Gigabit Ethernet (GbE)

co je Gigabit Ethernet (GbE)?

Gigabit Ethernet (GbE), přenosová technologie založená na formátu rámce Ethernet a protokolu používaném v místních sítích (LAN), poskytuje datovou rychlost 1 miliardy bitů za sekundu nebo 1 gigabit (Gb). Gigabit Ethernet je definován ve standardu Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.3 a v současné době se používá jako páteř v mnoha podnikových sítích.

Gigabit Ethernet spojuje počítače a servery v lokálních sítích. Jeho zlepšení rychlosti přenosu dat a kabeláže přimělo mnoho podniků nahradit Fast Ethernet gigabitovým Ethernetem pro kabelové místní sítě.

Gigabit Ethernet se přenáší na optické vlákno nebo měděný drát. Stávající sítě Ethernet LAN s kartami 10 megabitů za sekundu a 100 Mbps se mohou napájet do páteře Gigabit Ethernet.

objevují se také novější standardy, jako je 10 GbE, síťový standard, který je 10krát rychlejší než Gigabit Ethernet. Dnes mají datová centra a podniky nesčetné množství možností rychlostí Gigabit Ethernet, včetně 10 GbE, 20 GbE, 40 GbE a 100 GbE pro přepínání jádra.

jak Gigabit Ethernet funguje

Gigabit Ethernet sítě mohou fungovat jako poloduplexní sítě pro sdílená média nebo jako ethernetové přepínače se spínanou plně duplexní sítí.

Gigabit Ethernet používá stejnou strukturu 802.3 rámování jako standardní Ethernet. Podporuje rychlosti 1 Gb za sekundu (Gbps) pomocí Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect (CSMA/CD). CSMA / CD zpracovává přenosy po kolizi došlo. Přenosová rychlost může způsobit, že se datové pakety protnou, když se dvě zařízení ve stejné síti Ethernet pokusí přenášet data současně. CSMA / CD detekuje a zahodí sražené datové pakety.

gigabitové ethernetové rychlosti jsou dodávány buď měděnými nebo optickými kabely. Kabely z optických vláken jsou potřebné pro dálkové přenosy větší než 300 metrů (m). Tradiční ethernetové kabely však mohou přenášet data při gigabitových rychlostech na kratší vzdálenosti – zejména kabely Cat5e nebo vyšší nebo standard kabeláže 1000Base-T a vyšší. Kabel Cat5e se například skládá ze čtyř párů osmi kroucených vodičů v jednom kabelu.

typy Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet je implementován v různých standardech fyzické vrstvy kabeláže, včetně následujících:

• 1000Base-CX. Tento standard, který se používá pro připojení do 25 m, používá buď vyváženou twinaxiální kabeláž, nebo kabeláž se stíněným krouceným párem (STP).
• 1000Base-SX. Tento standard, který se používá pro připojení do 220 m, používá kabely z optických vláken pro přenosy s krátkou vlnovou délkou.
• 1000Base-LX. Tento standard, který se používá pro připojení do maximální vzdálenosti 5 kilometrů (km), používá kabely z optických vláken.
• 1000Base-T. Tento standard, který se používá pro připojení do 100 m, používá nestíněné měděné kabely s krouceným párem (UTP) s Cat5, Cat5e, Cat6 a Cat7.
• 1000BASE-T1. Tento standard, který se používá pro připojení do 15 m, používá měděné kabely STP.
• 1000BASE-TX. Tento standard, který je podobný 1000Base-T, se používá pro připojení do 100 m. Používá měděné kabely UTP. Tento standard však nedostává mnoho uznání kvůli jeho nákladům a požadavkům na kabely Cat6 a Cat7.
• 1000BASE-KX. Tento standard, který se používá pro připojení do 1 m, používá kabely typu UTP.

výhody Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet poskytuje následující výhody:

• spolehlivost. Kabely z optických vláken používané v některých nabídkách gigabitového internetu jsou odolnější a spolehlivější než tradiční měděné kabely.
• Rychlost. Přenosová rychlost 1 Gbps by měla být pro většinu online aplikací dnes více než dostatečná.
• menší latence. Snížené rychlosti latence se pohybují od 5 milisekund do 20 ms.
• přenos nebo streamování video dat. Gigabit Ethernet může plynule streamovat obsah 4K při vysoké obnovovací frekvenci.
• Podpora více uživatelů. Vysokorychlostní internet lze rozdělit do více úkolů pro podporu více zařízení.

historie

jako jedna z nejpoužívanějších LAN technologií byl Ethernet představen v roce 1973 a v průběhu let se vyvíjel:

• v roce 1995 byl představen Fast Ethernet a standardně zůstal nejrychlejší verzí Ethernetu po dobu tří let. Fast Ethernet byl navržen tak, aby přenášel provoz rychlostí 100 Mbps.
• v roce 1998, tři roky po zavedení Fast Ethernet, Gigabit Ethernet byl představen IEEE nahradit Fast Ethernet. Poskytoval datovou rychlost 1 Gb a zpočátku vyžadoval použití optických kabelů.
• v roce 1999 byl schválen nový standard, který umožnil použití kabeláže UTP Cat5, Cat5e nebo Cat6. Toto bylo nazýváno 1000Base-T.
• v roce 2002 bylo zavedeno 10 GbE.
• v roce 2004 byly přidány standardy 1000BASE-LX10 a 1000BASE-BX10.
• v roce 2010 byl zaveden standard pro 40 GbE a 100 GbE pro podporu agregace koncových bodů a odkazů.
• v roce 2013 IEEE zveřejnila výsledky ze studijní skupiny Ethernet pro standard 400 GbE.
• v roce 2017 IEEE ratifikovala 200 GbE a 400 GbE, které jsou dvakrát a čtyřikrát rychlejší než 100 GbE.
• technologický plán Ethernet Alliance očekává, že rychlost Ethernetu 800 Gbps až 1,6 terabitů za sekundu se stane standardem IEEE v letech 2023 až 2025.

další informace o 400 GbE a vlivu, který bude mít na podnikové sítě, naleznete v tomto článku.