|
Главные предпосылки в отношении Gigabit Ethernet были те же самые,
что и для Fast Ethernet: увеличить производительность в 10 раз, сохранив обратную
совместимость со старыми сетями Ethernet. В частности, Gigabit Ethernet должен
был обеспечить дейтаграммный сервис без подтверждений, как при одноадресной,
так и при широковещательной передаче. При этом необходимо было сохранить неизменными 48-битную схему адресации и формат кадра, включая нижние и верхние
ограничения его размера. Новый стандарт удовлетворил всем этим требованиям.
Как и Fast Ethernet, все конфигурации Gigabit Ethernet строятся по принципу
«точка-точка». Простейшая гигабитная сеть состоит из
двух компьютеров, напрямую соединенных друг с другом. В более общем случае, однако, имеется коммутатор или концентратор, к которому подсоединяется множество
компьютеров, возможна также установка дополнительных коммутаторов или концентраторов. Но в любом случае, к одному кабелю Gigabit Ethernet всегда
присоединяются два устройства, ни больше, ни меньше.
Аналогично, как и Fast Ethernet, Gigabit Ethernet может работать в двух режимах:
полнодуплексном и полудуплексном. «Нормальным» считается полнодуплексный,
при этом трафик может идти одновременно в обоих направлениях. Этот режим используется, когда имеется центральный коммутатор, соединенный с периферийными
компьютерами или коммутаторами. В такой конфигурации сигналы всех линий буферизируются, поэтому абоненты могут отправлять данные, когда им вздумается. Отправитель не прослушивает канал, потому что ему не с кем конкурировать. На линии
между компьютером и коммутатором компьютер — это единственный потенциальный
отправитель; передача произойдет успешно даже в том случае, если одновременно
с ней ведется передача со стороны коммутатора (линия полнодуплексная). Так как
конкуренции в данном случае нет, протокол CSMA/CD не применяется, поэтому
максимальная длина кабеля определяется исключительно мощностью сигнала, а вопросы времени распространения шумового всплеска здесь не встают. Коммутаторы
могут работать на смешанных скоростях; более того, они автоматически выбирают
оптимальную скорость. Самонастройка поддерживается так же, как и в Fast Ethernet,
но теперь можно выбирать скорость 10, 100 или 1000 Мбит/с.
Полудуплексный режим работы используется тогда, когда компьютеры соединены
не с коммутатором, а с концентратором. Концентратор не буферизирует входящие
кадры. Вместо этого он электрически соединяет все линии, симулируя моноканал
обычного Ethernet. В этом режиме возможны коллизии, поэтому применяется CSMA/
CD. Поскольку кадр минимального размера (то есть из 64 байт) может передаваться
в 100 раз быстрее, чем в классической сети Ethernet, максимальная длина кабеля
должна быть, соответственно, уменьшена в 100 раз. Она составляет 25 м — именно
при таком расстоянии между станциями шумовой всплеск гарантированно достигнет
отправителя до окончания его передачи. Если бы кабель имел длину 2500 м, то отправитель кадра из 64 байт при 1 Гбит/с успел бы много чего наделать даже за то время,
пока его кадр прошел бы только десятую часть пути в одну сторону, не говоря уж о
том, что сигнал должен еще и вернуться обратно.
Ограничение на длину было таким жестким, что комитет решил добавить в стан-
дарт два новых свойства, позволивших увеличить максимальную длину кабеля до
200 м, что, вероятно, должно удовлетворить большинство организаций. Первое на-
зывается расширением носителя (carrier extension). Заключается это расширение
всего-навсего в том, что аппаратура вставляет собственное поле заполнения, растягивающее нормальный кадр до 512 байт. Поскольку это поле добавляется отправителем
и изымается получателем, то программному обеспечению нет до него никакого дела.
Конечно, тратить 512 байт на передачу 64 байт — это несколько расточительно с точки
зрения эффективности использования пропускной способности. Эффективность такой
передачи составляет всего 9 %.
Второе свойство, позволяющее увеличить допустимую длину сегмента, — это пакетная передача кадров (frame bursting). Это означает, что отправитель может посылать
не единичный кадр, а пакет, объединяющий в себе сразу много кадров. Если полная
длина пакета оказывается менее 512 байт, то, как в предыдущем случае, производится
аппаратное заполнение фиктивными данными. Если же кадров, ждущих передачу,
хватает на то, чтобы заполнить такой большой пакет, то работа системы оказывается
очень эффективной. Такая схема, разумеется, предпочтительнее расширения носителя.
|
Оплатить картой
О компании
