Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet

В июне 1995 года была организована группа для разработки более высокоскоростной технологии по сравнению с FE. Она была названа 802.3z. Была поставлена задача: получить стандарты для сетей на оптоволокне, работающих со скоростью 1000 Мб/с. В 1998 году стандарт был принят. Чуть позже была создана группа 802.3ab для разработки стандарта на такую же сеть, но с использованием витых пар. Стандарт 802.3ab был принят в 1999 году.

При решении задач связанных с разработкой новой технологии была поставлена цель максимально сохранить особенности обычного Ethernet, кроме скорости.

Особенность GE в том, что данная технология не поддерживает на уровне канального протокола следующее:

1) качество обслуживания.

2) избыточные связи

3) тестирование работоспособности узлов и оборудования

Главная идея разработчиков в том, что существует и будут существовать много сетей, в которых высокая скорость магистрали и возможность назначения пакетом приоритетов в коммутаторах будут вполне достаточными для обеспечения транспортного обслуживания. Избыточные связи и тестирование оборудования не поддерживаются на канальном уровне в следствие того, что повышение надежности аппаратуры позволило перенести выполнение этих задач в сферу протоколов более высокого уровня. Например, такие задачи решаются протоколами маршрутизации и другим протоколами сетевого и транспортного уровня. Т.е. в соответствии с идеей разработчиков данной технологии нижний уровень протокола, т.е. канальный, должен решать свою основную задачу, а именно быстро передавать данные. А более сложные и более редко встречающиеся задачи решаю протоколы более высокого уровня.

Общее между GE и FE, E:

1) сохранены все форматы кадров Е.

2) используются полудуплексная версия протокола, поддерживающая метод доступа: метод соперничества, но имеется также и дуплексная версия, работающая с коммутаторами.

3) GE может использовать все версии сетевого кабеля: оптоволоконный, витую пару 5й категории и коаксиальный.

14.12.12

Вместе с тем GE имеет также и определенное отличие не только на физическом уровне, но и на уровне доступа к среде. Получение скорости 1000 Мб/с оказалось достаточно сложной задачей даже для оптоволоконного канала.

Средства обеспечения диаметра сети GE порядка 200 метров:

Увеличение на порядок скорости по сравнению с FE приводит к уменьшению в 10 раз длительности кадра, а следовательно уменьшается на порядок диаметр сети для того чтобы можно было обнаруживать коллизии. Для сетей, которые находятся в помещениях целесообразно иметь диаметр порядка 200 метров. Т.о. необходимо находить какие-то мероприятия для увеличения диаметра GE. Одним из таких мероприятий стало увеличение минимально допустимого размера кадра. С 64 байт FE, размер кадра в GE увеличили до 512 байт (или это 4600 бит без преамбулы). Такое увеличение было выполнено за счет поля данных кадра. Его размер увеличен до 448 байт. Увеличение минимальной длины кадра в данной технологии можно было выполнять, т.к. применение оптоволоконных каналов существенно уменьшает уровень помех. В частности электромагнитные помехи на такие каналы не воздействуют.

Для того чтобы решить проблему при передаче коротких кадров, например с командами, для конечных узлов был разработан специальный режим, который называется: монопольный пакетный режим. В этом режиме оконечный узел передает не 1 кадр, а подряд несколько кадров без передачи среды другому компьютеру. В этом режиме разрешено передавать несколько кадров с общей длиной до 8192 байта. Т.о. если станции нужно передать несколько небольших кадров, то она может не дополнять их до размера 512 байт, а вести передачу этих кадров подряд друг за другом, пока не исчерпался предел 8192 байта. В этот размер входит также и преамбула.