Technologie

Technologie

Ethernet

Ethernet

Plan wykładu

Plan wykładu



Technologie sieci LAN

Technologie sieci LAN



Ethernet (CSMA/CD, domena

Ethernet (CSMA/CD, domena

kolizyjna, średnica sieci)

kolizyjna, średnica sieci)



Fast Ethernet

Fast Ethernet



Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet



10Gigabit Ethernet

10Gigabit Ethernet



Rozszerzenia technologii Ethernet

Rozszerzenia technologii Ethernet



Podsumowanie

Podsumowanie

Technologie sieci LAN

Technologie sieci LAN



Technologie z

Technologie z

rodziny Ethernet

rodziny Ethernet



Token Ring

Token Ring

– technologia opracowana w

– technologia opracowana w

IBM

IBM

w latach 80-tych zestandaryzowany

w latach 80-tych zestandaryzowany

jako

jako

IEEE 802.5

IEEE 802.5



FDDI

FDDI

(

(

Fiber Distributed Data Interface)

Fiber Distributed Data Interface)

–

–

technologia stosowana powszechnie w

technologia stosowana powszechnie w

sieciach

sieciach

miejskich

miejskich

do końca lat 90-tych

do końca lat 90-tych



100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN

– konkurent technologii

– konkurent technologii

Fast Ethernet jako następca Ethernetu

Fast Ethernet jako następca Ethernetu



WiFi

WiFi

– konkurent (następca?) Ethernetu

– konkurent (następca?) Ethernetu

stosujący transmisje bezprzewodową

stosujący transmisje bezprzewodową

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3

1.

1.

Każda aktywna stacja

Każda aktywna stacja

nasłuchuje łącze

nasłuchuje łącze

i

i

rejestruje kiedy łącze jest zajęte, trwa strefa

rejestruje kiedy łącze jest zajęte, trwa strefa

buforowa lub łącze jest wolne

buforowa lub łącze jest wolne

2.

2.

Stacja może nadawać tylko wtedy gdy łącze

Stacja może nadawać tylko wtedy gdy łącze

jest

jest

wolne

wolne

przez określony czas

przez określony czas

IFG

IFG

(ang.

(ang.

interframe gap)

interframe gap)

3.

3.

Jeżeli kanał jest

Jeżeli kanał jest

zajęty

zajęty

, stacja czeka na

, stacja czeka na

szczelinę IFG

szczelinę IFG

4.

4.

W sytuacji gdy spełniony jest warunek 2, ale po

W sytuacji gdy spełniony jest warunek 2, ale po

rozpoczęciu

rozpoczęciu

i

i

-tej próby transmisji nastąpiła

-tej próby transmisji nastąpiła

kolizja

kolizja

, po wymuszeniu sygnału kolizji (ang.

, po wymuszeniu sygnału kolizji (ang.

jam) stacja

jam) stacja

zawiesza

zawiesza

swą aktywność na czas t

swą aktywność na czas t

i

i

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3

5.

5.

Stacja nadawcza oprócz pierwszej próby

Stacja nadawcza oprócz pierwszej próby

podejmuje co najwyżej 15 dodatkowych

podejmuje co najwyżej 15 dodatkowych

prób

prób

transmisji

transmisji

. Jeśli żadna z tych prób się

. Jeśli żadna z tych prób się

nie

nie

uda

uda

, to stacja

, to stacja

przerywa

przerywa

działanie i

działanie i

powiadamia o tym wyższe warstwy

powiadamia o tym wyższe warstwy

6.

6.

Czas t

Czas t

i

i

zawieszenia aktywności stacji po

zawieszenia aktywności stacji po

i

i

-tej

-tej

próbie liczony jest według t

próbie liczony jest według t

i

i

=

=

r

r

i

i

S, gdzie r

S, gdzie r

i

i

to

to

liczba losową z przedziału <0,2

liczba losową z przedziału <0,2

k-1

k-1

>,

>,

k=min{i,10}, a S jest wartością szczeliny

k=min{i,10}, a S jest wartością szczeliny

czasowej. Szczelina czasowa określa

czasowej. Szczelina czasowa określa

minimalną długość ramki

minimalną długość ramki

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3

s ta c j a j e s t

g o to w a d o

n a d a w a n i a

s p r a w d ź

ł ą c z e ( 1 )

c z e k a j z g o d n i e

z e s tr a t e g i ą ( 5 )

w y m u s z a n i e

k o l i z j i ( 4 )

t r a n s m i t u j

d a n e i s p r a w d z a j

ł ą c z e ( 4 )

n o w a p r ó b a

ł ą c z e

z a j ę t e ( 3 )

ł ą c z e

w o l n e ( 2 )

w y k r y t a k o l i z j a

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3

Podstawowe parametry:



strefa buforowa - 9,6 s



szerokość szczeliny czasowej - 51,2 s



czas wymuszenia kolizji - 3,2 s



maksymalna długość ramki - 1518 bajtów



minimalna długość ramki - 64 bajtów



liczba prób retransmisji- 16



liczba prób retransmisji z powiększeniem

czasu - 10



rozmiar adresu - 48 bitów

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3



Wszystkie stacje są całkowicie równoprawne

Wszystkie stacje są całkowicie równoprawne



Protokół jest bardzo prosty i nie wymaga między

Protokół jest bardzo prosty i nie wymaga między

stacjami wymiany ramek o charakterze

stacjami wymiany ramek o charakterze

organizacyjnym

organizacyjnym



Protokół traktuje kolizje jako normalne zdarzenia

Protokół traktuje kolizje jako normalne zdarzenia



Niektóre zakłócenia mogą być rozpoznane jako

Niektóre zakłócenia mogą być rozpoznane jako

kolizje

kolizje



Żądanie nadawania zgłoszone przy wolnym łączu

Żądanie nadawania zgłoszone przy wolnym łączu

jest natychmiast realizowane

jest natychmiast realizowane



Wszystkie parametry protokołu są jednoznacznie

Wszystkie parametry protokołu są jednoznacznie

zdefiniowane

zdefiniowane

CSMA/CD dla IEEE 802.3

CSMA/CD dla IEEE 802.3



Niedeterministyczny czas dostępu do

Niedeterministyczny czas dostępu do

łącza

łącza



Możliwość odrzucenia zgłoszenia po 16

Możliwość odrzucenia zgłoszenia po 16

kolizjach

kolizjach



Wraz ze wzrostem obciążenia sieci rośnie

Wraz ze wzrostem obciążenia sieci rośnie

liczba kolizji

liczba kolizji



Dla obciążenia powyżej 50-60 % rośnie

Dla obciążenia powyżej 50-60 % rośnie

liczba prób retransmisji

liczba prób retransmisji



Część pasma jest tracona na kolizje

Część pasma jest tracona na kolizje

Domena kolizyjna

Domena kolizyjna



Wszystkie urządzenia, które wspólnie

Wszystkie urządzenia, które wspólnie

rywalizują o dostęp do medium tworzą

rywalizują o dostęp do medium tworzą

jedną

jedną

domenę kolizyjną

domenę kolizyjną



Urządzenia w jednej domenie kolizyjnej

Urządzenia w jednej domenie kolizyjnej

współdzielą

współdzielą

pasmo przepustowości

pasmo przepustowości



Ś

Ś

rednica sieci

rednica sieci

to maksymalny rozmiar

to maksymalny rozmiar

domeny kolizyjnej, która umożliwia

domeny kolizyjnej, która umożliwia

wykrycie

wykrycie

kolizji

kolizji



Za duża średnica sieci prowadzi do

Za duża średnica sieci prowadzi do

późnych (

późnych (

nie wykrytych

nie wykrytych

) kolizji (ang. late

) kolizji (ang. late

collision)

collision)

Średnica sieci

Średnica sieci



Późna kolizja (ang. late c

Późna kolizja (ang. late c

ollision

ollision

)

)

Łącze
wolne

Łącze
wolne

Łącze
wolne

Łącze
zajęte

Kolizja

Późna

kolizja

Łącze
zajęte

Łącze
wolne

Łącze
wolne

Łącze
wolne

Łącze
zajęte

Kolizja

Późna

kolizja

Łącze
zajęte

Średnica sieci

Średnica sieci



Średnica domeny kolizyjnej

Średnica domeny kolizyjnej

zależy od

zależy od

długości

długości

najkrótszej ramki, szybkości transmisji i czasu

najkrótszej ramki, szybkości transmisji i czasu

propagacji sygnału

propagacji sygnału



Sieć musi być na tyle

Sieć musi być na tyle

mała

mała

, aby stacja

, aby stacja

nadająca najkrótszą ramkę była w stanie przed

nadająca najkrótszą ramkę była w stanie przed

zakończeniem nadawania

zakończeniem nadawania

wykryć

wykryć

kolizję, czyli

kolizję, czyli

sygnał musi

sygnał musi

dojść do końca sieci i wrócić do

dojść do końca sieci i wrócić do

stacji

stacji



Średnica sieci=25,6

Średnica sieci=25,6





s/(0,6

s/(0,6





s/100m)>

s/100m)>

4000 m

4000 m



W obliczeniach należy uwzględnić opóźnienia

W obliczeniach należy uwzględnić opóźnienia

wprowadzana przez

wprowadzana przez

inne urządzenie

inne urządzenie

Zasada 5-4-3-2-1

Zasada 5-4-3-2-1



Dozwolonych jest

Dozwolonych jest

5

5

segmentów

segmentów

(każdy po

(każdy po

500 metrów średnicy)

500 metrów średnicy)



Te segmenty łączyć mogą maksymalnie

Te segmenty łączyć mogą maksymalnie

4

4

regeneratory

regeneratory



3

3

z tych segmentów mogą zwierać węzły

z tych segmentów mogą zwierać węzły



2

2

segmenty to jedynie połączenia między

segmenty to jedynie połączenia między

regeneratorami

regeneratorami



To wszystko tworzy

To wszystko tworzy

1

1

domenę kolizyjną

domenę kolizyjną

Warstwy fizyczne IEEE

Warstwy fizyczne IEEE

802.3

802.3



10BASE5

10BASE5



10BASE2

10BASE2







10BASE-T

10BASE-T







10BASE-FL

10BASE-FL

k a b e l

k o n c e n t r y c z n y

z ł ą c z e T

t e r m i n a t o r

g n i a z d k o

n a ś c i e n n e

Fast Ethernet

Fast Ethernet



IEEE zatwierdził standard

IEEE zatwierdził standard

Fast Ethernet

Fast Ethernet

w

w

1995

1995

roku jako

roku jako

IEEE 802.3u

IEEE 802.3u



Fast Ethernet to

Fast Ethernet to

następca Ethernetu

następca Ethernetu

,

,

który pokonał standard 100VG-AnyLAN

który pokonał standard 100VG-AnyLAN



Fast Ethernet zwiększa prędkość transmisji

Fast Ethernet zwiększa prędkość transmisji

do

do

100 Mb/s

100 Mb/s



Zachowana

Zachowana

została metoda

została metoda

dostępu do

dostępu do

łącz

łącz

a

a

CSMA/CD

CSMA/CD

oraz format ramki

oraz format ramki



Największych zmian dokonano w

Największych zmian dokonano w

warstwie

warstwie

fizycznej

fizycznej

Autonegocjacja

Autonegocjacja



Urządzenia Fast Ethernetu mogą

Urządzenia Fast Ethernetu mogą

współpracować

współpracować

z urządzeniami Etherne

z urządzeniami Etherne

t

t



Wprowadzono mechanizm

Wprowadzono mechanizm

Auto

Auto

n

n

egocjacji

egocjacji

(ang. Auto

(ang. Auto

n

n

egotiation) umożliwiający

egotiation) umożliwiający

rozpoznawanie trybu pracy urządzeń i

rozpoznawanie trybu pracy urządzeń i

wybranie trybu o najwyższym, akceptowanym

wybranie trybu o najwyższym, akceptowanym

przez oba urządzenia

przez oba urządzenia



Mechanizm Auto

Mechanizm Auto

n

n

egocjacji używa serii

egocjacji używa serii

szybkich impulsów łącza

szybkich impulsów łącza

FLP

FLP

(ang. Fast Link

(ang. Fast Link

Pulse)

Pulse)

, które

, które

jest zmodyfikowaną wersją

jest zmodyfikowaną wersją

sygnału

sygnału

NLP

NLP

(ang. Normal Link Pulse)

(ang. Normal Link Pulse)

używanego w sieciach 10BASE-T

używanego w sieciach 10BASE-T

Autonegocjacja

Autonegocjacja

A

A

uto

uto

n

n

egocjacj

egocjacj

a

a

wyb

wyb

ie

ie

ra tryb o najwyższym,

ra tryb o najwyższym,

akceptowanym przez oba urządzenia

akceptowanym przez oba urządzenia

priorytecie według następującej

priorytecie według następującej

kolejności:

kolejności:



100BASE-TX Full Duplex

100BASE-TX Full Duplex



100BASE-T4

100BASE-T4



100BASE-TX

100BASE-TX



10BASE-T Full Duplex

10BASE-T Full Duplex



10BASE-T

10BASE-T

Half duplex vs. Full

Half duplex vs. Full

duplex

duplex

Half duplex:

Half duplex:



Współdzielony

Współdzielony

Ethernet

Ethernet



Łącze

Łącze

współdzielone

współdzielone

dla transmisji w obie

dla transmisji w obie

strony

strony



Metoda dostępu do łącza to

Metoda dostępu do łącza to

CSMA/CD

CSMA/CD

Full duplex:

Full duplex:



Przełączany

Przełączany

Ethernet

Ethernet



W każdą stronę dostępna

W każdą stronę dostępna

pełna

pełna

przepustowość

przepustowość



Nie ma

Nie ma

potrzeby stosowania CSMA/CD, czyli

potrzeby stosowania CSMA/CD, czyli

znikają

znikają

ograniczenia związane z CSMA/CD

ograniczenia związane z CSMA/CD

Half duplex vs. Full

Half duplex vs. Full

duplex

duplex

1

2

3

4

Łącze half duplex

Łącze full duplex

Ewolucja technologii

Ewolucja technologii

Ethernet

Ethernet



Ethernet oparty na

Ethernet oparty na

współdzielonym

współdzielonym

kablu koncentrycznym z występowaniem

kablu koncentrycznym z występowaniem

kolizji

kolizji



Ethernet oparty na skrętce

Ethernet oparty na skrętce

UTP

UTP

z

z

występowaniem

występowaniem

kolizji

kolizji

i zastosowaniem

i zastosowaniem

koncentratora

koncentratora



Ethernet oparty na skrętce UTP bez

Ethernet oparty na skrętce UTP bez

kolizji,

kolizji,

pełen dupleks

pełen dupleks

z zastosowaniem

z zastosowaniem

przełącznika

przełącznika

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet



Giga

Giga

bit

bit

Ethernet

Ethernet

to dalsze rozwinięcie

to dalsze rozwinięcie

technologii, zwiększając prędkość transmisji do

technologii, zwiększając prędkość transmisji do

1 Gb/s

1 Gb/s



Został zaakceptowany w

Został zaakceptowany w

1998

1998

roku jako

roku jako

standard

standard

IEEE 802.3z

IEEE 802.3z



Zachowana została metoda zarządzania łączem

Zachowana została metoda zarządzania łączem

CSMA/CD

CSMA/CD

, co przy 10-krotnym zwiększeniu

, co przy 10-krotnym zwiększeniu

szybkości transmisji spowodowało dalsze

szybkości transmisji spowodowało dalsze

ograniczeni

ograniczeni

e

e

dopuszczalnej rozpiętości sieci

dopuszczalnej rozpiętości sieci



Gigabitowy Ethernet umożliwia pracę

Gigabitowy Ethernet umożliwia pracę

pełnodupleksową

pełnodupleksową



Rozszerzono nechanizm

Rozszerzono nechanizm

autonegocjacji

autonegocjacji

uwzględniając technolgię Gigabit Ethernet

uwzględniając technolgię Gigabit Ethernet

Warstwa łącza danych

Warstwa łącza danych

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet



Gigabit Ethernet korzysta z formatu

Gigabit Ethernet korzysta z formatu

ramki 802.3

ramki 802.3



Podobnie jak wolniejsze wersje Gigabit Ethernet

Podobnie jak wolniejsze wersje Gigabit Ethernet

może działać w trybie

może działać w trybie

pół- oraz pełnego

pół- oraz pełnego

dupleksu

dupleksu



Minimalna

Minimalna

długość ramki została zwiększona z

długość ramki została zwiększona z

64 do

64 do

512 bajtów

512 bajtów

, w celu zwiększenie średnicy

, w celu zwiększenie średnicy

sieci dla metody CSMA/CD

sieci dla metody CSMA/CD



Dla krótkich ramek Gigabit Ethernet staje się

Dla krótkich ramek Gigabit Ethernet staje się

nieefektywny, dlatego wprowadzona tryb

nieefektywny, dlatego wprowadzona tryb

transmisji typu

transmisji typu

burst

burst

. W tym trybie stacja może

. W tym trybie stacja może

transmitować małe ramki aż do osiągnięcia ich

transmitować małe ramki aż do osiągnięcia ich

sumy równej

sumy równej

8192 bajty

8192 bajty

. Przerwy między

. Przerwy między

ramkami będą wypełnione transmisją, czyli

ramkami będą wypełnione transmisją, czyli

medium będzie zajęte przez cały czas

medium będzie zajęte przez cały czas

Warstwy fizyczne Gigabit

Warstwy fizyczne Gigabit

Ethernet

Ethernet

10

10

00

00

BASE

BASE

-

-

T

T

10

10

00

00

BASE

BASE

-SX

-SX

10

10

00

00

BASE

BASE

-

-

LX

LX

10

10

00

00

BASE

BASE

-

-

CX

CX

Medium

Medium

kabel

kabel

kat

kat

5

5

e

e

lub lepszej

lub lepszej

kategorii

kategorii

50 lub

50 lub

62,5

62,5





m.

m.

MMF

MMF

50 lub

50 lub

62,5

62,5





m.

m.

MMF oraz

MMF oraz

8-10

8-10





m. SMF

m. SMF

150 Om

150 Om

Twinax

Twinax

Liczba par

Liczba par

4

4

2 włókna

2 włókna

2 włókna

2 włókna

2

2

Pełen

Pełen

dupleks

dupleks

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

NIE

NIE

Złącze

Złącze

RJ45

RJ45

SC

SC

SC

SC

HSSC, DB-9

HSSC, DB-9

Długość

Długość

kabla

kabla

100 m

100 m

220-550 m

220-550 m

5000 m

5000 m

(SMF)

(SMF)

550 m

550 m

(MMF)

(MMF)

25 m

25 m

Kodowanie

Kodowanie

4D-PAM5

4D-PAM5

8B/10B

8B/10B

8B/10B

8B/10B

8B/10B

8B/10B

Pełen

Pełen

dupleks

dupleks

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

NIE

NIE

10 Gigabit Ethernet

10 Gigabit Ethernet



10 Gigabit

10 Gigabit

Ethernet to kontynuacja

Ethernet to kontynuacja

technologii Ethernet,

technologii Ethernet,

zwiększająca

zwiększająca

prędkość transmisji do 10 Gb/s

prędkość transmisji do 10 Gb/s



Podobnie jak Fast oraz Gigabit Ethernet

Podobnie jak Fast oraz Gigabit Ethernet

pracuje na

pracuje na

pełnym dupleksie

pełnym dupleksie



Nie

Nie

jest stosowana metoda dostępu

jest stosowana metoda dostępu

CSMA/CD

CSMA/CD

, w związku z tym ograniczenie

, w związku z tym ograniczenie

dotyczące rozmiaru sieci nie jest już tak

dotyczące rozmiaru sieci nie jest już tak

restrykcyjne

restrykcyjne



Zachowano

Zachowano

format ramki

format ramki

według

według

standardu IEEE 802.3

standardu IEEE 802.3

Obszary zastosowań 10

Obszary zastosowań 10

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet



Sieci LAN

Sieci LAN

: połączenia międzyserwerowe,

: połączenia międzyserwerowe,

połączenia przełącznik-przełącznik, połączenia

połączenia przełącznik-przełącznik, połączenia

serwer-przełącznik

serwer-przełącznik



Sieci MAN

Sieci MAN

: połączenia między przełącznikami

: połączenia między przełącznikami

rdzeniowymi do 80 km z wykorzystaniem

rdzeniowymi do 80 km z wykorzystaniem

światłowodu jednomodowego

światłowodu jednomodowego



Sieci WAN

Sieci WAN

: dzięki unifikacji standardu

: dzięki unifikacji standardu

Ethernet 10 Gigabit ze standardami OC192c

Ethernet 10 Gigabit ze standardami OC192c

(SONET) oraz VC64c (SDH), możliwe będzie

(SONET) oraz VC64c (SDH), możliwe będzie

budowa sieci WAN heterogenicznych

budowa sieci WAN heterogenicznych

używających technologii Ethernet 10 Gb/s,

używających technologii Ethernet 10 Gb/s,

SONET lub SDH

SONET lub SDH

10 Gigabit Ethernet end-

10 Gigabit Ethernet end-

to-end

to-end



Stosowania technologii

Stosowania technologii

10 Gigabit

10 Gigabit

Ethernet we wszystkich rodzajach sieci,

Ethernet we wszystkich rodzajach sieci,

pozwala na budowę dużych sieci

pozwala na budowę dużych sieci

stosujących wyłącznie Ethernet jako

stosujących wyłącznie Ethernet jako

środka transportu

środka transportu

end-to-end

end-to-end



Redukuje

Redukuje

to potrzebę konwersji i

to potrzebę konwersji i

stosowania technik intersieciowych, które

stosowania technik intersieciowych, które

powodują zwiększenie opóźnienia w

powodują zwiększenie opóźnienia w

sieciach komputerowych

sieciach komputerowych

Porównanie 10 Gigabit z

Porównanie 10 Gigabit z

poprzednimi wersjami

poprzednimi wersjami

Ethernet

Ethernet



10 Gigabit Ethernet pracuje tylko w trybie

10 Gigabit Ethernet pracuje tylko w trybie

pełnego dupleksu

pełnego dupleksu

, czyli nie obsługuje

, czyli nie obsługuje

transmisji półdupleks i metody CSMA/CD

transmisji półdupleks i metody CSMA/CD



Minimalna długość ramki wynosi

Minimalna długość ramki wynosi

64 bajty

64 bajty

(jak dla Fast Ethernet i Ethernet), nie ma

(jak dla Fast Ethernet i Ethernet), nie ma

potrzeby wydłużania ramki do 512 bitów jak

potrzeby wydłużania ramki do 512 bitów jak

dla Gigabit Ethernet

dla Gigabit Ethernet



Sieci 10 Gigabit Ethernet będą dysponować

Sieci 10 Gigabit Ethernet będą dysponować

różnymi interfejsami

różnymi interfejsami

PMD

PMD



Interfejs WAN PHY umożliwiający

Interfejs WAN PHY umożliwiający

stosowanie 10 Gigabit Ethernet w sieciach

stosowanie 10 Gigabit Ethernet w sieciach

WAN

WAN



Jako medium transmisyjne stosowany jest

Jako medium transmisyjne stosowany jest

głównie

głównie

światłowód

światłowód

Warstwa fizyczna

Warstwa fizyczna

10 Gigabit Ethernet

10 Gigabit Ethernet



MDI

MDI

(Media Independent Interface) pełni

(Media Independent Interface) pełni

rolę interfejsu sprzęgającego warstwę MAC

rolę interfejsu sprzęgającego warstwę MAC

z warstwą fizyczną

z warstwą fizyczną



PCS

PCS

(Physical Coding Sublayer) odpowiada

(Physical Coding Sublayer) odpowiada

za kodowanie i dekodowanie strumieni

za kodowanie i dekodowanie strumieni

danych przesyłanych do warstwy MAC

danych przesyłanych do warstwy MAC



PMA

PMA

(Physical Medium Attachment)

(Physical Medium Attachment)

odpowiada za serializację i synchronizację

odpowiada za serializację i synchronizację

grup sygnałów

grup sygnałów



PMD

PMD

(Physical Medium Dependent)

(Physical Medium Dependent)

odpowiada za transmitowanie sygnałów

odpowiada za transmitowanie sygnałów

Implementacja szeregowa

Implementacja szeregowa

warstwy fizycznej

warstwy fizycznej



Jeden szybko pracujący

Jeden szybko pracujący

bloku podwarstw

bloku podwarstw

PCS/PMA/PMD

PCS/PMA/PMD

oferującym szybkość 10

oferującym szybkość 10

Gb/s

Gb/s



Nie wymaga stosowania

Nie wymaga stosowania

skomplikowanego sprzętu

skomplikowanego sprzętu

do mulitpleksowania i

do mulitpleksowania i

demultipleksowania

demultipleksowania



Używany jest jeden

Używany jest jeden

światłowód, podobnie jak

światłowód, podobnie jak

dla technologii SONET

dla technologii SONET

OC192, lub SDH STM64

OC192, lub SDH STM64

M A C

R e k o n c y l i a c j i

P C S

P M A

P M A

P M D

m e d i u m 1 0 G b / s

1 0 G b / s M M I

M D I

P C S

P M A

P M D

Implementacja równoległa

Implementacja równoległa

warstwy fizycznej

warstwy fizycznej



Używa się wielu bloków, z których każdy

Używa się wielu bloków, z których każdy

pracuje z prędkością mniejszą niż 10 Gb/s

pracuje z prędkością mniejszą niż 10 Gb/s



Można stosować kilka oddzielnych kabli lub

Można stosować kilka oddzielnych kabli lub

technikę multipleksacji WDM

technikę multipleksacji WDM

M A C

R e k o n c y l i a c j i

m e d i u m 1 0 / n G b / s

1 0 G b / s M M I

P C S

P M A

P M D

D y s tr y b u t o r / k o l e k t o r s y g n a ł ó w

P C S

P M A

P M D

P C S

P M A

P M D

n

2

1

. . .

Warstwy fizyczne dla

Warstwy fizyczne dla

światłowodu

światłowodu

Interfejs

Interfejs

Opis

Opis

Typ

Typ

światłowodu

światłowodu

Maksymalna

Maksymalna

odległość

odległość

10G

10G

BASE

BASE

-

-

SR

SR

850 nm (szeregowy

850 nm (szeregowy

interfejs LAN)

interfejs LAN)

wielomodow

wielomodow

y

y

300 m

300 m

10GBASE-

10GBASE-

LX4

LX4

1310 nm (równoległy

1310 nm (równoległy

interfejs LAN typu

interfejs LAN typu

WDM)

WDM)

wielomodow

wielomodow

y

y

300 m

300 m

10GBASE-

10GBASE-

LR

LR

1310 nm (szeregowy

1310 nm (szeregowy

interfejs LAN)

interfejs LAN)

jednomodo

jednomodo

wy

wy

10 km

10 km

10GBASE-

10GBASE-

ER

ER

1550 nm (szeregowy

1550 nm (szeregowy

interfejs LAN)

interfejs LAN)

jednomodo

jednomodo

wy

wy

40 km

40 km

10GBASE-

10GBASE-

SW

SW

850 nm (szeregowy

850 nm (szeregowy

interfejs WAN)

interfejs WAN)

jednomodo

jednomodo

wy

wy

65 m

65 m

10GBASE-

10GBASE-

LW

LW

1310 nm (szeregowy

1310 nm (szeregowy

interfejs WAN)

interfejs WAN)

jednomodo

jednomodo

wy

wy

10 km

10 km

10GBASE-

10GBASE-

EW

EW

1550 nm (szeregowy

1550 nm (szeregowy

interfejs WAN)

interfejs WAN)

jednomodo

jednomodo

wy

wy

40 km

40 km

10 Gigabit Ethernet

10 Gigabit Ethernet

w kablu miedzianym

w kablu miedzianym



Grupa robocza 802.3ak przyjęła w 2004

Grupa robocza 802.3ak przyjęła w 2004

standard

standard

10GBASE-CX4

10GBASE-CX4

okablowania

okablowania

Twinax, które pozwala budować połączenia o

Twinax, które pozwala budować połączenia o

długości do

długości do

15 metrów

15 metrów



Grupa robocza 802.3an przyjęła w 2006

Grupa robocza 802.3an przyjęła w 2006

standard

standard

10GBASE-T

10GBASE-T



Połączenia 10GBASE-T powinny być

Połączenia 10GBASE-T powinny być

budowane wykorzystując okablowanie

budowane wykorzystując okablowanie

kat. 6a

kat. 6a

i 7

i 7

przy ograniczeniu długości połączenia do

przy ograniczeniu długości połączenia do

100 metrów

100 metrów



Można też korzystać z usług starszych kabli

Można też korzystać z usług starszych kabli

kat. 6

kat. 6

, jednak długość połączenia nie

, jednak długość połączenia nie

powinna przekraczać

powinna przekraczać

55 metrów

55 metrów

Metro Ethernet

Metro Ethernet



Klasyczny Ethernet

Klasyczny Ethernet

nie zapewnia

nie zapewnia

odpowiedniej

odpowiedniej

skalowalności, bezpieczeństwa i efektywności

skalowalności, bezpieczeństwa i efektywności

dla zastosowań w dużych sieciach miejskich i

dla zastosowań w dużych sieciach miejskich i

rozległych

rozległych



Dlatego powstała koncepcja

Dlatego powstała koncepcja

Metro Ethernet

Metro Ethernet

,

,

zawierająca szereg nowych rozwiązań

zawierająca szereg nowych rozwiązań

umożliwiających stosowanie Ethernetu w sieciach

umożliwiających stosowanie Ethernetu w sieciach

miejskich i rozległych

miejskich i rozległych



Rozwojem koncepcji Metro Ethernet zajmuje się

Rozwojem koncepcji Metro Ethernet zajmuje się

Metro Ethernet Forum

Metro Ethernet Forum

(metroethernetforum.org)

(metroethernetforum.org)



Metro Ethernet używa technologii

Metro Ethernet używa technologii

Carrier

Carrier

Ethernet

Ethernet

Carrier Ethernet

Carrier Ethernet



Carrier Ethernet

Carrier Ethernet

współpracuje z

współpracuje z

technologiami

technologiami

transportowymi stosowanymi powszechnie w

transportowymi stosowanymi powszechnie w

sieciach rozległych i miejskich (np.

sieciach rozległych i miejskich (np.

SDH/SONET,

SDH/SONET,

MPLS

MPLS

)

)



Technologia Carrier Ethernet jest rozwijana w celu

Technologia Carrier Ethernet jest rozwijana w celu

zapewnienia następujących

zapewnienia następujących

funkcjonalności

funkcjonalności

:

:



Ustandaryzowane usługi

Ustandaryzowane usługi



Skalowalność

Skalowalność



Niezawodność

Niezawodność



Jakość usług

Jakość usług



Zarządzanie usługami

Zarządzanie usługami

Zasilanie przez okablowanie

Zasilanie przez okablowanie

Ethernet

Ethernet



Standard IEEE802.3af (

Standard IEEE802.3af (

Power over

Power over

Ethernet

Ethernet

) pozwala zasilać urządzenia

) pozwala zasilać urządzenia

sieciowe przez okablowanie Ethernet

sieciowe przez okablowanie Ethernet



Został on zaakceptowany przez IEEE w

Został on zaakceptowany przez IEEE w

2003 r

2003 r



Standard precyzuje dostarczanie energii

Standard precyzuje dostarczanie energii

ze źródła zasilania PSE (Power Sourcing

ze źródła zasilania PSE (Power Sourcing

Equipment) do urządzenia odbiorczego PD

Equipment) do urządzenia odbiorczego PD

(Powered Device), za pośrednictwem tego

(Powered Device), za pośrednictwem tego

samego kabla

samego kabla

, w którym są przesyłane

, w którym są przesyłane

dane

dane

Power over Ethernet

Power over Ethernet



Specyfikacja 802.3af przewiduje, że

Specyfikacja 802.3af przewiduje, że

urządzenie sieciowe jest zasilane przez

urządzenie sieciowe jest zasilane przez

okablowanie UTP (kat. 3, 5, 5e lub 6)

okablowanie UTP (kat. 3, 5, 5e lub 6)

napięciem zmiennym 48 V

napięciem zmiennym 48 V



Natężenie prądu zasilającego każdy węzeł jest

Natężenie prądu zasilającego każdy węzeł jest

ograniczone do

ograniczone do

400 mA

400 mA

, a ciągła moc

, a ciągła moc

dostarczana do każdego węzła nie może

dostarczana do każdego węzła nie może

przekraczać

przekraczać

15,4 W

15,4 W



Grupa robocza

Grupa robocza

IEEE 802.3at

IEEE 802.3at

prowadzi prace

prowadzi prace

nad

nad

nowym

nowym

standardem Power over Ethernet

standardem Power over Ethernet

przeznaczonym dla kabli od kat. 5 z

przeznaczonym dla kabli od kat. 5 z

maksymalną mocą

maksymalną mocą

56 W

56 W

Zalety zasilanie przez

Zalety zasilanie przez

Ethernet

Ethernet



Ułatwia instalowanie telefonów IP i punktów

Ułatwia instalowanie telefonów IP i punktów

dostępu bezprzewodowych sieci LAN

dostępu bezprzewodowych sieci LAN



Zmniejsza koszty związane z wdrażaniem tego

Zmniejsza koszty związane z wdrażaniem tego

typu rozwiązań

typu rozwiązań



Sieć dystrybuująca zasilanie ma taką samą

Sieć dystrybuująca zasilanie ma taką samą

architekturę, jak sieć LAN, co umożliwia

architekturę, jak sieć LAN, co umożliwia

instalacje w centralnym punkcie sieci LAN

instalacje w centralnym punkcie sieci LAN

jeden zasilacz UPS, który chroni wszystkie

jeden zasilacz UPS, który chroni wszystkie

urządzenia sieciowe

urządzenia sieciowe



Zapewnia zdalny dostęp i możliwość

Zapewnia zdalny dostęp i możliwość

zarządzania z wykorzystaniem technologii

zarządzania z wykorzystaniem technologii

SNMP/Web

SNMP/Web

Źródła zasilania

Źródła zasilania

[Źródło: www.networld.pl]

[Źródło: www.networld.pl]

Dostępowy Ethernet na

Dostępowy Ethernet na

przewodach miedzianych

przewodach miedzianych



Grupa IEEE 802.3ah przyjęła w 2004

Grupa IEEE 802.3ah przyjęła w 2004

standard

standard

Ethernet in the First Mile

Ethernet in the First Mile

dotyczący przesyłania Ethernetu na łączach

dotyczący przesyłania Ethernetu na łączach

miedzianych służących do przekazu

miedzianych służących do przekazu

głosu

głosu



Przykładem tego typu rozwiązania

Przykładem tego typu rozwiązania

jest

jest

Long-Reach Ethernet (LRE)

Long-Reach Ethernet (LRE)



LRE zwiększa zasięg Ethernetu,

LRE zwiększa zasięg Ethernetu,

wykorzystując bez

wykorzystując bez

dodatkowych

dodatkowych

warunków

warunków

skrętkę miedzianą przewodu telefonicznego

skrętkę miedzianą przewodu telefonicznego



LRE zapewnia transmisję w

LRE zapewnia transmisję w

pełnym

pełnym

dupleksie

dupleksie

Long-Reach Ethernet

Long-Reach Ethernet

Zasięg LRE:

Zasięg LRE:



15 Mb/s

15 Mb/s

w obie strony na odległość do

w obie strony na odległość do

1 km

1 km



10 Mb/s

10 Mb/s

w obie strony na odległość do

w obie strony na odległość do

1,2

1,2

km

km



5 Mb/s

5 Mb/s

w obie strony na odległość do

w obie strony na odległość do

1,5 km

1,5 km

Dzięki uzyskiwanym przez LRE szybkościom i

Dzięki uzyskiwanym przez LRE szybkościom i

zasięgowi ta technologia zapewnia:

zasięgowi ta technologia zapewnia:



Szerokopasmowe połączenia internetowe

Szerokopasmowe połączenia internetowe



Wsparcie dla telefonii IP

Wsparcie dla telefonii IP



Konwergencję aplikacji wideo/głos/dane

Konwergencję aplikacji wideo/głos/dane

Podsumowanie

Podsumowanie



Ethernet to

Ethernet to

najbardziej popularna

najbardziej popularna

technologia sieci lokalnych

technologia sieci lokalnych



Początkowo Ethernet

Początkowo Ethernet

używał

używał

metody

metody

CSMA/CD

CSMA/CD

, ale

, ale

obecnie

obecnie

używany jest

używany jest

przełączany Ethernet w trybie pełnego

przełączany Ethernet w trybie pełnego

dupleksu

dupleksu



W konsekwencji ograniczenia związane z

W konsekwencji ograniczenia związane z

CSMA/CD są już

CSMA/CD są już

nieaktualne

nieaktualne



Obecnie pracuje się nad kolejną wersją

Obecnie pracuje się nad kolejną wersją

40/100

40/100

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet



Największym konkurentem Ethernetu jest

Największym konkurentem Ethernetu jest

WiFi

WiFi