Сеть 1000 мбит с

Сеть 1000 мбит с

Gigabit Ethernet (GE, GbE, или 1 GigE) в компьютерных сетях — термин, описывающий различные технологии передачи Ethernet-кадров со скоростью 1 гигабит в секунду, определяемые рядом стандартов группы IEEE 802.3. Используется для построения проводных локальных сетей с 1999 года, постепенно вытесняя Fast Ethernet благодаря значительно более высокой скорости передачи данных. При этом необходимые кабели и часть сетевого оборудования мало отличаются от используемых в предыдущих стандартах, широко распространены и обладают низкой стоимостью.

Ранее в стандарте описывались полудуплексные гигабитные соединения с использованием сетевых концентраторов [1] , но эта спецификация больше не обновляется, и сейчас используется исключительно полнодуплексный режим с соединением через коммутаторы.

Содержание

История [ править | править код ]

Ethernet стал результатом исследований, проведённых Xerox PARC в начале 1970-х годов, и затем развился в популярный протокол физического и канального уровней OSI. Fast Ethernet увеличил скорость передачи данных с 10 до 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet — следующий шаг, на котором скорость увеличилась до 1000 Мбит/с. Первоначально стандарт Gigabit Ethernet был опубликован IEEE в июне 1998 г. как IEEE 802.3z и предполагал использование только оптоволоконного кабеля. Другое широко распространённое название 802.3z — 1000BASE-X, где -X может означать -CX, -SX, -LX или (не описанный в стандарте) -ZX (см. Fast Ethernet).

IEEE 802.3ab, ратифицированный в 1999 г., определяет стандарт гигабитной передачи данных по неэкранированной витой паре (UTP) категорий 5, 5e и 6, и известен как 1000BASE-T. После ратификации 802.3ab, гигабитный Ethernet стал прикладной технологией, так как организации могли использовать уже существующую кабельную инфраструктуру.

IEEE 802.3ah, ратифицированный в 2004 г., добавил ещё два гигабитных стандарта для оптоволокна: 1000BASE-LX10 (уже широко использовавшийся поставщиками услуг в качестве дополнительной опции) и 1000BASE-BX10. Они являлись частью более обширной группы протоколов (см. Ethernet in the First Mile).

Первоначально гигабитный Ethernet использовался только для опорных сетей с высокой пропускной способностью (к примеру, в высокоскоростных кампусных сетях). В 2000 г. Power Mac G4 и PowerBook G4 компании Apple стали первыми персональными компьютерами на массовом рынке, предоставлявшими возможность 1000BASE-T соединения [2] . Вскоре это стало встроенной особенностью и во многих других компьютерах.

Варианты [ править | править код ]

Всего существует пять стандартов физического уровня для гигабитного Ethernet, использующих оптоволоконный кабель (1000BASE-X), витую пару (1000BASE-T) или экранированный сбалансированный медный кабель (1000BASE-CX).

Стандарт IEEE 802.3z включает в себя 1000BASE-SX для передачи сигнала по многомодовому оптоволокну, 1000BASE-LX — по одномодовому оптоволокну, и почти вышедший из употребления 1000BASE-CX — по экранированному сбалансированному медному кабелю. Эти стандарты используют кодирование 8b/10b, которое повышает скорость передачи линии на 25 %, с 1000 Мбит/с до 1250 Мбит/с. Символы затем отправляются с использованием кода NRZ.

IEEE 802.3ab, в котором описан широко распространённый тип интерфейса 1000BASE-T, использует другую схему кодирования, чтобы поддерживать скорость передачи символов на как можно более низком уровне для отправки данных по витой паре.

IEEE 802.3ap определяет работу Ethernet на электронных объединительных платах при различных скоростях.

Ethernet in the First Mile позднее добавил стандарты 1000BASE-LX10 и -BX10.

IEEE 802.3bv-2017, описан стандарт передачи через пластиковое оптическое волокно (POF характеристики в стандарте IEC 60793-2-40 A4a.2) полный дуплекс, используется кодирование больших блоков 64b/65b в красном свете (600–700 нм). Для домашних условий 1000BASE-RHA (разделка волокна POF подручными средствами), промышленный 1000BASE-RHB и для автомобильных соединений 1000BASE-RHC (15-40м).

Разработка стандартов Гигабитного Ethernet привела к спецификациям для медного кабеля UTP, однорежимного волокна и многорежимного волокна. В сетях Гигабитного Ethernet биты транспортируются за долю того времени, которое они занимают в сетях на 100 Мбит/с и 10 Мбит/с. В сигналах, проходящих быстрее, биты становятся более восприимчивыми к шуму, и поэтому синхронизация является критической. Вопрос производительности основан на том, как быстро сетевой адаптер или интерфейс могут изменять уровни напряжения и насколько достоверно это изменение напряжения может быть обнаружено на расстоянии в 100 метров на принимающем адаптере NIC или интерфейсе.

Читайте также:  Синхронизация с айфона на айфон через айтюнс

1000 Мбит/с — Гигабитный Ethernet

На этих более высоких скоростях, кодирование и декодирование данных является более сложным. Гигабитный Ethernet использует два отдельных шага кодирования. Передача данных более эффективна, когда используются коды для представления потока битов. Кодирование данных позволяет синхронизацию, эффективное использование полосы пропускания и улучшенных характеристик отношения сигнал-шум.

Ethernet 1000BASE-T

Ethernet 1000BASE-T обеспечивает полнодуплексную передачу, используя все четыре пары в кабеле Категории 5 или более позднего UTP. Гигабитный Ethernet по медному проводу позволяет увеличение скорости со 100 Мбит/с на одну пару проводов до 125 Мбит/с на пару проводов, или 500 Мбит/с для всех четырех пар. Каждая проводная пара переносит сигналы в полном дуплексе, удваивая 500 Мбит/с до 1000 Мбит/с.

1000BASE-T использует кодирование строки 4D-PAM5, чтобы получить пропускную способность данных в 1 Гбит/с. Эта схема кодирования позволяет передачу сигналов по четырем проводным парам одновременно. Она преобразовывает 8-разрядный байт данных в одновременную передачу четырех кодовых знаков (4D), которые отправляются по носителю, по одному на каждой паре, в виде сигналов , Модулируемых с Амплитудой Импульса 5-го уровня (PAM5). Это означает, что каждый символ соответствует двум битам данных. Поскольку информация перемещается одновременно по четырем путям, схема должна разделять фреймы в передатчике и повторно собирать их в приемнике. Рисунок показывает представление схемы, используемой в Ethernet 1000BASE-T.

1000BASE-T позволяет передачу и прием данных в обоих направлениях — на одном и том же проводе и одновременно. Этот поток трафика создает постоянные коллизии на проводных парах. Эти коллизии приводят к сложным шаблонам напряжения. Гибридные схемы, обнаруживающие сигналы, используют сложные методы, такие как эхоподавление, Прямая коррекция ошибок (FEC) Уровня 1 и разумный выбор уровней напряжения. Используя эти методы, система достигает пропускной способности в 1 гигабит.

Чтобы помочь с синхронизацией, Физический уровень инкапсулирует каждый фрейм с разделителями начала потока и конца потока. Синхронизация цикла поддерживается непрерывными потоками символов IDLE (неактивен), отправляемых на каждую проводную пару во время межкадрового интервала.

В отличие от большинства цифровых сигналов, где обычно есть несколько дискретных уровней напряжения, 1000BASE-T использует множество уровней напряжения. В неактивные периоды на кабеле находятся девять уровней напряжения. Во время передачи данных на кабеле находятся до 17 уровней напряжения. С таким большим количеством состояний, объединенных с эффектами шума, сигнал на проводе больше походит на аналоговый, чем на цифровой. Подобно аналоговой, система более восприимчива к шуму из-за проблем с обжатием и кабелем.

В гонке за лидерство на рынке интернет-провайдеры, предлагающие проводной Интернет, используют разные стратегии. Многие из них идут привычным путем: удешевляют тарифы, улучшают оборудование, обеспечивают поддержку локальных медиаресурсов с бесплатным контентом. Но есть и такие провайдеры, которые свое место под солнцем пытаются завоевать амбициозными фишками типа поставки высокоскоростного Интернета – соединения со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. В некоторых странах СНГ (например, в Казахстане) пока что редко можно встретить предлагаемую провайдерами скорость Интернета больше 150 Мбит/с. А вот на сайтах интернет-провайдеров России, Украины и Беларуси предложения в виде тарифных планов со скоростью 200, 300, 500 и даже 1000 Мбит/с – не редкость. Высокоскоростные тарифные планы стоят дороже обычных, в рамках которых обещается, как правило, безлимитный трафик и скорость до 100 Мбит/с. Стоимость высокоскоростных тарифов больше тарифов обычных, однако цены не прямо пропорциональны кратности увеличения скорости. За тариф со скоростью 200 Мбит/с провайдеры просят стоимость скорости 100 Мбит/с с наценкой в среднем 30-40%. А в акционных тарифах, на которые нужно срочно переходить до такого-то числа, иначе шанс будет упущен, наценка может быть и того меньше. В чем же секрет такой щедрости? Все ли объясняется стратегией «в большой упаковке дешевле»? Ниже рассмотрим подводные камни высокоскоростных тарифных.

Читайте также:  Решение парадоксов рассела было осуществлено благодаря созданию

1. Зачем нужна скорость Интернета больше 100 Мбит/с?

Высокая скорость Интернета – более 100 Мбит/с – актуальна далеко не в каждом случае. Тарифного плана со скоростью 100 Мбит/с будет достаточно для комфортного веб-серфинга, онлайн-игр, просмотра IP-TV или видео в Интернете, в том числе в HD-качестве. Проблемы могут возникнуть разве что в случае подключения по Wi-Fi такого числа устройств, при которых роутер начинает сильно урезать скорость для каждого из пользователей домашней сети. Для усредненного роутера это, как правило, более 10 устройств (включая телевизоры, холодильники и прочую технику Smart House).

Скорость Интернета больше 100 Мбит/с имеет смысл только при скачивании на компьютер увесистых файлов – дистрибутивов операционных систем или прочего ПО, видео в высоком качестве, аудиоколлекций и т.п. Только при постоянном скачивании большого размера файлов оплата высокоскоростного интернет-подключения может быть оправдана. Например, если члены всей семьи вечерами в одно и то же время активно скачивают файлы с торрент-трекеров и файловых хранилищ. Но и то речь идет только о тех тарифных планах, скорость которых в силу технических причин может быть задействована на компьютерных и мобильных устройствах в доме. Ведь чтобы раскрыть потенциал высокоскоростного тарифного плана, необходимо иметь в доме технику, которая бы, собственно, и обеспечила раскрытие этого потенциала. А не вся даже современная техника заточена под возможность использования высоких скоростей Интернета.

2. Возможности жестких дисков

Потенциал тарифа со скоростью Интернета более 200 Мбит/с может не раскрыться, если на компьютере установлен не SSD, а обычный HDD – жесткий диск с магнитными пластинами. При открытии сайтов в окне браузера их данные записываются в кэш, то есть загружаются на диск компьютера. Кэш браузера состоит из нескольких мелких файликов, скорость считывания и записи которых у HDD, как правило, не достигает даже 1 Мб/с (8 Мбит/с). Скорость от 80 до 170 Мб/с (соответственно, от 640 до 1360 Мбит/с) HDD могут развить только при последовательной записи файлов, то есть при скачивании единичных больших файлов с Интернета. Но это максимальный показатель, который может быть достигнут лишь на отдельных участках (у внешнего края пластины, где больше дорожек, на которых, соответственно, больше секторов). При записи больших файлов усредненная скорость записи данных может быть даже меньше половины максимально возможной скорости HDD.

Не только HDD, но даже не каждый SSD-диск сможет раскрыть потенциал тарифа со скоростью Интернета более 700 Мбит/с. Если говорить и вовсе о тарифе 1000 Мбит/с, то даже при наличии компьютера с производительным SSD оплачивать такой тариф есть смысл, если только в доме имеется роутер, и выход в Интернет осуществляется с нескольких устройств.

3. Пропускная способность роутера

«Правильные» провайдеры в описании тарифных планов на своих сайтах честно предупреждают, что предлагаемые высокие скорости могут быть получены только в условиях подключения напрямую – когда кабель провайдера подсоединяется к Ethernet-порту ПК или ноутбука. Дело в том, что домашние роутеры не только урезают скорость, распределяя ее между подключенными к сети устройствами, они еще и ограничены пропускной способностью в 300 Мбит/с. Это максимальная скорость, с которой теоретически может справиться бюджетный роутер. Для использования тарифного плана со скоростью Интернета в 1000 Мбит/с необходимо приобрести специальный мощный роутер с поддержкой соответствующего показателя скорости. А такие роутеры стоят на порядок дороже простеньких моделей.

Читайте также:  Что будет если не прогреть машину

Необходимо также понимать, что в условиях работы с максимальной нагрузкой ресурс роутера исчерпается быстрее.

4. Сетевая карта

Как и роутер, сетевая карта может быть ограничителем высокой скорости Интернета. Старые сетевые карты, например, могут поддерживать максимальную скорость передачи данных лишь 100 Мбит/с. В таком случае придется апгрейдить ПК и заменить сетевую карту на современную с большей пропускной способностью.

5. Модуль Wi-Fi

С модулем Wi-Fi, встроенным в ноутбук или в составе ПК, та же картина, что и с сетевой картой. Бюджетные сборки ноутбуков могут комплектоваться модулями Wi-Fi с пропускной способностью до 150 Мбит/с. А старые сетевые карты с Wi-Fi для ПК, подключаемые через интерфейс PCI, и вовсе ограничены скоростью стандарта 802.11a – до 54 Мбит/с. В этом случае модуль Wi-Fi придется заменить. Или специально для работы с высокоскоростным тарифным планом приобрести модуль Wi-Fi, подключаемый к порту USB.

6. Слабый процессор

Процессор в меньшей степени, чем указанные выше устройства, может негативно влиять на скорость поставки Интернета. Тем не менее, это «сердце» компьютера, и от него в какой-то степени будет зависеть, насколько быстро данные будут записаны на жесткий диск или считаны с него. Так что если речь идет о приобретении высокоскоростного тарифного плана, слабый процессор компьютера необходимо будет заменить на более производительный. А это довольно немалые финансовые затраты, особенно если процессор придется менять вместе с материнской платой. Если ноутбук не поддерживает замену процессора, его нужно будет продать и приобрести новый с более мощной начинкой.

7. Резюмируя: стоит ли переходить на высокоскоростные тарифы?

Интернет со скоростью выше 200 Мбит/с рассматривать как назревшую потребность общества пока что нельзя. Если не для обеспечения приемлемой скорости каждому из пользователей небольших офисов, хостелов, кафешек, заправок, прочих общественных мест, переход на дорогостоящий тарифный план может оказаться пустой тратой денег. Быстрый доступ к сайтам обеспечивается и в рамках тарифа со скоростью до 100 Мбит/с. Если дело имеем с медленным сервером, здесь не поможет ни один высокоскоростной тариф. Проще обратиться к владельцу сайта с просьбой модернизировать оборудование. Высокоскоростной тариф даже не всегда сможет обеспечить оперативность скачивания файлов с Интернета. Например, высокая скорость Интернета на текущем компьютере никак не решит вопрос со временем загрузки файла через торрент в условиях низкой скорости Интернета у раздающего сида (или намеренного ее ограничения в настройках торрент-клиента).

Поставку высокоскоростных тарифов интернет-провайдеры часто используют в качестве маркетингового хода, чтобы привлечь клиентов. Точнее, отбить их у конкурентов. Очень хорошо, если на сайте провайдера при описании тарифов оговариваются конкретные технические требования к устройствам, которые будут участвовать в процессе обеспечения высокой скорости Интернета (собственно, то, о чем говорилось выше).

Важно учесть, что в тарифных планах провайдеры прописывают формулировку «до такой-то скорости», например, «до 300 Мбит/с». Указываемые провайдерами в тарифных планах скорости – это, как правило, максимальные показатели, достигаемые при определенных условиях. К примеру, не в часы пик, когда канал провайдера не перегружен. Если все же принято решение перейти на высокоскоростной тарифный план, необходимо уточнить у провайдера реальную скорость Интернета, в частности, насколько она обычно снижается в часы пик.

Ссылка на основную публикацию
Сетевой город 71 щекино школа 12
Запрошенная Вами страница не найдена. Возможно, Вы перешли по устаревшей ссылке или неверно ввели адрес. 2019 Электронное образование Министерство по...
Самый лучший музыкальный центр по звуку
На первый взгляд, сегодня мало кому в голову придет купить музыкальный центр себе домой, когда прослушивать музыку можно, просто подключив...
Самый лучший плеер для виндовс 7
Чтобы просмотр фильмов или прослушивание музыки за компьютером было действительно комфортным, необходимо скачать по-настоящему качественный проигрыватель. Ниже представлена подборка из...
Сетевой драйвер для ноутбука асер
Драйвера для ноутбуков и нетбуков Acer Поддерживаемые операционные системы: Windows 7 Для начала загрузки данного файла, найдите под пунктом номер...
Adblock detector