4.3.4. Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet стал новым любимчиком в отрасли, временно затмив ATM и другие технологии, также обещавшие решить проблемы нехватки полосы пропускания. Один взгляд на выставку NetWorld+Interop в Атланте подтверждает, что Gigabit Ethernet - это технология дня.

Продукты Gigabit Ethernet разрабатывают многие компании, а Cisco Systems даже решилась раскошелиться в сентябре 1996 года на 220 млн. долларов для приобретения Granite Systems, частной компании, занятой разработкой многоуровневой коммутации на основе специализированных интегральных микросхем. Несмотря на то что появление стандарта ожидается не ранее 1998 года, пользователям пора подумать о том, как перевести свои перегруженные ресурсы на гигабитную скорость и где Gigabit Ethernet стыкуется с ATM.

По аналогии с тем, что 100Base-T Fast Ethernet – близкий родственник 10Base-T, IEEE предполагает сделать Gigabit Ethernet частью все того же семейства Ethernet, но при этом кадры будут проскакивать через сеть с огромной скоростью в 1000 Мбит/с.

И Fast Ethernet, и Gigabit Ethernet позиционируются как логические расширения Ethernet на 10 Мбит/с, но обе эти технологии опираются также на стандартные высокоскоростные сетевые топологии. Так, физический уровень FDDI был заимствован и адаптирован для Fast Ethernet. Аналогично, Gigabit Ethernet собирается воспользоваться физическим уровнем Fiber Channel. Fiber Channel обеспечивает пропускную способность около 800 Мбит/с, но за счет повышения скорости передачи сигнала до 1,25 Гбит/с потенциальная пропускная способность Gigabit Ethernet составит 1000 Мбит/с, или 1 Гбит/с.

Исходная черновая спецификация определяет стандарт Gigabit Ethernet для одномодового и многомодового оптоволокна с использованием возможностей физического уровня технологии Fiber Channel. Это может оказаться несколько неожиданным для пользователей Ethernet, которые привыкли к тому, что они могут работать с различными типами медного кабеля.

Окончательная спецификация Gigabit Ethernet должна включать стандарт и на медный кабель. Выбор среды передачи зависит от того, где организация собирается развертывать Gigabit Ethernet.

Большинство других аспектов Gigabit Ethernet будут аналогичны принятой спецификации Ethernet 802.3, в том числе используемый в полудуплексных сетях Ethernet метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

Как было указано выше, трудности с CSMA/CD в том, что увеличение скорости приводит к уменьшению протяженности сегмента. Это весьма проблематично, когда данные должны передаваться с гигабитной скоростью. Один из способов решения данной проблемы состоит в использовании так называемого полнодуплексного повторителя CSMA/CD, благодаря которому протяженность сегмента может быть увеличена. Он сочетает в себе черты повторителя CSMA/CD и коммутатора Ethernet.

Полнодуплексный повторитель в сети Gigabit Ethernet передает кадр во многом аналогично традиционному повторителю CSMA/CD - с одного порта на все остальные, разделяя таким образом полосу пропускания в 1000 Мбит/с между всеми подсоединенными устройствами. Полнодуплексный повторитель должен иметь полнодуплексные каналы к каждой подключенной станции, причем на полнодуплексных каналах метод CSMA/CD применяться не будет - здесь для обеспечения доступа и контроля за перегрузкой в разделяемой полосе пропускания такой повторитель будет использовать механизм управления потоком кадров 802.3x.

Повторитель CSMA/CD может работать и с полно-, и с полудуплексными каналами, однако он рассматривает все каналы как полудуплексные. Полнодуплексные повторители и повторители CSMA/CD будут отличаться ценой и производительностью. Полнодуплексный повторитель обеспечит более высокую производительность, в то время как повторитель CSMA/CD будет дешевле. GEA предполагает, что в окончательный стандарт IEEE войдут обе схемы.

Переход к Gigabit Ethernet, как и к любой другой технологии, происходит в несколько этапов. Тот факт, что Gigabit Ethernet позволяет осуществлять полнодуплексную передачу данных, делает его идеальным кандидатом на роль сетевой магистрали, где высокоскоростная связь между коммутаторами 10/100Base-T в высшей степени необходима. При добавлении гигабитных модулей к краевым коммутаторам на 10/100 Мбит/с администраторы сетей смогут поддерживать больше разделяемых и коммутируемых сегментов Ethernet. Кроме того, такая сеть будет поддерживать большую пропускную способность и большее число узлов в одном сегменте. Основная масса специалистов отрасли считают, что первые продукты будут развертываться именно на этом уровне.

UB Networks объявила о том, что она собирается поставлять коммутирующий концентратор GeoLAN/500 Nonstop с портом для каскадирования Gigabit Ethernet с середины 1997 года. Другие компании, известные своими коммутаторами Ethernet, тоже намереваются выпустить порты для каскадирования Gigabit Ethernet.

После перевода магистрали на гигабитную скорость вслед за ней должны последовать и другие части сети. Следующим этапом перехода к Gigabit Ethernet станет модернизация каналов между коммутаторами Fast Ethernet. Перевод каналов между коммутаторами на гигабитную скорость позволит коммутаторам на 10/100 Мбит/с поддерживать большее число коммутируемых и разделяемых сегментов Fast Ethernet.

Если гигабитные порты для каскадирования и гигабитные коммутаторы будут первыми, использующими эту технологию продуктами, то далее, вероятно, появятся и гигабитные сетевые платы для высокопроизводительных суперсерверов. Серверы затем могут быть подключены к уже установленным в сети гигабитным коммутаторам для обеспечения обмена данными с темпом 1000 Мбит/с.

Gigabit Ethernet противопоставляется иногда ATM, как высокоскоростная технология для магистрали, однако это далеко не тот род конкуренции, которому мы время от времени становимся свидетелями.