INFONKO.RU

Лекция 12. Снова об Ethernet.

Поскольку это основная технология 99% сетей сделано именно по ней. То она в какой-то степени диктует стандарты построения архитектуры информационных систем.

После 100BASE был сделан 1000BASE стандарт (гигабитный) Стандарт CSMA/CD сетей. Топология Звезда и только звезда! Пути передачи оптоволокно (multi-mode или single-mode) или витая пара 6-й категории (не сертифицирована EIA/TIA).

Технология гигабитного Ethernet была сделана на основе fibre channel. Это означает, что были использованы его методы кодирования и чипы. В гигабитном Ethernet различают несколько видов, которые отличаются уровнями phy. Сюда же добавлен reconciliation (согласование) и negotiation - договоренность об одной скорости. Согласование скорости работает только для меди.

1000Base SX определяется использованием светодиодов с допустимой длиной волны в 850 нм и 1300 нм для передачи сигнала по многомодовому оптоволокну 62,5/125 или 50/125 мкм. В зависимости от характеристик оптоволокна ограничение по расстоянию будет до 500 м.

1000Base LX определяется использованием лазеров с допустимой длиной волны в пределах диапазона 1270-1355 нм. Передача сигнала осуществляется по одномодовому оптоволокну 9/125 мкм. Ограничение по расстоянию - 5км.

1000Base СХ определяется использованием специальной экранированной витой пары с DB-9 разъемом (не такая, как разработанная IBM экранированная витая пара Type I или Type II). Максимальное расстояние 25м. Используется сейчас крайне редко в системах централизованного хранения данных. И поэтому мы не будем подробно описывать стандарт 1000Base СХ

На оптоволокне кодирование всегда NRZI. А соответствующая группировка – 8 бит в 10 бит. => Слово 10 бит. Слово – что я адресую, что я передаю. Память компьютера – массив строк. Дисковая память – массив блоков. Скорость передачи 1,25 Гбит. Скорость передачи fibre channel 1Гб. Если витая пара, то мы будем использовать все 4 пары, поэтому тестирование требуется все 4 пары. Категория 5е и выше. Будем проверять дополнительные параметры, А кодировать при помощи PAM5. По сравнению со 100 Мбит’ном Ethernet’e нет никаких революционных изменений. Однако мы должны обратить внимание, что адаптеры (GBIC’и), которые сделал CISCO они их называют LH. Эти адаптеры позволяют нарушить стандарт гигабитного Ethernet‘а и передавать на расстояние не 5 километров, а 10. IEEE его не приняло. Далее решили увеличивать скорости, это позволит убрать множество проблем при создании вычислительной техники. И решили, что можно при этих технологиях получить технологию, которая позволяет работать и на локальных расстояниях и на WAN’овских. И на расстоянии городских MAN’овских. Если очень постараться, то можно использовать Ethernet для создания вычислительных комплексов (нам не требуются никакие дополнительные шины). Дешевая эффективная с точки зрения скорости и управления и есть возможность эту скорость наращивать. Поэтому создали 10GBASE Ethernet.



Стандарт 10 Гбитного Ethernet’а был реализован в 2002-м. Сделан в двух вариантах 802.3АE – витая пара, 802.3AN – оптоволокно. Метод доступа в канал всегда CSMA/CD. Контроль на уровне LLC соединения и контроль скорости тоже одинаков. MAC фрейм одинаков. Он отличается физическим уровнем реализации (Phy). В стандартах Ethernet для оптоволокна реализовали топологии для man’а и wan’а (глобальные сети). Сделали 2 варианта Phy, а именно LAN Phy и WAN Phy. Радиус 40 км (диаметр 80). Это позволяет реализовать сеть по городу. Но, в масштабах города необходимо управление, поэтому: Добавили QoS Quality of Service – это способы гарантирования скорости. Добавили CoS Class of service – тут изменяется класс. Добавили специальные способы кеширования. Добавили средства защиты от несанкционированного доступа и т.д.

Придумали следующие: когда мы пытаемся сделать новую сеть (ее назвали LAN), я могу ее всю построить заново и тогда моей топологией может быть звезда. И в этом случае получаем LAN’овское решение LAN Phy. Если сеть уже существует, то должны каким-то образом новое соединить с тем, что есть и придумали LAN с мультиплексированием и топологией стала кольцо-звезда. Новое мультиплексирование DWDM. Мультиплексоры, которые передают ра разных видах волн. Требуется специальный коммутатор, который передает на нескольких типах волн и это все назвали LAN Phy.

Lan PT – без мультиплексирования.

LAN Phy - ( с мультиплексированием) придумали, для того, чтобы совместить со старым оборудованием (топология звезда-кольцо).

Если сеть абсолютно старая, то требуются специальные протоколы SDH, SONET.

SDH и SONET – протоколы для передачи цифрового сигнала по оптоволокну с целью передать голос.

Для того, чтобы к ним присоединиться мы должны вставить фрейм Ethernet во фрейм сонета. И для этого разработали специальную версию WAN phy, которые умеют совместить скорости Ethernet’а со скоростями sonnetа и более того, совместить управление и кодирование.

SONET – первый протокол передачи по оптоволокну. Минимальная скорость 51.8 Мбит/с– называется первая несущая. Максимум 192 несущих. Максимальная скорость 9.5 гигабит/сек. Она почти совпадает со скоростью Ethernet'a. Для того, чтобы их совместить сделали специальную версию, у нее скорость чуть меньше 9.5 гигабит. Топология Изменилась, она теперь не звезда, а звезда-кольцо. Как только мы делаем топологию в рамках городской или WAN’овской системы мы получаем звезда-кольцо. Кодирование всегда NRZI. Скорость 10 Гбит, если вариант LAN’овский, то 64 в 66 без мультиплексирования, если с мультиплексированием – 8 бит в 10 бит. Если WAN’овский, 64 в 66 то скорость 9.5 Гбит/сек.

Интерфейс изменился. Увеличился размер шинки между контроллером и чипами. Шина 72 бита и он называется XGM II.

Если вариант LAN’овский, то три варианта:

1. Extended range – 40 километров. Single-mode. 1550

2. Long range – 10 километров. Single-mode. 1310.

3. Short range – 300 метров.

Скорость 10.3 Гбит если это чисто WAN’овский вариант. Если вариант с мультиплексированием, такой Ethernet называют LX-4, то он 10 км, а скорость 12.5 Гбит.

Все способы управления, которые были и остались. Как только добились такого результата решили, что Ethernet это не технология, это идеология соединения устройств вообще. В 2006-м году создали специальный комитет HSE – High Speed Ethernet. Мы можем получить еще большие скорости, а именно 40 Гбит и 100 Гбит. Это скорости видео. Минимальная скорость 345 Мбит/с для видео (без сжатия). И разработчики сказали, что мы можем их получить, если будем действовать по разным средам, если будем делать объединенную шину внутри компьютера или нескольких компьютеров. Реализация WAN’овская получилась дорогой. Поэтому Придумали следующее: современная микросхемная база позволяет получить не 10 Гбит, а 40, то используем 4 потока, для 100 – 10 потоков. Только требуется получить специальный переходник. А на сетевом адаптере мы разбираемся с этими 10 потоками и получаем одни. Такие потоки называют line. Они могут быть 10 или 25 Гбит’ные.

Вместе с ITU придумали другую технологию WAN’овских сетей. Это технология называется OTN – Optical transport network. Это стандарт на современные транспортные сети. В этом стандарте есть 4 вида скоростей для различных подсистем. 2.5, 10, 40, 100 Гбит. Соответственно Ethernet должен работать на этих скоростях. И end user видит один Ethernet.

802.3 BA – 40, 100 Гбит’ный Ethernet. Стандарт создан в 2010.

В 2011 вышел draft, в 2012 он был утвержден и другого стандарта теперь нету. Это стандарт на современный Ethernet. IEEE его выложила не только в открытый доступ, но еще и в бесплатный.

Есть 8 видов Ethernet 40-100.

40GBASE-KR4 – 40 Гбит. 4 потока. Расстояние 1м. Это объединенная медная пара.

40GBASE-CR4 - 40 Гбит. 4 потока, расстояние 7 метров. Это медная витая пара.

40GBASE-SR4 - 40 Гбит. 4 потока, расстояние 150 метров. Multi-mode 850 нм.

40GBASE-LR4 – 40 Гигабит 10 км. С мультиплексированием WDM. Длинна волны 1310 (Single-mode)

100 Гбит’ный Ethernet не используется для объединенной шины, имеет 4 стандарта

100GBASE-CR10 – медная витая пара. 10 line. 7 метров. Медная витая пара

100GBASE-SR10– 10 line. 150 метров. Multi-mode 850 нм.

100GBASE-LR4 –Есть мультиплексирование 100 Гбит. 4 длинны волокна. 10 км. 1310 нм

100GBASE- ER4 – WDM 40 км Single-mode 1550 нм.

Поскольку есть медные реализации, то есть и дополнительные подуровни. Доп подуровни есть только на меди, они договариваются о скоростях. An – переговоры. FEC – позволяет корректировать шибки. Само кодирование NRZI. Слово 66 бит. Потоки могут прийти на наше pmd c разным временем, их требуется синхронизировать. Для этого микросхемы pmd занимаются синхронизированием этих LIN’ов. Через каждые 65000 бит идет специальная комбинация битов, которая говорит, что в этом месте требуется синхронизировать потоки. Если прошли не по всем LIN’ом – добавим нолики и единички по line. Это специальные 66 битные блоки, которые называют маркерами, и которые этот сдвиг компенсируют. Объединенная шина имеет длину метр. У нас есть специальные blade. Их запихивают в объединенную шину. У них есть процессор и память. А все остальное они получают при необходимости через шину. Так устроены серверы. Это технология создания суперкомпьютера. Есть технология Infiniband – гигабитный Ethernet. C точки зрения Бобби Меткалфа абсолютно нет никакой технической проблемы до 2015-го года иметь терабитную скорость. Для этого готовы оптоволоконные системы, готовы лазеры и получить это вполне реально. А 400 Гбит можно получить уже сегодня.



infonko.ru/organizaciya-i-poryadok-proizvodstva-rabot.html infonko.ru/organizaciya-i-poryadok-provedeniya-praktiki.html infonko.ru/organizaciya-i-poryadok-provedeniya-preddiplomnoj-praktiki.html infonko.ru/organizaciya-i-poryadok-provedeniya-rabot-po-tehnicheskomu-obsluzhivaniyu.html infonko.ru/organizaciya-i-poryadok-provedeniya-zemleustrojstva.html infonko.ru/organizaciya-i-predostavlenie-uhoda-pacientam-s-zabolevaniyami-pochek.html infonko.ru/organizaciya-i-process-menedzhmenta.html infonko.ru/organizaciya-i-proizvoditelnost.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-banketa-furshet.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-banketa-s-polnim-obsluzhivaniem-oficiantami.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-ceremonii-otkritiya.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-ceremonii-priema.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-eksperimentalnih-issledovanij.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-eksperimentalnogo-psihologicheskogo-issledovaniya.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-evakuacionnih-meropriyatij.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-igr-s-pravilami-didakticheskie-podvizhnie.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-informacionnogo-klassnogo-chasa.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-monitoringa-udovletvoryonnosti-zayavitelej-kachestvom-gosudarstvennih-uslug-predstavlyaemih-organami-vnutrennih-del-rossijskoj-federacii-i-obespecheniem-ih-dostupnosti.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-obsledovaniya-socialnogo-razvitiya-detej-doshkolnogo-vozrasta-s-umerennoj-umstvennoj-otstalostyu.html infonko.ru/organizaciya-i-provedenie-predvaritelnih-i-periodicheskih-medicinskih-osmotrov.html