм. Максимальная длина сегмента для одномодового волокна достигает 5 км, а для многомодового – 550 м.

Версия 1000BaseCXиспользует в качестве среды передачи твинксиальный (twinaxial) кабель, представляющий собой два коаксиальных кабеля (волновое сопротивление 75 Ом) в общей оплетке. По такому кабелю можно организовать только полудуплексный режим. Максимальная длина сегмента составляет 25 м, поэтому такой кабель наиболее применим для связи оборудования в пределах одной комнаты.

Стандарт IEEE802.3abопределяет версиюGigabitEthernetна витой паре 5 категории - 1000BaseT. Сигнал физически кодируется с использованием 5 уровней потенциала (кодPAM-5) и передается одновременно по четырем парам. КодPAM-5 на тактовой частоте 125 МГц укладывается в полосу пропускания 100 МГц кабеля 5 категории. Для дуплексного режима передача ведется одновременно в обоих направления, а для выделения принимаемого сигнала, приемник вычитает из принятой смеси сигналов свой собственный сигнал. Для выполнения этой операции используются цифровые сигнальные процессоры.

3. Технология 100vg-AnyLan

Комитет IEEE802.12 в 1995 году принял технологии 100VG-AnyLAN, использующую новый метод доступаDemandPriority(приоритет запросов) и поддерживает кадры двух форматов –EthernetиTokenRing. Эта технология была разработана фирмамиHewlett-PackardиAT&T. АббревиатураVG(VoiceGrade, для голоса) указывает на применимость технологии для телефонии, аAnyLAN(любая ЛВС) означает возможность работы сEthernetиTokenRing.

Метод доступа DemandPriorityоснован на централизованном арбитраже доступа к среде передачи. Концентратор циклически опрашивает узлы, подключенные к его портам. Если узел желает передать кадр, он сообщает об этом концентратору и указывает приоритет кадра (всего определено два приоритета - низкий и высокий). Пока сеть занята, запрос ставится концентратором в очередь, обслуживаемую в порядке поступления запросов, но с учетом приоритетов. Если к порту подключен другой концентратор, то концентратор верхнего уровня ожидает, пока он не закончит опрос своих портов. Если сеть свободна, концентратор разрешает передачу пакета, анализирует адрес получателя, и передает кадр только на тот порт, к которому подключен получатель. Фактически, концентратор 100VG-AnyLANвыполняет функции моста: он ведет таблицуMAC-адресов и соответствующих им портов.MAC-адреса узлов определяются в момент их подключения. В отличие от моста, концентратор 100VG-AnyLANне выполняет буферизацию кадров, а побитно транслирует их в нужный порт.

Первоначальный вариант технологии 100VG-AnyLANподразумевал использование 4 витых пар категории 3 (и выше). Позже были разработаны версии 100VGF-AnyLAN, работающие по двум парам категории 5 или по многомодовому оптоволокну.

При работе по витой паре 3 категории (гарантированная полоса пропускания 16 МГц), технология 100VG-AnyLANзадействует четыре пары для полудуплексной передачи (дуплексный режим не поддерживается). При этом по каждой паре передается 25 Мбит/с. Логическое кодирование – 5B/6B, физическое –NRZ.

Используется только строго иерархическая топология, допускается наличие до пяти уровней концентраторов. Длина любого кабельного сегмента (узел-концентратор или концентратор-концентратор) при использовании витой пары категории 3 - не более 100 м, а категории 5 – до 200 м. Диаметр сети может достигать 2 км. Максимальное количество узлов в сети – до 1024 (рекомендуется – до 250).

Технология 100VG-AnyLANне определяет своего формата кадра, а может использовать либо кадрыEthernet802.3, либо кадрыTokenRing802.5, но в одной сети может использоваться только один тип кадра. Оборудование 100VG-AnyLANфизически несовместимо с оборудованием других технологий, однако выпускались адаптеры 100VG-AnyLANсо встроенной поддержкойEthernet(и двумя отдельными разъемами для подключения к сети 100VG-AnyLANи к сетиEthernet). Такие адаптеры позволяли более плавно перейти отEthernetк 100VG-AnyLAN, заменив сначала адаптеры, и только потом концентратор.

Централизованное управление доступом и наличие системы приоритетов позволяет использовать 100VG-AnyLANдля приложений, чувствительных ко времени отклика – мультимедийных приложений, видеоконференций и т.п.

Технология 100VG-AmyLANне выдержала конкуренции с более простым и преемственным (по отношению кEthernet) стандартомFastEthernet, и в настоящее время не развивается.