10 100 1000base tx что это?

Протоколы Gigabit Ethernet: 1000Base-T и 1000Base — TX. В чем разница?

Параметры протокола 1000 BASE-T Gigabit Ethernet описываются документом IEEE Std 802.3ab, утвержденным Ассоциацией стандартов Института инженеров электроники и электротехники (IEEE-SA). Второй стандарт называется ANSI/TIA-854 “Спецификация физического уровня дуплексного 1000 BASE-TX Gigabit Ethernet симметричных кабельных систем категории 6”.
Оба стандарта используют все четыре пары в кабеле, но в каждом применена различная техника передачи и схема кодирования. В соответствии с 802.3ab (1000Base-T) поток данных со скоростью 1 Гбит/с распределяется равномерно по всем четырем парам, таким образом, по каждой из них данные передаются со скоростью 250Мбит/с. Причем передача по каждой паре ведется в двух направлениях. В соответствии с ANSI/TIA-854 (1000Base-TX) физически разделены передающие и приемные пары, т.е. по двум парам данные передаются со скоросью 500Мбит/с, по двум другим передача ведется с той же скоростью в обратном направлении. Для работы такого приложения требуется более высокое качество кабельной системы (КС).
Основное отличие 1000Base-TX состоит в отсутствии схемы цифровой компенсации наводок и возвратных помех. В результате сложность, уровень энергопотребления и цена процессоров TIA-854 ниже, чем у процессоров IEEE 1000BASE-T.

Зачем нужны кабельные системы Категории 6?

Протокол 1000Base-T был разработан с той целью, чтобы Gigabit Ethernet мог работать по ранее инсталлированным КС Категории 5/5Е. Большая часть этих инсталляций может быть способна к передаче Gigabit Ethernet, а часть нет, по причине слишком большого разброса задержек прохождения сигналов по витым парам (delay skew), который оказывает влияние на правильную работу 250Мбит/с протокола. Конфигурация 1000Base-T значительно усложняет и удорожает проект из-за необходимости двунаправленной передачи по каждой паре. Чтобы отделить прием от передачи, требуются сложные схемотехнические решения, также цифровые сигнальные процессоры (DSPs Digital Signal processors) должны компенсировать перекрестные наводки и отражения в кабельном тракте.
Поскольку в 1000Base-TX передающие и приемные пары физически разделены, то применение дорогих чипов не требуется, эхо-сигнал подавлять не нужно. Следовательно, электроника 1000Base-TX должна быть дешевле и проще, чем 1000Base-T. Но чтобы обеспечить скорость передачи данных по каждой паре в 1000Base-TX(500Мбит/с) в два раза большую, чем в 1000Base-T(250Мбит/с) и в 5 раз большую, чем в Fast Ethernet 100Base-TX(100Мбит/с), необходима КС Категории 6, которая обеспечивает необходимый запас технических характеристик для такой высокой скорости.

Какая система для Gigabit Ethernet будет дешевле:
1000Base-T (Кат.5Е) или 1000Base-TX (Кат.6)?

Должным образом сконфигурированные сети 1000Base-T и 1000Base-TX должны обеспечить один и тот же результат: Надежный Gigabit Ethernet! Сегодня стоимость КС Категории 6 (которая необходима для работы 1000Base-TX) больше стоимости КС Категории 5Е. Будет ли разница в стоимости всей информационной системы?
Стоимость КС обычно составляет 5-7% от стоимости ЛВС в целом, ее срок эксплуатации значительно больше времени жизни или морального старения всех остальных элементов информационной системы (ПК, серверы, активное сетевое оборудование, программные средства). В отличие от кабельной системы стоимость активного сетевого оборудования может составлять 7-12% от стоимости ЛВС.
Разница в цене между КС Категорий 5Е и 6 будет компенсироваться более дешевым и простым активным оборудованием Gigabit Ethernet 1000Base-TX. Можно расчитывать, что с ростом продаж КС Категории 6 их стоимость будет снижаться.
Категория 6 это необходимый фундамент для снижения полной стоимости системы Gigabit Ethernet особенно для тех заказчиков, которые не устанавливают сразу оборудование Gigabit Ethernet, но планируют перейти на эту технологию в будещем.

По материалам компании «Профессиональные сетевые системы».

Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 02 за 2004 год в рубрике технологии

Что такое технология Ethernet – история сетевого кабеля

Для многих это просто кабель, который позволяет подключить компьютер – настольный компьютер или ноутбук – без разницы – игровые приставки, жесткие диски и медиацентры к маршрутизатору с целью создания локальной сети (Local Area Network), т.е. домашней сети. Однако, понятие Ethernet объединяет целое семейство технологий, необходимых для создания и эксплуатации локальных сетей (в частности, LAN), технические характеристики которых были установлены в соответствии со стандартом IEEE 802.3.

Экспериментально задуманный в середине 70-х годов в лабораториях Xerox PARC Робертом Меткалфом и его помощником Дэвидом Боггсом, Ethernet в настоящее время является наиболее используемой технологией в домашних условиях для создания сетей, которые включают в себя и соединяют небольшое количество узлов.

По этой причине создаются всё более эффективные коммутаторы Ethernet, необходимые для быстрой и надёжной связи между двумя узлами одной сети.

Что такое Ethernet

С технической точки зрения, Ethernet – это набор протоколов и сетевых инструментов, которые позволяют создавать локально разнородные локальные сети (от нескольких узлов до нескольких десятков).

Теоретически длина кабеля Ethernet может достигать 100 метров: устройства, которые повторяют или перенаправляют сигнал, используются для соединения узлов на большем расстоянии. Для этой цели используют Ethernet-мосты и Ethernet-коммутаторы – периферийные устройства, способные соединять различные сегменты одной и той же локальной сети.

Общим элементом любой сети Ethernet является структура пакета, называемая кадром. Кадр, состоящий из 7 различных элементов, отвечает за передачу данных между двумя узлами одной и той же локальной сети.

Как сделан кабель Ethernet

Внешне кабель Ethernet выглядит как длинный провод, покрытый пластиковой оболочкой с двумя разъемами RJ45 (также изготовленными из пластика). Внутри оболочки между различными защитными и экранирующими слоями мы обнаруживаем четыре витые пары, отвечающие за передачу данных от одного сетевого устройства к другому. Витые пары отличаются друг от друга благодаря цветовой идентификации: синий, оранжевый, зеленый и коричневый. Таким образом, у нас будет синяя витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), оранжевая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), зеленая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель) и коричневая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель).

Кабели Ethernet могут быть прямыми или скрещенными. В прямых кабелях Ethernet схема витой пары одинакова как в одном разъеме RJ45, так и в другом: это означает, что порядок, в котором расположены 8 медных кабелей, поддерживается на двух концах провода Ethernet.

В скрещенных кабелях Ethernet положение восьми кабелей «меняется», как если бы они были отражены в зеркале: если в одном разъеме RJ45 вы начинаете с коричневой витой пары и заканчиваете оранжевой, на другом конце начинайте с оранжевой, а заканчивайте коричневой.

Семь элементов кадра Ethernet

  1. Первый элемент, состоящий из 7 байт, называется «преамбула» (preamble) и используется для синхронизации процесса связи между двумя узлами сети, то есть между отправителем и получателем. Для выполнения этой задачи, с одной стороны, используются адаптеры для получателя, а с другой – генераторы для отправителя: эти два компонента, по сути, синхронизируют часы передающего и принимающего узлов.
  2. Вторым элементом является SFD (Start Frame Delimiter) размером в 1 байт, который используется для определения границы преамбулы и начала пакета данных.
  3. Третий и четвертый элемент кадра Ethernet, каждый длиной 6 байтов, соответствует MAC-адресам получателя и отправителя, они представляют собой физические идентификационные адреса, однозначно присовенные производителем каждой сетевой карты и, следовательно, однозначно связанные с каждым узлом локальной сети.
  4. Ethertype, размером 2 байта, указывает тип протокола, используемого для связи. В зависимости от случая, может быть использован, IPv4 или IPv6, PPPoE и ARP.
  5. Payload или «поле данных» – от 46 до 1500 байт – содержит реальную информацию в сообщении.
  6. Чтобы закрыть кадр используется FCS (Frame Check Sequence) из 4 байт, содержащих управляющее значение типа CRC (Cyclic Redundancy Check) и позволяющих обнаруживать ошибки в процессе обмена данными.

История кабеля Ethernet

Все физические и протокольные элементы, служащие для технического определения Ethernet, были экспериментально спроектированы Робертом Меткалфом в период с 1973 по 1974 годы в Xerox PARC (исследовательский центр Пало-Альто). Последний был вдохновлен ALOHAnet, сетевым протоколом, целью которого было гарантировать доступ и функции передачи данных в небольших сетях.

Название Ethernet впервые было использовано в мае 1973 года самим Меткалфом, который пытался убедить руководителей Xerox в важности е своей работы. Название было выбрано, чтобы «воздать должное» светоносному эфиру, газообразному и неощутимому веществу, которое в середине XIX века считалось инертной средой, через которую распространялись электромагнитные волны. В 1975 году Xerox подал патент от имени Меткалфа и его команды (в дополнение к Дэвиду Боггсу патент носит имена Чака Такера и Батлера Лэмпсона).

Технологии, описанные в патенте, были успешно использованы в Xerox PARC, и в 1976 году Меткалф и Боггс опубликовали научную статью «Ethernet: распределенная коммутация пакетов для локальных компьютерных сетей», в которой они описали фундаментальные части и работу сети, основанную на технологии Ethernet.

В 1979 году Меткалф покинул Xerox, но всё же смог убедить тогдашнего американского ИТ-гиганта вступить в партнерство с Digital Equipment Corporation и Intel, чтобы начать работу над уникальным стандартом Ethernet. Так родилась команда DIX (из инициалов трёх компаний, участвующих в проекте), которая в следующем году представила Институту инженеров по электронике и электронике (IEEE) первое предложение по стандартизации Ethernet в области LAN. Это первое предложение касалось стандарта со скоростью 10 Мбит/с и 48-битными адресами: то была 10BASE-T – «базовая модель» подключения Ethernet.

Читайте также  Сохранено защита wpa wpa2 что делать?

Модели Ethernet

Среди множества способов, которыми можно «каталогизировать» различные типы Ethernet, разработанные за последние 30 лет использования этой технологии, наиболее распространенным является метод, основанный на максимальной теоретической скорости, которая может быть достигнута во время передачи файла.

10BASE-T

Спецификация базового уровня протокола IEEE 802.3 характеризуется скоростью передачи 10 мегабит (10 миллионов бит) в секунду. Кабели состоят из двух витых пар телефонных линий, скрученных вместе, в то время как разъемы RJ-45 также были взяты с телефонной линии.

Fast Ethernet

Стандарты передачи данных для сетей LAN, теоретическая максимальная скорость которых составляет 100 мегабит в секунду. Также в этом случае 100BASE-T является преобладающим стандартом, который характеризуется двумя витыми парами и разъемами RJ-45.

Гигабитный Ethernet

Эволюция Fast Ethernet, приведшая к 10-кратному увеличению скорости. Как следует из названия, Gigabit Ethernet характеризуется скоростью передачи 1 гигабит (1 миллиард бит) в секунду, используя конфигурацию 1000BASE-T, медные пары телефонных проводов и разъёмы RJ-45.

2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T с кабелями категории Cat5e, Cat6 и Cat7

Однако, развитие кабелей Ethernet позволило техническим специалистам и инженерам выйти за пределы порога в 1 гигабит. Сегодня на рынке уже есть кабели, которые могут достигать 10 гигабит в секунду: это относится к Ethernet-кабелям Cat 7 (также называемым 10GBASE-T), способным передавать пакеты данных со скоростью 1,25 гигабайта в секунду (1 байт = 8 бит).

Однако, они не единственные, которые могут выйти за пределы гигабитного уровня скорости: с введением стандарта IEEE 802.3bz, по сути, были достигнуты значительные улучшения производительности также для кабелей Ethernet Cat 5e и Cat 6. Первый также называется 2.5GBASE-T, имеет максимальную скорость передачи данных 2,5 гигабит в секунду; второй, называемый 5GBASE-T, может развивать скорость до 5 гигабит в секунду.

Почему стандарты Ethernet написаны в форме 10/100/1000? Почему не просто 1000?

Я всегда видел стандарты Ethernet, написанные в форме « низкое значение / среднее значение / максимальное значение », и всегда задавался вопросом, почему.

Разве маршрутизатор просто не будет воспроизводить более низкие скорости, что ниже его максимума, если он настроен как таковой, что делает ненужным «/»?

Они включают это, потому что не все порты могут работать на нескольких скоростях или определенных скоростях.

Работа только на одной скорости была, вероятно, наиболее распространенной, когда впервые вышел 100BASE-TX, и ряд коммутаторов зафиксировали порты 100BASE-TX в качестве портов восходящей линии связи с портами 10BASE-T для обеспечения доступа. Однако многие порты на основе GBIC / SFP обычно работают только с определенной назначенной скоростью (например, 100 Мбит / с или 1000 Мбит / с).

Двигаясь вперед, вы начнете видеть поддержку снижения некоторых более низких скоростей. Cisco больше не предоставляет поддержку 10BASE-T с их новыми портами «multi-Gig». Я не уверен, является ли это выбором проекта Cisco или также частью поправки IEEE 802.3bz, которая все еще находится в разработке.

Вы также найдете большинство (AFAIK все, но не уверены на 100%) портов на платформе Cisco Nexus, которые больше не будут поддерживать 10BASE-T и обозначены как порты 100/1000 (или 1000/10000 портов, которые не поддерживают 100BASE-TX). ).

И это не только Cisco. Другие поставщики, предоставляющие возможность 10G, часто ограничивают порты до скоростей 1 / 10G или 100/1000/10000. Например, у HP есть несколько продуктов, которые следуют двухскоростной модели, а Extreme стремится использовать трехскоростную модель для своих медных портов 10G.

Хороший вопрос. Чтобы ответить на него полностью, нужно было бы довольно глубоко изучить Ethernet Wiring. Но я постараюсь объяснить это на более простом языке.

Все три скорости (10, 100, 1000) работают по одной и той же физической проводке: неэкранированная витая пара ( UTP ). UTP состоит из 4 пар проводов (всего 8 проводов) — каждая пара скручена вокруг друг друга . Каждая пара проводов работает вместе для передачи сигналов на другой конец.

То, что позволяет одному и тому же физическому кабелю переносить биты по проводу с такими чрезвычайно разными скоростями, — это разные способы использования каждой из 4 пар проводов. Нам нужно будет обсудить три отдельные идеи: Стандарты и использование проводов, Переданные биты и Частота.

Стандарты и использование проводов

Например, 100BASE-TX является преобладающим стандартом, который управляет скоростью передачи 100 Мбит / с по UTP. Это делается путем выделения одной пары проводов для передачи, а другой пары проводов для приема — оставшиеся две пары не используются.

1000BASE-T является преобладающим стандартом, который управляет скоростью передачи 1000 Мбит / с по UTP. Это делается путем одновременного использования всех четырех пар проводов в обоих направлениях. Каждая пара отвечает за пропуск трафика около 250 Мбит / с одновременно, обеспечивая общую пропускную способность 1000 Мбит / с или 1 Гбит / с.

Переданные биты

Одно из других отличий между 100BASE-TX и 1000BASE-T заключается в том, что каждый из них передает биты по проводам по-своему.

По сути, в любой момент времени определенный сигнал напряжения на проводе представляет собой определенное значение. В 100BASE-TX существует только два возможных значения: значение или значение 1 . Вы можете сказать, что в любом конкретном случае один бит может быть передан по проводам .

В 1000BASE-T, существует четыре возможных значения напряжения , которые могут существовать на проводе: 00 01 10 11 . Или, иначе говоря, каждый экземпляр сигнала, применяемого к UTP в стандарте 1000BASE-T, передает два бита за раз.

частота

100BASE-TX требует частоту 100 МГц , что означает, что каждый сигнал может применяться и считываться другой стороной 100 миллионов раз в секунду. Это заканчивается скоростью, с которой каждая пара проводов может передавать либо a, 1 либо a 0 . Это то, что получает 100BASE-TX со скоростью 100 Мбит / с, потому что каждый «экземпляр» применяемого сигнала соответствует одному передаваемому биту. А поскольку используются две пары (по одной в каждом направлении), это соответствует 100 Мбит / с в одном направлении и 100 Мбит / с в другом, или всего 100 Мбит / с в дуплексном режиме.

1000BASE-T требует использования частоты 125 МГц, что означает, что сигнал может считываться с (пары) проводов 125 миллионов раз в секунду. Поскольку каждый экземпляр сигнала, применяемого в 1000BASE-T, отправляет два бита по проводам, это означает, что каждая пара может передавать 250 миллионов бит по проводам в секунду, или 250 Мбит / с. Поскольку используются четыре пары, это обеспечивает общую скорость 1000 Мбит / с или 1 Гбит / с.

Резюме

Это некоторые из методов, которые спецификация единой физической кабельной системы (UTP) способна передавать данные с такими огромными скоростями (10 Мбит / с, 100 Мбит / с, 1000 Мбит / с — или 10/100/1000). Подумайте об этом с точки зрения развития технологий — инженеры нашли новые способы передачи данных по одному и тому же проводу. Таким образом, один провод может одновременно работать с несколькими скоростями. Один провод UTP может обрабатывать 10, 100 или 1000 миллионов бит в секунду, поэтому провода и интерфейсы имеют маркировку 10/100/1000.

Боюсь, я не знаю специфики того, как 10BASE-T передает биты по проводам, поэтому я не могу описать, как это работает, как я сделал два других стандарта

Это действительно сводится к необходимости поддерживать устаревшие устройства и кабели. У Cisco есть довольно хороший документ, Ethernet Technologies , который многое объясняет.

Ethernet существует уже очень давно. Он был коммерциализирован в 1981 году на скорости 10 Мбит / с. Сначала это было довольно дорого.

Я помню карты Ethernet, которые стоили 750 долларов в то время, когда это было много денег. Потребовалось много лет и много споров, чтобы достичь 100 Мбит / с, и немного времени, чтобы нынешний стандарт 100BASE-TX стал победителем. В то время он был довольно дорогим по сравнению с 10BASE-T, поэтому его долго обслуживали в центрах обработки данных и высокоскоростных системах. Порты были построены с обратной совместимостью с 10BASE-T, потому что это было наиболее распространенным, и вам может потребоваться подключиться к нему с коммутатора, маршрутизатора и т. Д.

Цена 100 Мбит / с, наконец, снизилась, когда была выпущена 1000Base-T. Опять же, он был довольно дорогим по сравнению с 100Base-TX, и в центрах обработки данных он оставался большими серверами в течение долгого времени, прежде чем цена снизилась. И это должно было быть совместимо с более распространенными более медленными скоростями.

10GBASE-T в настоящее время занимает премиальное положение, используется в основном в центрах обработки данных и на серверах. Он также в конечном итоге станет основным, встроенным в большинство нового оборудования, но ему потребуется поддерживать обратную совместимость в течение многих лет.

Ethernet на скорости 40 и 100 Гбит / с в настоящее время занимает свою нишу на рынке, и рыночные силы будут определять, какой и какой стандарт каждого из них станет наиболее распространенным. По мере того как они станут более распространенными, цены на 10GBASE-T упадут.

Читайте также  Как настроить рации на одну частоту?

НИОКР уже были проведены для более медленных скоростей, и Ethernet в настоящее время в основном построен на чипе, поэтому предлагать более медленные скорости на самом деле уже не нужно, поскольку все еще существуют устаревшие устройства, которым требуются более медленные скорости.

Документ Cisco, приведенный выше, был написан давно, но принципы все еще действительны, и первый вопрос, по сути, тот же, что и вы.

В — Не следует ли просто обновить все сети 10Base-T до 100 Мбит / с? Почему или почему нет?

A — Не обязательно — если текущая сеть 10Base-T основана на ретрансляторах, замена ретрансляторов ненасыщающими коммутаторами 10/100 приведет к автоматическому увеличению в n раз средней доступной полосы пропускания для каждой конечной станции.

Q — Какие версии 100Base рекомендуются? Зачем?

A — 100Base-TX рекомендуется, если горизонтальная проводка относится к категории 5 или выше UTP. Если горизонтальная кабельная система относится к категории 3, можно использовать 100BaseT4, но ее может быть сложно приобрести (в некоторых отчетах указывается, что, поскольку 100Base-TX был доступен более чем за год до T4, он захватил целых 95 процентов рынка). 100Base-T2 недоступен.

Q — Какие версии 1000Base рекомендуются? Где они будут использоваться?

A — 1000Base-T, рекомендуется, если горизонтальная кабельная система относится к категории 5 или выше UTP. 1000Base-SX можно использовать, если горизонтальная кабельная сеть является многомодовым оптическим волокном, а также для некоторых многомодовых магистралей. 1000Base-LX может использоваться как для одномодового, так и для многомодового оптического волокна (см. Таблицу 7-5). 1000Base-CX можно использовать для перемычек на коротких расстояниях до 25 метров.

В — Какие типы кабелей следует использовать для новых сетей? Для модернизации существующих сетей? Зачем?

A — Новые или замененные каналы UTP могут относиться к категории 5E или выше, чтобы обеспечить увеличение скорости передачи данных до 1000 Мбит / с. Многомодовое волокно может использоваться, как указано в таблице 7-5 для 1000Base-SX, или как указано в параграфе, следующем за таблицей 7-5 для 1000Base-LX. (Эти волокна также обеспечат будущую поддержку для более коротких расстояний [от 100 до 300 метров, в зависимости от длины волны] при скорости 10000 Мбит / с.) одномодовое волокно.

В — Как вы узнаете, когда необходимо обновить сеть? С чего начать?

A — Есть несколько способов:

  • Ваши пользователи скажут вам (но часто только после того, как они переступят порог разочарования).
  • Ваша система управления сетью должна быть способна указывать характеристики нагрузки для каждого порта DCE.
  • Ваша организация рассматривает возможность добавления новых приложений (например, мультимедиа), которые потребуют большей пропускной способности связи.
  • Ваша организация растет, и в нужных местах недостаточно портов DCE для размещения дополнительных пользователей.

После того как вы определили необходимость, вы можете рассмотреть варианты. Помните, что сетевые элементы с наибольшим сроком полезного использования (канал связи, за которым следуют сетевые серверы и сетевые коммутаторы) также могут быть самыми дорогими для замены. Выберите с учетом будущего роста и рассмотрите возможность повторного использования этих элементов везде, где это возможно.

10 100 1000base tx что это?

50-Ом коаксиал (толстый)

50-Ом коаксиал (толстый)

50-Ом коаксиал (тонкий)

неэкр . витая пара

неэкр . витая пара

Многомодовая оптика 62.5мкм диам .

Таблица 1. Сводная таблица характеристик стандартов Ethernet .

Стандарт технологи Ethernet , определенный в документе IEEE802.3, дает описание единственного формата кадра уровня МАС. Так как в кадр уровня МАС должен вкладываться кадр уровня LLC, описанный в документе IEEE802.2, то по стандартам IEEE в сети Ethernet может использоваться только один формат кадра канального уровня, заголовок которого является комбинацией заголовков подуровней МАС и LLC.
Тем не менее на практике в сетях Ethernet на канальном уровне используются кадры 4-x различных форматов. Один и тот же тип кадра может иметь разные названия.

Кадр Ethernet DIX (Ethernet II). Появился в результате работы консорциума трех фирм Digital , Intel и Xerox в 1980 году, который представил на рассмотрение комитету 802.3 свою фирменную версию стандарта Ethernet в качестве проекта международного стандарта.

802.3/LLC, 802.3/802.2 или Novell 802.2. Принят комитетом 802.3 принял стандарт отличающийся в некоторых деталях от Ethernet DIX.

Кадр Raw 802.3, или Novell 802.3 — появился в результате усилий компании Novell по ускорению работы своего стека протоколов в сетях Ethernet

Каждый кадр начинается с преамбулы ( Preamble ) Длиной 7 байт, заполненной шаблоном 10101010 (для синхронизации источника и получателя). После преамбулы идет байт начального ограничителя кадра ( Start of Frame Delimiter , SFD), содержащий последовательность 10101011 и указывающий на начало собственного кадра. Далее идут поля адресов получателя ( Destination Address , DA) и источника ( Source Address , SA). В Ethernet используют 48-битные адреса МАС-уровня IEEE.
Следующее поле имеет разный смысл и разную длину в зависимости от типа кадра.
Далее идет поле данных ( Data ). Если длинна поля кадров не достаточна для получения минимальной длины кадра, то вводятся дополнительное поле заполнения, призванное обеспечить минимальную длину кадра.
В конце кадра идет32-битное поле контрольной суммы ( Frame Check Sequence , FCS). Контрольная сумма вычисляется по алгоритму CRC-32. Размер кадра Ethernet от 64 до 1518 байт (без учета преамбулы, но с учетом поля контрольной суммы)

Тип кадра Ethernet DIX
Э тот тип кадра — изначальный тип кадра стандарта Ethernet . После поля источника этот тип кадра содержит 16-битное поле типа ( Ethertype ), идентифицирующее инкапсулированный в кадре протокол верхнего уровня.

Рис .1. Тип кадра Ethernet DIX.

Тип кадра Raw 802.3.
За адресом источника он содержит 16-битное поле длины (L), определяющее число байт, следующее за полем длины (без учета поля контрольной суммы). В этот тип кадра всегда вкладывается пакет протокола IPX. Первые два байта заголовка протокола IPX содержат контрольную сумму датаграммы IPX. Однако , по умолчанию это поле не используется и имеет значение 0xFFFF.

Рис.2. Тип кадра Raw 802.3.

Тип кадра 802.3.LLC.
За полем адреса источника идет 16-битное поле длины, определяющее число байт, следующее за этим полем (без учета поля контрольной суммы )З а ним следует заголовок LLC.

Рис.3. Тип кадра 802.3 LLC.

Тип кадра Ethernet SNAP
Кадр Ethernet SNAP является расширением кадра 802.3/ LLC за счет введения дополнительного заголовка протокола SNAP. Заголовок состоит из 3-байтового поля идентификатора организации (OUI) и 2-байтового поля типа ( Type , Ethertype ). Тип идентифицирует протокол верхнего уровня, а поле OUI определяет идентификатор организации, контролирующей назначение кодов типа протокола. Коды протоколов для стандартов IEEE 802 контролирует IEEE, имеющая код OUI равный 0х000000. Для этого кода OUI поле типа для Ethernet SNAP совпадает со значением типа Ethernet DIX.

Рис .4. Тип кадра Ethernet SPAN.

Сводная таблица по использованию рзных типов кадров Ethernet протоколами высших уровней.

Ethernet Raw 802.3

Ethernet 802.3/ LLC

Сетевые протоколы

IPX, IP, AppleTalk Phase I

IPX, IP, AppleTalk Phase II

Таблица 2. Сводная таблица по использованию разных типов кадров протоколами высшего уровня.

Fast Ethernet

Отличие технологии Fast Ethernet от Ethernet .

Все отличия технологии Ethernet и Fast Ethernet сосредоточенны на физическом уровне. Уровни МАС и LLC в Fast Ethernet остались абсолютно теми же.
Организация физического уровня технологии Fast Ethernet является более сложной, поскольку в ней используются три варианта кабельных систем:

Волоконно-оптический многомодовый кабел ь( два волокна)

Витая пара категории 5 (две пары)

Витая пара категории 3 (четыре пары)

Коаксиальный кабель в Fast Ethernet не используется. Сети Fast Ethernet на разделяемой среде подобно сетям 10Base-T/10Base-F имеет иерархическую древовидную структуру, построенную на концентраторах. Основным отличием конфигурации сетей Fast Ethernet является сокращение диаметра до 200 метров , что объясняется сокращением времени передачи кадра минимальной длины в 10 раз по сравнению с 10-мегобайтной сетью Ethernet .
Но при использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в дуплексном режиме, в котором нет ограничения на общую длину сети, а только на отдельные физические сегменты.

100BASE-T — Общий термин для обозначения одного из трёх стандартов 100 Мбит/с Ethernet , использующий в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 200- 250 метров . Включает в себя 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u — Развитие технологии 10BASE-T, используется топология звезда, задействован кабель витая пара категории-5, в котором фактически используются 2 пары проводников, максимальная скорость передачи данных 100 Мбит/с.

100BASE-T4 — 100 M Бит /с Ethernet по кабелю категории-3. Задействованы все 4 пары. Сейчас практически не используется. Передача данных идёт в полудуплексном режиме.

100BASE-T2 — Не используется. 100 M бит /с Ethernet через кабель категории-3. Используется только 2 пары. Поддерживается полнодуплексный режим передачи, когда сигналы распространяются в противоположных направления по каждой паре. Скорость передачи в одном направлении — 50 M бит /с.

100BASE-FX — 100 Мбит/с Ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексном режиме (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полнодуплексном режиме по многомодовому оптическому волокну и до 32 километров по одномодовому .

Читайте также  Как обезопасить частный дом от воров?

Gigabit Ethernet

Спецификация физичсекой среды (1000Base-SX, 1000Base-LX).

1000BASE-T, IEEE 802.3ab — Стандарт Ethernet 1 Гбит/с. Используется витая пара категории 5e или категории 6. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/ с по одной паре.

1000BASE-TX, — Стандарт Ethernet 1 Гбит/с, использующий только витую пару категории 6. Практически не используется.

1000Base-X — общий термин для обозначения технологии Гигабит Ethernet , использующей в качестве среды передачи данных оптоволоконный кабель, включает в себя 1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-CX.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует многомодовое волокно дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров .

1000BASE-LX, IEEE 802.3z — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует многомодовое волокно дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров . Оптимизирована для дальних расстояний, при использовании одномодового волокна (до 10 километров ).

1000BASE-CX — Технология Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 25 метров ), используется специальный медный кабель (Экранированная витая пара (STP)) с волновым сопротивлением 150 Ом. Заменён стандартом 1000BASE-T, и сейчас не используется.

1000BASE-LH ( Long Haul ) — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует одномодовый оптический кабель, дальность прохождения сигнала без повторителя до 100 километров .

Обеспечение приемлемого диаметра сети для работы на разделяемой среде. В связи с ограничениями, накладываемыми методом CSMA/CD на длину кабеля, версия Gigabit Ethernet для разделяемой среды допускала бы длину сегмента всего в 25 метров . Необходимо было решить эту проблему.

Достижение битовой скорости 1000Мбит/ с на оптическом кабеле. Технология Fibre Channel , физический уровень которой был взят за основу для оптоволоконной версии Gigabit Ethernet , обеспечивает скорость передачи данных всего 800Мбит/ с .

Использование в качестве кабеля витой пары.

Для решения этих задач пришлось внести изменения не только в физический уровень, но и в уровень МАС.
Для расширения максимального диаметра сети Gigabit Ethernet в полудуплексном режиме до 200 м разработчики технологии предприняли достаточно естественные меры, основывающиеся на известном соотношения времени передачи кадра минимальной длины и временем двойного оборота.
Минимальный размер кадра был увеличен (без учета преамбулы) с 64 до 512 байт или до 4096 bt . Соответственно, время двойного оборота теперь также можно было увеличить до 4095 bt , что делает допустимым диаметр сети около 200 м при использовании одного повторителя. При двойной задержке сигнала в 10 bt / m оптоволоконные кабели длиной 100 м вносят вклад во время двойного оборота по 1000 bt , и если повторитель и сетевые адаптеры будут вносить такие же задержки, как в технологии Fast Ethernet (данные для которых приводились в предыдущем разделе), то задержка повторителя в 1000 bt и пары сетевых адаптеров в 1000 bt дадут в сумме время двойного оборота 4000 bt , что удовлетворяет условию распознавания коллизий. Для увеличения длины кадра до требуемой в новой технологии величины сетевой адаптер должен дополнить поле данных до длины 448 байт так называемый расширением ( extention ), представляющим собой поле, заполненное запрещенными символами кода 8В/10В, которые невозможно принять за коды данных.
Для сокращения накладных расходов при использовании слишком длинных кадров для передачи коротких квитанций разработчики стандарта разрешили конечным узлам передавать несколько кадров подряд, без передачи среды другим станциям. Такой режим получил название Burst Mode — монопольный пакетный режим. Станция может передать подряд несколько кадров с общей длиной не более 65 536 бит или 8192 байт. Если станции нужно передать несколько небольших кадров, то она может не дополнять их до размера в 512 байт, а передавать подряд до исчерпания предела в 8192 байт (в этот предел входят все байты кадра, в том числе преамбула, заголовок, данные и контрольная сумма). Предел 8192 байт называется BurstLength . Если станция начала передавать кадр и предел BurstLength был достигнут в середине кадра, то кадр разрешается передать до конца.
Увеличение «совмещенного» кадра до 8192 байт несколько задерживает доступ к разделяемой среде других станций, но при скорости 1000 Мбит/ с эта задержка не столь существенна.

Системное администрирование и мониторинг Linux/Windows серверов и видео CDN

Статьи по настройке и администрированию Windows/Linux систем

  • Полезное
    • Карта сайта
    • Мой сайт-визитка
  • Рубрики
    • Linux
      • VoIP
      • Безопасность
      • Видеопотоки
      • Системы виртуализации
      • Системы мониторинга
    • Windows
    • Интересное
    • Сеть и Интернет
  • Мета
    • Войти
    • RSS Feed

Стандарты Ethernet

Когда я изучал CCNA больше всего меня напрягали стандарты IEEE из-за своего количества, типов и названий. И приходилось каждый раз искать и смотреть какому стандарту соответствует такой-то тип интерфейса. После многих часов работы я смог слепить до кучи таблицы по каждому типу Ethernet интерфейсов, которая включает год выпуска стандарта, тип интерфейса, скорость передачи данных соответствующего типа интерфейса, максимальную длину сегмента и тип используемого кабеля.

Первые версии Ethernet

10 Мбит/с Ethernet (Thick ethernet)
Стандарт IEEE 802.3 IEEE 802.3а IEEE 802.3b IEEE 802.3e IEEE 802.3e IEEE 802.3d IEEE 802.3i IEEE 802.3j
Год выхода стандарта 1983 1985 1985 1987 1987 1987 1990 1993
Тип 10Base5 10Base2 10Broad36 1Base5 StarLan 10 FOIRL 10Base-T 10Base-F
Скорость передачи (Мbps) 10 10 10 1 10 10 10 10
Максимальная длина сегмента в метрах 500 м 185 м 3600 м 250 м 250 м 1000 100 м 2км
Тип кабеля коаксиальный UTP UTP оптоволоконный UTP cat 3,5 оптоволоконный

Fast Ethernet — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с.

100 Мбит/с Ethernet (Fast Ethernet)
Стандарт IEEE 802.3u IEEE 802.12 IEEE 802.3y TIA/EIA-785 IEEE 802.3ah IEEE 802.3ah
Год выхода стандарта 1995 1995 1998 2001 2004 2004
Тип 100Base-FX 100Base-Т 100Base-Т4 100Base-ТХ 100Base‑VG 100Base-Т2 100Base-SX 100Base-LX10 100Base-BX10
Скорость передачи (Мbps) 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Максимальная длина сегмента в метрах Одномод — 2 км
Многомод — 400 м
100 м 100 м 100 м 100 м 100 м 300 м 10 км 10 км
Тип кабеля оптоволоконный UTP/STP
cat 5
UTP/STP
cat >= 3
UTP/STP
cat 5
UTP cat 3 UTP cat 3 оптоволоконный

Gigabit Ethernet (GbE) — термин, описывающий набор технологий для передачи пакетов Ethernet со скоростью 1 Гбит / с. Он определен в документе IEEE 802.3-2005.

1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet)
Стандарт IEEE 802.3z IEEE 802.3ab TIA 854 IEEE 802.3ah IEEE 802.3ah IEEE 802.3ap non-standard non-standard
Год выхода стандарта 1998 1999 2001 2004 2004 2007 ? ?
Тип 1000Base-CX 1000Base-LX 1000Base-SX 1000Base-T 1000BASE‑TX 1000BASE‑LX10 1000BASE‑BX10 1000BASE‑KX 1000BASE‑EX 1000BASE‑ZX
Скорость передачи (Мbps) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Максимальная длина сегмента в метрах 25 м Одномод — 5 км
Многомод — 550 м
550 м 100 м 100 м 10 км 10 км 1 m 40 км 70 км
Тип кабеля STP
cat 5,5e,6
оптоволоконный UTP/STP
cat 5,5е,6,7
UTP/STP
cat 6,7
оптоволоконный для объединительной платы оптоволоконный

10 Gigabit Ethernet или 10GbE являлся новейшим (на 2006 год) и самым быстрым из существующих стандартов Ethernet. Он определяет версию Ethernet с номинальной скоростью передачи данных 10 Гбит/с, что в 10 раз быстрее Gigabit Ethernet. Стандарт для оптоволокна специфицирован в IEEE 802.3-2005, а для витой пары в IEEE 802.3an-2006.

10 Гбит/с Ethernet (10 GbE)
Стандарт IEEE 802.3ае
Год выхода стандарта 2003 2003 2003 2003 2003 2003 2003
Тип 10GBASE-SR 10GBASE-LX4 10GBASE-LR 10GBASE-ER 10GBASE-SW 10GBASE-LW 10GBASE-EW
Скорость передачи (Gbps) 10 10 10 10 10 10 10
Максимальная длина сегмента в метрах 26-300 м Одномод — 10 км
Многомод — 300 м
10 км 40 км 26 м — 40 км
Тип кабеля оптоволоконный
10 Гбит/с Ethernet (10 GbE)
Стандарт IEEE 802.3аk IEEE 802.3an IEEE 802.3aq IEEE 802.3ap IEEE 802.3ap IEEE 802.3av
Год выхода стандарта 2004 2006 2006 2007 2007 2009
Тип 10GBASE-CX4 10GBASE-T 10GBASE-LRM 10GBASE-KX4 10GBASE-KR 10GBASE-PR
Скорость передачи (Gbps) 10 10 10 10 10 10
Максимальная длина сегмента в метрах 15м 100 м 220 м 1 м 1 м 20 км
Тип кабеля медный кабель СХ4 UTP/STP
cat 6,6a,7
оптоволоконный для объединительной платы оптоволоконный

40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE) — стандарты Ethernet, разработанные группой IEEE P802.3ba Ethernet Task Force в период с 2007 по 2011 год. Эти стандарты являются следующим этапом развития группы стандартов Ethernet, имевших до 2010 года наибольшую скорость в 10 гигабит/с. В новых стандартах обеспечивается скорость передачи данных в 40 и 100 гигабит в секунду.