1

Standard Data Top-Rate ology

PublikacjaHalf-Duplex Full-Duplex

DIX-1980,802.3-1983

10Base2 802.3a-1985 10Mb/s Liniowa kabel koncentryczny RG-58 50

185 n/a

10Broad36 802.3b-1985 10Mb/s Liniowa kabel konc. (CATV) antenowy 75 1800 n/a

FOIRL 802.3d-1987 10Mb/s Gwiazda dwa włókna optyczne 1000 >10001Base5 802.3e-1987 1Mb/s Gwiazda dwie pary skrętki CAT.2 250 n/a10Base-T 802.3i-1990 10Mb/s Gwiazda dwie pary 100 Cat. 3 100 10010Base-FL 802.3j-1993 10Mb/s Gwiazda dwa włókna optyczne 2000 >200010Base-FB 802.3j-1993 10Mb/s Gwiazda dwa włókna optyczne 2000 n/a10Base-FP 802.3j-1993 10Mb/s Gwiazda dwa włókna optyczne 1000 n/a100Base-TX 802.3u-1995 100Mb/s Gwiazda dwie pary 100 Cat. 5 100 100100Base-FX 802.3u-1995 100Mb/s Gwiazda dwa włókna optyczne 412 2000

100Base-T4 802.3u-1995 100Mb/s Gwiazda cztery pary 100 Cat. 3 100 n/a

100Base-T2 802.3y-1997 100Mb/s Gwiazda dwie pary 100 Cat.3 100 100laser (1300nm) po: . 62.5um MMF 316 550 . 50um MMF 316 550 . 10um SMF 316 5000laser (850nm) po: . 62.5um MMF 275 275 . 50um MMF 316 550

1000Base-CX 802.3z-1998 1Gb/s Gwiazda specialnie ekranowany kabel ("twinax") 25 25

1000Base-T 802.3ab-1999 1Gb/s Gwiazda cztery pary 100 Cat. 5 100 100

1000Base-ZX 2001(2007) 802.3ap 1Gb/s Gwiazda Laser (10 um SMF) n/a 70(100) km

1000BaseBX 10D / 10U

802.3af-2004 100 Mb/s 1GB/s

Gwiazda Laser (10 um SMF) WDM (1300/1500 nm)

n/a 10 km

Standard Medium

Maximum Cable Length in Meters

500 n/a

1000Base-LX 802.3z-1998 1Gb/s Gwiazda

10Base5 10Mb/s Liniowa kabel koncentryczny 50 (gruby)

1000Base-SX 802.3z-1998 1Gb/s Gwiazda

Standardy 802.3 - odmianyhttp://www.techfest.com/networking/lan/ethernet3.htm

100 MB/s w porównaniu do 1GB/s

MII/GMII Gigabyte Media Independent InterfacePCS Physical Coding SystemPMA Physical Media AttachmentPMD Physical Media Dependent

2

Odmiany 1GB

Dwa różne rozwiązania

802.3 z ( z użyciem medium transmisji wysokiej jakości) i bez zmiany ramki

802.3ab z użyciem typowej skrętki kategorii 5 i modyfikacją ramki

Nowe ramki 1GB 802.3ab

Krótkie ramki są uzupełniane przez specjalną sekwencję nadawania podobną do „preambuły”

Możliwe jest wysyłanie seryjne „burst mode” w czasie należnym maksymalnej ramce

3

Media transmisji w 1GB

1000 Base X – światłowód

Transmission Rate1000 Mb/s (2000 Mb/s in optional full-duplex mode)two 62.5/125 or 50/125 multi-mode optical fibers (MMF), ortwo 10 micron single mode optical fibers (SMF),1270 to 1355 nanometer light wavelengthHalf-Duplex MMF & SMF: 316 meters (1036 ft)Full-Duplex MMF: 550 meters (1804 ft)Full-Duplex SMF: 5000 meters (16,404 ft)

Maximum Number of Transceivers per Segment 2Connecter Technology duplex SC connectorSignal Encoding 8B/10B

1000Base-LX Facts

Cable Types

Maximum Segment Length

Transmission Rate1000 Mb/s (2000 Mb/s in optional full-duplex mode)two 62.5/125 or 50/125 multi-mode optical fibers (MMF),770 to 860 nanometer light wavelengthHalf-Duplex 62.5/125: 275 meters (902 ft)Half-Duplex 50/125: 316 meters (1036 ft)Full-Duplex 62.5/125: 275 meters (902 ft)Full-Duplex 50/125: 550 meters (1804 ft)

Maximum Number of Transceivers per Segment 2Connecter Technology duplex SC connectorSignal Encoding 8B/10B

1000Base-SX Facts

Cable Types

Maximum Segment Length

4

Maksymalne zasięgi

Maksymalne zasięgi dla typowych światłowodów średnica rdzeni(/pasmo modalne/materiałowe)

1000Base-SX (850 nm)

1000Base-LX (1300 nm)

62.5 µm multimode fiber (200/500) MHz.km 275 metrów 550 metrów

50 µm multimode fiber (400/400) MHz.km 500 metrów 550 metrów

50 µm multimode fiber (500/500) MHz.km 550 metrów 550 metrów

10 µm single-mode fiber ------------------ 5000 metrów

•Powyższa tabela jest zaczerpnięta ze standardu 802.3

•W praktyce daje się uzyskać:dla LX i MM 62.5 około 700 metów,dla wybranych urządzeń LX około 10 km przy SM.

1000 Base CX przewody miedziane

Transmission Rate1000 Mb/s (2000 Mb/s in optional full-duplex mode)specialty shielded balanced copper jumper cable assemblies("twinax" or "short haul copper")Half-Duplex 25 meters (82 ft)Full-Duplex 25 meters (82 ft)

Maximum Number of Transceivers per Segment 2

9-Pin shielded D-subminiature connector, or8-Pin ANSI Fibre Channel Type 2 (HSSC) connector

Signal Encoding 8B/10B

1000Base-CX Facts

Cable Types

Maximum Segment Length

Connecter Technology

8 stykowe złącze HSSDC High Speed Serial Data Connector

9 stykowe złącze DSUB

5

1000 Base Tprzewody miedziane skrętka

Transmission Rate1000 Mb/s (2000 Mb/s in optional full-duplex mode)4-pairs of Category 5 or better cabling,100-ohm impedance rating

Maximum Segment Length 100 meters (328 ft)Maximum Number of Transceivers per Segment 2Connecter Technology 8-Pin RJ-45 connectorSignal Encoding 4-D PAM5

1000Base-T Facts

Cable Types

Standard ten jest wynikiem sukcesu standardów wcześniejszych:•100 Base TX pokazał, że można transmitować 125 MBaudów w parze przewodów•100 Base T4 pokazał jak można transmitować wieloma parami jednocześnie•100 Base T2 pokazał jak transmitować w dwóch kierunkach jednocześnie

Możliwe sposoby transmisji

przez GMII dopływa strumień danych 1 GB/s postać, 125MBaudów na 8-miu liniach danychZastosowanie transmisji jak w 100 Base TX z MLT3 na

4 linie da 34 = 81 symboli a trzeba 2 8 =256

Ile trzeba poziomów do transmisji 44 = 256 (OK. ale bez kodów sterujących)

zatem 54 = 625 ( podzielone na 2 * 256 dane + 113 )oznaczone {-2, -1, 0, +1,+2} (2=> 1V, 1=> 0,5V) jeśli nie będą używane symbole {-1,+1} to

sygnalizacja analogiczna jak w 100 Base TX

6

Podobny system transmisjijak w 100 Base T2

Podobnie jak w 100 Base T2 lecz transmisja rozdzielona na 4 pary po dwa bity:{7.6}, {5,4}, {3,2},{1,0}taktowanie: system Master/Slave

Symbole ulegają zmianom

Symbole spośród 5 x 5 x 5 x 5 są nadmiarowe ( tu 5 x 5 )

Szum powoduje efekt podobny do rozmycia

Tłumienie zbliża symbole do siebie

Pojawią się trudności w identyfikacji

7

Zwiększenie odstępu od szumu

które symbole usunąć ( przekrój 5 x 5 ) Podział parzyste / nie parzyste

nie parzysteparzyste

Transmisja 1000Base T

CAT 5 E = TIA/EIA-568-A ANNEX E spełniająca wymóg pomiaru:

PS NEXT = PowerSum (P1) = 10*log10(10NEXT(P2)/10+10NEXT(P3)/10+10NEXT(P4)/10)gdzie: Pn – numer pary w kablu czteroparowym (n=1,2,3,4)

ELFEXT = FEXT nie tłumiony przez długość L kabla

return loss = straty odbiciowe

delay skew = max. dopuszczalna różnica opóźnień wynosi 45-50 ns.i stabilność 10ns

8

Wykorzystywane pasmo w 1000 Base T

8 ns

1000 MB/s

4D PAM 5x5

500 M baud

/ 4 linie

125 M baud / linę

Maksymalna częstotliwośćpodstawowejharmonicznej62,5 MHz

F0 = 1 / 16*10 -9 = 62,5 * 106

BI_DABI_DBBI_DCBI_DD

-2

+2

+1

-1

16 ns

16 ns

Łączenie sieci 1000 Base

Standard definiuje urządzenie pracujące jakorepeater do trybu FDX, zwany także buffered distributor lub buffered repeater;(jest to jedyne takie urządzenie określane przez standard, które

może łączyć sieci o różnej szybkości a nie jest mostem)

9

Przemysłowe standardy gigabitowe

Oprócz zatwierdzonych 1000BaseSX, LX istnieją dobrze udokumentowane lub w trakcie standaryzacji:

1000 Base ZX (70-100 km, do 20 -30 km typowo konieczny tłumik) włókno SM na odcinkach ok. 70 km przy bilansie łącza ok. 23 dB

802.3ah jedno włókno bi-dir Down/ Up (zatwierdzony w końcu 2005)1000 Base BX 10D / 10U ( para standardów ) SM do 10 km

Urządzenia posiadają porty uniwersalne w postaci: GBIC Gigabit Interface Converter SFP Small Form-factor Pluggable - Gigabit Interface Converter

Zagrożenia transmisji:tłumienie i dyspersja

10

Szczegółowe parametry

LH to 1550 nm ( brak standardu 802.3 )Szczegółowe parametry

pozwalają dobrze zbilansować łącze

802.3 ah Ethernet in the first mileSubscriber Access Networks

•P2P – point to point

•P2MP – Point to multipoint

11

Zastosowanie GE-PON

Czy GBE i XEBE są dla mnie ?

12

Nie warto tracić pieniędzy na Gigabit Ethernet –NetWorld 10/2006 Nie ma typowych aplikacji biznesowych, które potrzebują Gigabit Ethernetu aż do desktopów.

Wyodrębniliśmy pewną grupę aplikacji, w których do zwiększenia produktywności wymagany jest Gigabit Ethernet. To np. przetwarzanie wideo, System Informacji Geograficznej (GIS), badania naukowe, CAD, obrazowanie medyczne (PACS).

Tym, co je łączy, jest konieczność przesyłania dużych plików - minimum 100, ale częściej 500 i więcej MB. 90% użytkownikom takie ekstrapasmo zupełnie nie jest potrzebne. W dodatku coraz większa liczba osób pracuje zdalnie - z domu, w trasie, wykorzystując WiFi i generalnie nie są oni nieszczęśliwi z powodu mniejszego pasma. Jeśli możemy pracować z małymi problemami albo w ogóle bez problemów na końcu łącza DSL, to do czego jest nam potrzebne 1000-krotnie szersze pasmo w biurze?

W takim razie dlaczego administratorzy sieciowi wyposażają swoje sieci w Gigabit Ethernet, jeśli go nie potrzebują?

Firmy podążają ścieżkami wytyczonymi przez procesy projektowe ustalone w przeszłości. Na brzegu sieci ważne były wtedy szybkość i zasoby. Obecnie mamy tego pod dostatkiem i warto zwrócić uwagę na inne obszary inwestowania. Jednak producenci mocno promują Gigabit Ethernet i zbyt wiele organizacji po prostu stosuje się do ich rad.

Ceny Gigabit Ethernetu - szczególnie miedzianego - gwałtownie spadły w ciągu ostatnich kilku lat. Czy to nie jest przyczyną, że użytkownicy wydają pieniądze na tę technologię? Mówiąc prościej, jeśli Gigabit Ethernet jest tylko kilka dolarów droższy, dlaczego go nie kupić?

Ceny Gigabit Ethernet rzeczywiście spadają. Jednakże różnice cenowe w różnych liniach produktowych sąciągle duże. Badaliśmy różnicę pomiędzy miedzianym 10/100 i miedzianym Gigabit Ethernet dla okresu od 2006 do 2008 r. i owszem, ta różnica maleje, ale wciąż nie jest do pominięcia nawet w 2008 r. Obserwujemy producentów, którzy próbują Gigabit Ethernet uczynić bardziej ekonomicznym. Mam na myśli HP, Foundry czy Nortela - tych producentów, którzy oferują przełączniki 10/100/1000 z PoE (Power overEthernet) w przybliżeniu za połowę ceny ich odpowiedników z Cisco (i za tą samą lub mniejszą niż produkty Cisco 10/100 PoE). I o ile to dobry ruch (zachęcam do takiego podejścia), nadal rekomendowałbym wybór produktów 10/100 PoE.

Warstwy w 10GBE

• obecnie technologie 10 GBE należą raczej do standardów WAN

13

Stan w 2004 roku

Dalsze plany 10GB E

Obecnie dostępne okablowanie miedziane nie pozwala na to

14

XGB Base T - Co jest potrzebne ???

Zestawienie 802.3 (1)

15

Zestawienie 802.3 (2)

AutonegocjacjaAutonegocjacja to specyfikacja obejmująca nadawanie, odbiór i rozstrzyganie sposobu transmisji za pomocą impulsów testowych (NLP)

16

sygnalizacja

Rozwój autonegocjacji w czasie

http://www.ethermanage.com/ethernet/pdf/dell-auto-neg.pdf http://www.scyld.com/NWay.html

•Pojawiła się po raz pierwszy w 10BaseT

•W 100Base opcjonalna ( ale w 100 Base T2 obowiązkowa Master Slave)

•W 1000Base obowiązkowa

17

Znaczenie bitów

• NP ( next page służy rozszerzeniom np.. Master / Slave )

Protokół ( trzy razy słyszałem to samo )

18

Najlepsza Technologia