Gigabit И 10 Gigabit Ethernet
Первый Ehternet 2
История Ethernet 3
Тенденция продаж Ethernet
Стек Gigabit Ethernet
Структура Gigabit Ethernet
Gigabit 1000 Base-T ‐ это стандартный интерфейс Gigabit Ethernet передачи по неэкранированной витой паре категории 5 и выше на расстояния до 100 метров. Для передачи используются все четыре пары медного кабеля, скорость передачи по одной паре 250 Мбит/c. 7
Эффект DMD • Менее удачное волокно, хотя удовлетворяет всем требованиям; • Менее удачный передатчик; • Менее удачный ввод сигнала.
Максимальные расстояния для стандарта Gigabit Ethernet
Спецификации GEthernet 1000 Base‐LX =1300 нм 9 мкм, одномодовое 1000 Base‐SX =850 нм 50 мкм, многомодовое 500 МГц‐км 50 мкм, многомодовое 400 МГц‐км 62. 5 мкм, многомодовое 200 МГц‐км 62. 5 мкм, многомодовое 160 МГц‐км 50 или 62. 5 мкм, многомодовое 400 или 500 МГц‐км 1000 Base‐T 1000 Base‐CX 4 пары кат. 5 UTP витая пара STP 25 м 220 м 275 м 500 м 550 м 5 км Кроме этого вне основных стандартов 802. 3 существуют 1000 Base‐LH (10 км) и 1000 Base‐ZX (90 км) Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs
Cat 5 e – 100 MHz/1000 Mbps(÷ 4)
Cat 6 – 250 MHz/1000 Mbps (÷ 4)
Cat 6 a – 500 MHz/10 Gbps (÷ 4)
Расширение кадра GEthernet Slot_time (окно коллизий) зависит от размеров сегмента и должно быть больше, чем время двойного прохождения сигнала по среде передачи. Для того, чтобы надежно обнаруживать коллизию при повышении скорости передачи есть два способа: а) уменьшить длину сегмента коллизий, а, следовательно, и Slot_time; б) увеличить минимальную длину кадра. При переходе от Ethernet к Fast Ethernet был уменьшен размер сегмента коллизий до 205 метров для UTP. Для функционирования Gigabit Ethernet выбрали путь увеличения минимальной длины кадра до 416 байт (для 1000 Base‐X) или 520 байт (для 1000 Base‐T) путем добавления к нему расширения кадра. Различия в длине связаны с дополнительным логическим кодированием 8 B/10 B для 1000 Base‐X. Расширение кадра игнорируется на приемной стороне. Pre+SFD DA SA T|L LLC data (Pad) FCS расширение 416 байт для 1000 Base‐X 520 байт для 1000 Base‐T Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs
Технология расширения носителя
Уплотнение (Packet bursting) Расширение кадра позволило избежать проблем с Slot_time, но во многих случаях для маленьких пакетов приходится передавать слишком много ненужной информации (448 байт расширения из 520). Пропускная способность падает до скоростей Fast Ethernet. Во избежание неполного использования канала передачи используется уплотнение кадров. Первый кадр передается, если нужно, с расширением, а вместо межкадровых промежутков (IFG*), когда станция должна "молчать", она выдает в среду символы расширения (для того, чтобы другие станции не захватили среду), а затем после первого IFG* следуют другие кадры, но уже без расширения (промежутки между кадрами опять заполняются символами расширения). В этом случае полоса пропускания используется намного более практично. МАС кадр с расширением IFG* MAC кадр Макс. последовательность ‐ два кадра максимальной длины IFG* ‐ во время межкадрового интервала станция выдает в среду передачи символы расширения кадра. Ethernet и Fast Ethernet не поддерживают расширение кадров и packet bursting. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs
1000 BASE‐X Connectors
Стандарт 10 Gigabit Ethernet
10 -Gigabit Ethernet • Стандарт IEEE 802. 3 ae (10‐Gigabit Ethernet по волоконно‐ оптическому кабелю) определяет три различных семейства физических уровней: 10 GBASE‐X(8 b/10 b, 10 GBASE‐LX 4), 10 GBASE‐R (64 b/66 b, 10 GBASE‐SR, 10 GBASE‐LR и 10 GBASE‐ER)и 10 GBASE‐W (64 b/66 b, 10 GBASE‐SW, 10 GBASE‐LW и 10 GBASE‐EW).
Спецификации 10 GEthernet Специф-ция 8 B/10 B PCS 64 B/66 B PCS 10 GBase-SR 10 GBase-SW WIS 10 GBase-LX 4 850 нм Serial 1310 нм WWDM 1310 нм 1550 нм Serial 10 GBase-LR 10 GBase-LW 10 GBase-ER 10 GBase-EW Спецификация WAN основана на использовании глобальных сетей SONET/SDH (Synchronous Optical Network / Synchronous Digital Hierarchy) благодаря инкапсуляции данных в кадр SONET канала ОС‐ 192, пропускная способность которого близка к 10 Гбит/сек. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs
Многомодовое волокно и 10 GE Использование многомодового оптоволокна в различных спецификациях 10 Gigabit Ethernet (по стандарту 802. 3 ae) Многомодовое оптическое волокно (MMF) 62. 5 u MMF 50 u MMF MГц*км 160 200 400 500 2000 850 нм Serial 26 м 33 м 66 м 82 м 300 м 240 м 300 м 1310 нм LX 4 300 м при 500 МГц*км Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs
Схема уровней для 10 Gbase Ethernet MDI Medium Dependent Interface XGMII 10 Gigabit Media Independent Interface PCS Physical Coding Sublayer PMA Physical Medium Attachment PMD Physical Medium Dependent WIS WAN Interface Sublayer LLC Logical Link Control
10 Gigabit TN 7588‐D (Dual 10 GBASE‐T) 16‐уровневая импульс‐но‐ амплитудная модуляция PAM 16 со звездной диаграммой (двухмерной совокупностью точек) DSQ 128 Разъемы Категории 7 (один из типов)
Блок схема сетевой карты для работы с GE и 10 GE
Cравнение режимов работы приемо‐ передатчиков в 1000 BASE‐T и 10 GBASE‐T. 1000 BASE-T 10 GBASE-T 5‐уровневая амплитудно‐импульсная модуляция (2 бита на символ) 10‐уровневая амплитудно‐импульсная модуляция (3 бита на символ) 4 D код Треллиса на пару (8 состояний) Полный дуплекс с эхоподавлением при передаче 125 Мбод, ~80 MГц используемой полосы 833 Мбод, ~450 МГц используемой полосы Подавления FEXT нет Необходимо подавление FEXT
10 G RJ‐ 45
NETGEAR’s Pro. Safe Stackable Gigabit Switches • • Pro. Safe: Reliable, Easy‐to‐use, Affordable GSM 7300 S: Massive bandwidth and flexibility – Scalable and Flexible • • 24 to 384 ports of Gigabit Ethernet connectivity 0 to 16 ports of 10 Gigabit Ethernet connectivity Simultaneous Stacking and uplink capability Deploy as desktop edge, aggregation or backbone – High Capacity • Wire speed, non‐blocking design • 48 Gbps of stacking bandwidth • Up to 160 Gbps of 10 Gigabit Ethernet connectivity – Resilient (no single point of failure) • Self‐healing, bi‐directional stacking backplane • Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) protects routing paths • Link Aggregation Groups (LAGs) across the stack ensure fault tolerant links
GSM 7328 S Specifications Pro. Safe 24 Port 10/1000 Layer 3 Switch with 4 Port 10 Gigabit Ethernet • • 24 10/1000 Mbps Ports with 4 combo SFPs 4 High Speed Module Bays (2 in front, 2 at the rear) – 10 Gbps XFP Module – AX 741 • AXM 751 10000 BASE‐SR “Short Reach” XFP • AXM 752 10000 BASE‐LR “Long Reach” XFP – 24 Gbps Stacking Module (12 Gbps full duplex) – AX 742 • Sold as a Kit which will include 2 modules and a stacking cable • • Full Layer 2 software suite – New filtering engine delivers better Qo. S capabilities Full Layer 3 software suite – RIP, OSPF, VRRP, etc. 1 RU, 19‐inch rack‐mountable Warranty: Limited Lifetime
GSM 7328 S
GSM 7352 S Specifications Pro. Safe 48 Port 10/1000 Layer 3 Switch with 4 Port 10 Gigabit Ethernet • • 24 10/1000 Mbps Ports with 8 combo SFPs 4 High Speed Module Bays (all 4 at the rear) – 10 Gbps XFP Module – AX 741 • • AXM 751 10000 BASE‐SR “Short Reach” XFP AXM 752 10000 BASE‐LR “Long Reach” XFP – 24 Gbps Stacking Module (12 Gbps full duplex) – AX 742 • • • Sold as a Kit which will include 2 modules and a stacking cable Full Layer 2 software suite – New filtering engine delivers better Qo. S capabilities Full Layer 3 software suite – RIP, OSPF, VRRP, etc. 1 RU, 19‐inch rack‐mountable Warranty: Limited Lifetime NA List: $4, 605
GSM 7352 S
10 Gigabit and Stacking Modules • AX 741 10 Gigabit Ethernet XFP Adapter Module – Used to adapt the module bay for XFP use • AXM 751 10000 BASE‐SR “Short Reach” XFP • AXM 752 10000 BASE‐LR “Long Reach” XFP • AX 742 24 Gbps Stacking Kit (24 Gbps full duplex) – Contains two stacking modules and a stacking cable – Recommended one kit per stacked switch for full 48 G stack bandwidth with dual ring redundancy
Stacking • Stack will function with one‐way connection • Completing the ring is preferred – improves performance (doubles bandwidth) – allows hot‐swapping of units • 60 cm stacking cable (23. 6 inches)
Stacking • AX 742 stacking kit includes two modules + 1 60 cm cable • Minimum number of kits required is number of switches less 1 • Number of kits recommended is same as number of switches for completed ring
Stacking • Up to 8 units per stack • GSM 7328 S and GSM 7352 S can be mixed • Uses dedicated high‐speed 24 (12+12 full duplex) Gbps stacking modules • Total of 48 Gbps stacking bandwidth with completed ring • Stack has single IP and is managed as a single entity from web interface or CLI • Hot swap capability – remove and replace failed switch without disrupting remainder of stack • Simplifies many configurations, eg VLANs which span multiple switches • Link Aggregation across different switches within stack adds redundancy for uplinks
Stacking Highlights – Hot Swap • • • Disconnect stacking cables at failed switch Stack continues to operate, even if original master has failed Remove failed switch Install new switch, reconnect stack cables New switch joins stack, learns stack configuration automatically Normal operation…. x x x
10 Gbps modules • Industry‐standard XFP optics modules • Hot‐swappable • AXM 751 – – 10 GBASE‐SR XFP 50 and 62. 5 micron multi‐mode fiber LC connector Up to 300 m, fiber‐dependent • AXM 752 – – 10 GBASE‐LR XFP 9 micron single‐mode fiber LC connector Up to 10 km
10 Gbps modules Industry-standard XFP optics module purchased separately, eg AXM 751, AXM 752
SFP modules • Adds 1 Gbps fiber connectivity via front‐panel combo ports – GSM 7328 S has 4 combo ports – GSM 7352 S has 8 combo ports – Inserting SFP module disables associated copper port
SFP Modules • Industry‐standard SFP optics modules for fiber connectivity • Same as used on FSM 73 xx range • AGM 731 F – 50 and 62. 5 micron multi‐mode fiber – LC connectors – 300+ m • AGM 732 F – 9 micron single‐mode fiber – LC connectors – 10 km • AGM 733 – 9 micron single‐mode fiber – LC connectors – 70 km
Additional Accessories • Pro. Safe Network Management System – NMS 100 – Comprehensive SNMP‐based network management software for your entire network infrastructure • SFP Fiber Modules – 1000 BASE‐SX – short reach up to 300 m – 1000 BASE‐LX – long reach up to 10 Km – 1000 BASE‐ZX – super long reach up to 70 Km • Gigabit Ethernet NICs – GA 311 • Copper network interface card for high‐speed desktop connectivity – GA 511 • Copper network interface card for high‐speed laptop connectivity
Адаптивная исключительно оптическая сеть
17 июня 2010 года Институт IEEE утвердил стандарты IEEE 802. 3 ba-2010 40 Гбит/с и 100 Гбит/с Ethernet Support full‐duplex operation only Preserve the 802. 3 / Ethernet frame format utilizing the 802. 3 media access controller (MAC) Preserve minimum and maximum frame size of current 802. 3 standard Support a bit error rate (BER) better than or equal to 10‐ 12 at the MAC/ physical layer service interface Provide appropriate support for optical transport network (OTN) Support a MAC data rate of 40 gigabit per second Provide physical layer specifications which support 40 gigabit per second operation over: least 10 km on single mode fibre (SMF) at least 100 m on OM 3 multi‐mode fibre (MMF) at least 7 m over a copper cable assembly at least 1 m over a backplane at Support a MAC data rate of 100 gigabit per second Provide physical layer specifications which support 100 gigabit per second operation over: least 40 km on SMF at least 100 m on OM 3 MMF at least 7 m over a copper cable assembly at
IEEE 802. 3 ba-2010 40 Гбит/с и 100 Гбит/с Ethernet
IEEE 802. 3 ba Architecture
Опорная сеть на базе 100 GE
Потоки слов в сети 100 GE (100 GBASE-R)
Физическая среда 40 GE Среда Расстоян Форм-фактор ие Среда передачи Шина (Backplane) По 40 Gbase. Полосковая линия на печатной плате с крайней KR 4 импедансом 100 Ом при длине <1 м мере 1 м 4 х Гб/сек Медные провода По 40 Gbaseкрайней Пассивный набор кабелей QSFP CR 4 мере 7 м 4 х10 Гбит/сек, 8 дифференциальных пар аксиальных кабелей Волокно Оптический модуль QSFP c LC‐разъемами По Оптический модуль CFP с LC или SC‐ 40 Gbase- крайней 4 х10 Гбит/сек на 8 параллельных разъемами SR 4 мере ленточных волокон ОМ 3 (850 нм) Активная оптическая волоконная сборка 100 м QSFP 40 Gbase 10 км LR 4 Разъемы
Физическая среда 100 GE Среда Расстояние Форм-фактор Среда передачи По крайней мере 7 метров кабеля 12 SFP пассивная кабельная сборка CXP 10 х10 Гбит/сек, 20 дифференциальных пар аксиальных кабелей 100 GBase-SR 10 По крайней мере 100 м 12 SFP Активный опто‐волоконный ансамбль CXP Оптический модуль CXP с разъемами MTP или MPO Оптический модуль CFP с разъемами MTP или MPO 10 x 10 Гбит/сек на 20 параллельных ленточных волокон OM 3, 850 нм 100 Gbase-LR 4 По крайней мере 10 км Оптический модуль CFP с разъемами LS или SC 4 X 25 Гбит/сек DWDM на SMF паре, 1295‐ 1310 нм ER 4 40 км Разъемы нм Медные провода 100 Gbase-SR 10 Волокно
Скачать презентацию Gigabit И 10 Gigabit Ethernet Первый Ehternet
Лекция 07-Gigabit И 10Gigabit Ethernet.pptx