Spis treści

1. Wstęp………………………………………………………………………str. 2

1. Co to jest Ethernetu………………………...……………………………....str. 2

2. Przesyłanie informacji……………………………………………………...str. 3

3. Zarys historyczny..........................................................................................str. 4

4. Pierwsze wersje……………………………………………………....…….str. 5

5. Ówczesne standardy..……………………………………………………...str. 6

6. 10G Ethernet……………………………………………………………….str. 7

7. Ethernet i przyszłość...……………………………………………………...str. 8

2. Druga część

8. Internet w Polsce…………………………………………………………....str. 9

9. Światłowód czy skrętka…………………………………………………….str. 10

10. Przykładowi dostawcy Internetu.…………………………………………..str. 11

11. Wykres…...………………………………………………………………....str. 12

12. Ciekawostki………………………………………………………………...str. 13

13. Bibliografia………………………………………………………………....str. 14

I. Wstęp

Tematem mojej prezentacji jest „10G Ethernet”. Dowiemy się w niej co to jest Ethernet , jak przebiegał jego rozwój technologiczny, do czego były i jest stosowany i co nas czeka w przyszłości. Postaram się przedstawić chronologicznie jego powstawanie, a zarazem zastosowanie w życiu codziennym i przemysłowym. W pierwszej części przedstawię jak to wygląda na świecie, a w drugiej części przedstawię jak wygląda u nas sieć Ethernet i jej wybranych dostawców.

1. Co to jest Ethernetu

W tej części dowiemy się podstawowych pojęć związanych z tematem. Zaczniemy od definicji Ethernetu, jakie ma standardy i jego cechy wspólne.

Ethernet - jest technologią, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych. Obejmuje ona specyfikację przewodów oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format ramek i protokołów potrzebnych do przesyłania danych. Jego specyfikacja została podana w standardzie IEEE 802 [1].

IEEE 802 jest grupą standardów IEEE stosowanych w lokalnych sieciach komputerowych (LAN) oraz miejskich sieciach komputerowych (MAN) przesyłających dane w systemie pakietowym. Liczba 802 była pierwszą wolną liczbą, którą IEEE mogła przydzielić do określenia grupy standardów, ale czasami oznaczenie to kojarzone z datą pierwszego spotkania w sprawie ustalenia standardu - był to luty 1980 roku [2].

Klasyczna sieć Ethernet ma cztery cechy wspólne. Są to:

• parametry czasowe,

• format ramki,

• proces transmisji

• podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu.

2. Przesyłanie informacji

Przesyłanie informacji w sieci odbywa się za pomocą ramki Ethernetu(rys.1) o standardzie IEEE 802. Ramka jest to zbiór danych potrzebnych do prawidłowego za adresowania danych jak i ich przesłania.

Rys.1 Ramka Ethernet

Opis poszczególnych bloków ramki:

• Preambuła - składająca się z 7 bajtów złożonych z naprzemiennych jedynek i zer:

10101010101010101010101010101010101010101010101010101010

• SFD - (ang. start frame delimiter), czyli znacznik początkowy ramki w postaci sekwencji 8 bitów (1 bajt):

10101011

• adres MAC odbiorcy (6 bajtów)

• adres MAC nadawcy (6 bajtów)

• typ (2 bajty) - jeżeli wartość jest równa lub większa od 1536 (w zapisie szesnastkowym 0x0600), to określa typ protokołu który jest używany, jeżeli mniejsza to oznacza długość danych w ramce

• dane (46 - 1500 bajtów) - jeżeli dane mniejsze niż 46 bajtów, to uzupełniane są zerami

• suma kontrolna (4 bajty) CRC.

3. Zarys historyczny

Pierwotnie Ethernet oznaczał sieć lokalną utworzoną przez naukowców w centrum badawczym firmy Xerox w Palo Alto. Ethernet nie był śmiałą, nową technologią, stworzoną z myślą o jej ogromnym potencjale rynkowym, lecz raczej prostym narzędziem, ułatwiającym naukowcom wymianę danych podczas odkrywania i wdrażania nowych technologii.

Pierwotny Ethernet był siecią niezbyt wyszukaną. W dużym stopniu jej działanie, w tym również wielkość ramek, opierało się na lepiej zdefiniowanych protokołach warstwy sieci i transportu. Była to sieć pół dupleksowa, w której urządzenia łączone były za pomocą grubego kabla koncentrycznego (rys.2). Prędkość przesyłania sygnału wynosiła 10 Mbps. Obecnie ten typ sieci znany jest jako PARC Ethernet lub Ethernet I. Nazwy te zostały wprowadzone dopiero po utworzeniu innych, nowych form Ethernetu w celu umożliwienia rozróżniania ich.

Xerox opublikował swoją technologię w 1976 roku i pozyskał takich sponsorów jak Intel i DEC (Digital Equipment Corporation) w celu wprowadzenia tej technologii na rynek. Firmy te wspólnie dokonały szeregu ulepszeń sieci PARC Ethernet i uczyniły ją czymś w rodzaju standardu otwartego. Tak zmieniony Ethernet nazwano Ethernet II.

Rys. 2 Ethernet 1

W lutym 1980 roku instytut IEEE wziął na siebie odpowiedzialność za przekształcenie rozwijającego się Ethernetu w prawdziwy standard otwarty. Instytut nie miał na celu wyłącznie znormalizowania Ethernetu, lecz dalej idące i ambitniejsze znormalizowanie technologii sieciowych i - co za tym idzie - umożliwienie im współdziałania. W celu utworzenia standardów dla sieci MAN i LAN uruchomiono projekt 802, z wieloma podkomisjami i technicznymi grupami roboczymi.

Natomiast dziś już Ethernet w swojej oryginalnej postaci jest już przestarzały i zastąpiony nowymi rozwiązaniami przesyłu informacji.

4. Pierwsze wersje

Ethernet I - sieć komputerów połączona grubym przewodem miedzianym(rys.3) potocznie nazywana „słuchaj zanim zaczniesz mówić”. Wady takiej sieci to między innymi: w jednym czasie tylko jedna osoba mogła nadawać, zerwanie kabla unieruchamiało całą sieć, łatwo można było przechwycić poufne dane.

Rys. 3 Topologia magistrali

Ethernet II - wielodostępu do łącza sieciowego z badaniem stanu kanału i wykrywaniem kolizji to ulepszona wersja Ethernetu I.

Ethernet (IEEE 802.3) najczęściej stosowana wersja w ówczesnych sieciach, bazuje na topologii gwiazdy (rys.5), czyli w centrum jest serwer. Takie rozwiązanie zmniejszyło ryzyko przechwytywania danych i zmniejszyło ryzyko, że zniszczenie jednego kabla unieruchomi większość komputerów. Jedynie awaria jednostki centralnej jaką jest serwer albo pomocniczych hubów czy switchów.

Rys. 5 Topologia gwiazdy

5. Ówczesne standardy

Ówczesnym standardem na świecie staje się Ethernet 1G a w niektórych częściach nawet 10G. Niestety jest on w większości przeznaczony dla organizacji rządowych jak i dużych firm. Ciągłe zapotrzebowanie na coraz szybszy Internet powoduje tak wielkie zmiany w prędkości łącza. Na przełomie ostatnich lat prędkość Internetu uległa wzrostowi prawie dziesięciokrotnemu jak widać na umieszczonym poniżej wykresie.

Wyk. 1 Wzrost popularności łączy G Ethernet

Kolejnym standardem, który coraz bardziej jest widoczny to dostęp do Internetu coraz większego grona użytkowników za równo w domu jak i w pracy. Dziś prawie każdy używa Internetu jak nie w pracy to w szkołach. Internet staje się nie odpartym pomocnikiem w poszukiwaniu coraz większej rzeszy rzeczy od szukanie pomocnych artykułów do szkoły/pracy do szukanie pracy, samochodu, mieszkania oferty wakacyjnego wyjazdu za granicę.

6. 10G Ethernet na świecie

Technologia 10 Gigabit Ethernet zrobiła kolejny krok w kierunku pomyślnego zakończenia swojego procesu normalizacyjnego. Grupa IEEE 802.3ae Task Force zatwierdziła szkic standardu jako pre-approval, czyli do stanu przed zaaprobowaniem. Miało to nastąpić już w lipcu, ale producenci nie dostarczyli optycznych urządzeń nadawczo-odbiorczych i kart, które są ściśle zgodne z propozycja standardu. 

Największą zaletą 10 Gigabit Ethernet ma być korzystny współczynnik cena/wydajność, który zapewni przewagę nad technologiami, takimi jak na przykład SONET, dobrze przyjmowanymi przez operatorów i duże przedsiębiorstwa. Cena portu OC-192 (9,9 Gb/s) wynosi od 250 tys. do 300 tys. USD, podczas gdy port Ethernetu 10 Gb/s ma kosztować ułamek tej sumy, a na dodatek Gigabit Ethernet ma być tak prosty w zarządzaniu jak klasyczny Ethernet. Jednak w charakteryzowaniu urządzeń współczynnikami w rodzaju cena/wydajność trzeba zachować pewien dystans, gdyż - jak mawiają Francuzi - o cenie się zapomina, a jakość pozostaje... 

Analitycy twierdzą, że technologia 10 Gigabit Ethernet będzie implementowana przez operatorów pragnących zapewnić klientom biznesowym w sieciach MAN tanie usługi o dużej przepływności. Przez ostatnie lata firmy opowiadały się za 10 Gigabit Ethernetem jako technologią budowania łączy między przełącznikami. Przedsiębiorstwa mogłyby także używać jej do długodystansowych połączeń szkieletowych w dużych kampusach albo też do tworzenia własnych sieci MAN, tam gdzie jest dostępny ciemny światłowód. 

Według badań i prognoz IDC liczba portów 10 Gigabit Ethernet wynosi obecnie 16 tys. i ma wzrosnąć do ok. 380 tys. w 2005 r. Firma prognozuje, że w tym samym okresie cena portu obniży się z 39 tys. do ok. 8 tys. USD. Te cenowe manewry mogą być kluczowe dla szybkości, z jaką technologia 10 Gigabit Ethernet zostanie zaadaptowana przez przedsiębiorstwa. 

Prace nad przełącznikami 10 Gigabit Ethernet prowadzi już sporo firm, w tym Avaya, Cisco Systems, Enterasys, Foundry Networks i Riverstone Networks. Cisco, Foundry i Riverstone tworzą swoje produkty głównie z myślą o dostawcach usług. Avaya i Enterasys koncentrują się na urządzeniach 10 Gigabit Ethernet dla dużych przedsiębiorstw [4].

7. Ethernet w przyszłości

Przyszłość związana z rozwojem sieci Ethernet 10G zapowiada się bardzo ciekawie dla użytkowników. Ponieważ 23 listopada 2006 r. naukowcy z IEEE rozpoczęli prace nad opracowaniem technologii, która umożliwiałaby wprowadzenie nowego standardu sieci Ethernet o prędkości do 100 Gb/s. W czerwcu 2010 roku standard ten (802.3ba) został zaakceptowany przez IEEE. Teraz tylko zostaje nam oczekiwanie kiedy ten standard zawita do naszego kraju i zostanie udostępniony użytkownikom w przyzwoitej cenie a nie tylko firmą i organizacją rządowym. Niestety jest to ciągle daleka przyszłość dla nas klientów.

Chce też przedstawić już miejsca, w których Internet 100G (rys.5) jest już dostępny. Lecz jest on tylko udostępniony organizacją rządowym.

Rys. 5 Mapa Ethernetu 100G

8. Internet w Polsce

Krótka historia dziejów Internetu w Polsce i jej najważniejsze daty.

17 sierpnia 1991r.- Pierwszy wysłany e-mail z Uniwersytetu Warszawskiego do Uniwersytetu w Kopenhadze;

20 grudnia 1991r.- Internet jest dostępny w Polsce i USA znosi ograniczone łączności z Polską;

1995r.- Zostaje uruchomiony pierwszy Polski portal internetowy WP;

Kwiecień 1996r. - TP S.A. uruchamia anonimowy dostęp do Internetu po przez modemy;

2000-2010r. - Największy wzrost zainteresowania się Internetem;

2010r. - 64% ludności województwa kujawsko- pomorskiego nie korzysta z Internetu;

2011r. - 20-sto lecie Polskiego Internetu.

Obecnie w naszym kraju mamy dużą ilość różnych organizacji dostarczających Internet, szacuje się że jest ich ponad 1000, na samym Śląsku jest ich ok. 300-stu. Jak łatwo można się domyślić każda z nich ma swoje własne grupy pakietów, którymi chcą pozyskać coraz większe grono klientów. Niestety ówczesne możliwości łączy są przeciętne, standardowe łącze w cenie pięćdziesięciu paru złoty to ok. 2 Mb/s, a szybsze łącza trzeba zapłacić ponad 100 zł. Najszybsze dostępne łącze to ok. 120 Mb/s jak na razie w naszym kraju, lecz na pewno za parę lat to się zmieni tak jak zainteresowanie Internetem.

Największy wzrost zainteresowania związany z Internetem w naszym kraju miał miejsce na przełomie lat 2000 - 2010, w tedy największym zainteresowaniem cieszyły się:

• Kawiarenki internetowe

• Modem Sagem F@st 800 i Neostrada TP

• Google

• Nasza Klasa

• Torrent

• YouTube

• Allegro

• Wikipedia

• Demotywatory

• Blog.pl

• Gadu-Gadu

9. Światłowód czy skrętka

Kabel światłowodowy (ang. Optical fiber cable) - kabel zawierający jedno lub więcej włókien szklanych przewodzących impulsy światła.

W telekomunikacji wykorzystuje się zwykle światło podczerwone. Kable utworzone z włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s (ok. 12,5 GB/s); najszybsze systemy światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s. Kłopot konstrukcyjny sprawia tylko stosunkowo duży promień zgięcia światłowodu. Musi wynosić on kilka cali, aby było możliwe właściwe wewnętrzne odbijanie i rozchodzenie się światła, a samo włókno nie uległo uszkodzeniu.

Nowy typ światłowodów - Alcatel opracował nowy typ światłowodu wielomodowego - GIGAlite, który pozwala na przesyłanie w sieciach LAN danych z szybkością 1 Gbit/s na odległość 550 metrów. Obecnie obowiązujący standard sieci Ethernet przewiduje obsługę sieci o długości nie przekraczającej 275 metrów, co w wielu wypadkach jest niewystarczające dla współczesnych rozwiązań sieciowych. Światłowody GIGAlite zostały zaprojektowane tak, aby w pełni zachować kompatybilność z dotychczas stosowanymi rozwiązaniami. Mogą być z łatwością zintegrowane z istniejącymi sieciami, a ich instalacja nie wymaga dodatkowego szkolenia ani nowych umiejętności.

Kabel koncentryczny stosowano początkowo głównie do tworzenia niewielkich sieci LAN, jest teraz najczęściej stosowanym medium transmisyjnym w sieciach hybrydowych, związanych ze środowiskiem telewizji kablowej CATV. Składa się z dwóch przewodów koncentrycznie umieszczonych jeden wewnątrz drugiego, co zapewnia większą odporność na zakłócenia - a co za tym idzie - zapewniają lepszą jakość transmisji. Powszechnie stasuje się dwa rodzaje kabli koncentrycznych: kable o oporności falowej 50 i 75 omów. Kable 75-omowe o przekrojach

4 - 6 mm są wykorzystywane zarówno w transmisji cyfrowej, jak i analogowej, a sygnały można przesyłać z przepływnością do 600Mb/s (pasmo 200 MHz użytkowane w telewizji kablowej CATV). Parametry transmisyjne kabli koncentrycznych pozwalają na ogól uzyskiwać wyższe przepływności, lecz o mniejszym zasięgu niż za pomocy skrętek. 

W poniższej tabeli chcę wyróżnić wady jak i zalety obu rodzajów przewodów.

Zalety światłowodu: zdolność przesyłania danych na duże odległości obojętność na zakłócenia elektromagnetyczne duża niezawodność praktycznie niemożliwe do podsłuchania	Zalety skrętki: jest najtańszym medium transmisji wysoka prędkość transmisji do 100Mb/s łatwe diagnozowanie uszkodzeń łatwa instalacja odporność na poważne jest akceptowana przez wiele rodzajów sieci.
Wady światłowodu: koszty okablowania trudna instalacja	Wady skrętki: niższa długość odcinka mała odporność na zakłócenia niska odporność na uszkodzenia

10. Przykładowi dostawcy Internetu

Na naszym rynku mamy mnóstwo różnych dostawców Internetu od małych firm osiedlowych do potentatów krajowych. Chciałbym porównać kilka znanych firm pod kątem oferowanych nam przez nich pakietów internetowych.

Pierwszą firmą będzie UPC [7] z jej pakietami, które są pokazane w tabelce poniżej.

Pakiet	5 Mb/s	10 Mb/s	25 Mb/s	50 Mb/s	120 Mb/s
Cena	56 zł	66zł	80 zł	101 zł	152 zł
Prędkość pobierania	5 Mb/s	10 Mb/s	25 Mb/s	50 Mb/s	120 Mb/s
Prędkość wysyłania	0.5 Mb/s	1 Mb/s	1.5 Mb/s	5 Mb/s	10 Mb/s

Tab. 1 Dostępne pakiety przez UPC

Kolejną firmą jest Vectra [8] z jej pakietem, pokazanymi w tabeli poniżej.

Pakiet	2 Mb/s	8 Mb/s	16 Mb/s	24 Mb/s	64 Mb/s
Cena*	54.90 zł	59,90zł	89,90 zł	109,90 zł	154,90 zł
Prędkość pobierania**	2 Mb/s	8 Mb/s	16 Mb/s	24 Mb/s	64 Mb/s
Prędkość wysyłania**	256 Kb/s	512 Kb/s	1 Mb/s	2 Mb/s	4 Mb/s

Tab. 2 Dostępne pakiety przez Vectre

*ceny dotyczą umowy na 24 miesiące, jest jeszcze oferta na 12 i 36 miesięcy

**w nocy prędkości pobierania i wysyłania są podwajane, prócz najtańszego pakietu

Następnym dostawcą Internetu jest Sileman [9] z ich pakietami.

Pakiet	500 kb/s	4 Mb/s	8 Mb/s	24 Mb/s
Cena	49.90 zł	59,90zł	79,90 zł	126,90 zł
Prędkość pobierania*	500 Kb/s	4 Mb/s	8 Mb/s	24 Mb/s
Prędkość wysyłania*	256 Kb/s	512 Kb/s	1 Mb/s	2 Mb/s

Tab. 3 Dostępne pakiety przez Silemana

*prędkość wzrasta o 50% przy stażu rocznym i o 100% przy stażu 4 letnim

Czwartą i ostatnią firmą jaką chcę przedstawić jest TP [10] z jej pakietami.

Pakiet	2 Mb/s	6 Mb/s	10 Mb/s	20 Mb/s
Cena*	54.44 zł	59,48zł	64,53 zł	69,57 zł
Prędkość pobierania	2 Mb/s	6 Mb/s	10 Mb/s	20 Mb/s
Prędkość wysyłania	256 Kb/s	512 Kb/s	1 Mb/s	1 Mb/s

Tab. 4 Dostępne pakiety przez TP

*ceny dotyczą umowy na 24 miesiące, jest jeszcze oferta na 12 i 36 miesięcy

11. Wykres

Poniższy wykres pokazuje nam zestawienie powyższych firm dostarczających Internet i ich dostępne pakiety internetowe jakie nam oferują.

Wyk. 2 Wykaz dostępnych pakietów internetowych

12. Ciekawostki

Na koniec chciałbym przedstawić ranking prędkości pobierania, który został przygotowany przez witrynę speedtest.net.

Ranking:

1. Korea 22.61 Mb/s

2. Wyspy Aland 19.05 Mb/s

3. Łotwa 17.73 Mb/s 

30. USA 7.73 Mb/s 
52. Polska 4.39 Mb/s

Jak widać nasz kraj nie klasuje się na samym końcu, lecz z nie wielką stratą do takiej potęgi jak USA.

W znalezionej ankiecie możemy zobaczyć jakie są znane portale i jak często są one odwiedzane przez Polaków.

13. Bibliografia

[1] http://pl.wikipedia.org/wiki/Ethernet

[2] http://pl.wikipedia.org/wiki/IEEE_802

[3]

[4] http://www.tech-portal.pl/content/view/38/38/

[5] http://www.clico.pl/rozwiazania/producenci/safenet/safenet-wprowadzil-10g-szyfrator-ethernet-l2

[6] http://www.networld.pl/news/42378/10.Gigabit.Ethernet.coraz.blizej.html

[7]www.upc.pl

[8]www.vectra.pl

[9]www.sileman.pl

[10]www.orange.pl

Strona | 12

---