Ethernet Standartları neden 10/100/1000 şeklinde yazılmıştır? Neden sadece 1000 değil?

Ethernet Standartlarını her zaman " düşük değer / orta değer / maksimum değer " şeklinde yazıldığını ve neden her zaman merak ettim.

Bir yönlendirici, eğer uygun şekilde yapılandırılmışsa, "/" 'yi gereksiz kılıyorsa, daha düşük hızlarda azami hız üretemez mi?

Bunu içerir çünkü tüm portlar birden fazla hızda veya belirli hızlarda çalışamaz.

Yalnızca bir hızda çalıştırma, en çok 100BASE-TX ilk çıktığında ve bazı anahtarlarda erişim sağlamak için 10BASE-T portlu bir yukarı bağlantı portu olarak sabit 100BASE-TX portu bulunduğunda en yaygın olanıydı. Ancak, çoğu GBIC / SFP tabanlı bağlantı noktasının yalnızca belirli bir hızda çalışması (örneğin 100 Mbps veya 1000 Mbps) yaygındır.

İlerlemeye devam ederseniz, düşürülen bazı düşük hızlar için destek görmeye başlayacaksınız. Cisco artık yeni "multi-Gig" portları ile 10BASE-T için destek vermiyor. Bunun Cisco tarafından bir tasarım seçimi mi, yoksa hala işlerinde olan IEEE 802.3bz değişikliğinin bir parçası olup olmadığından emin değilim.

Ayrıca, Cisco Nexus platformundaki çoğu (AFAIK tümü, ancak% 100 kesin değil) bağlantı noktalarını 10BASE-T'yi artık desteklemeyecek ve 100/1000 bağlantı noktası (veya 100BASE-TX'i desteklemeyen 1000/10000 bağlantı noktası) olarak tanımlayacaksınız. ).

Ve sadece Cisco değil. 10G yeteneği sağlayan diğer satıcılar genellikle portları 1 / 10G veya 100/1000/10000 hızlarla sınırlandırır. Örnek olarak, HP, çift hızlı modeli izleyen birkaç ürüne sahiptir ve Extreme, 10G bakır bağlantı noktaları için üç hızlı modeli kullanma eğilimindedir.

İyi soru. Tamamen cevaplamak için Ethernet Kablolamasına çok derin bir bakış atılması gerekir. Ama daha basit bir dilde anlatmaya çalışacağım.

Her üç hız da (10, 100, 1000) aynı fiziksel kablolama üzerinden çalışır: Korumasız Bükümlü Çift ( UTP ). UTP, 4 çift telden (toplam 8 tel) oluşur - her çift birbirlerinin etrafında bükülür . Her bir tel çifti, diğer uca sinyal göndermek için birlikte çalışır.

Aynı fiziksel kablonun kablo boyunca bu kadar çok farklı hızlarda uçlar boyunca taşınmasını sağlayan şey, 4 çift telin her birinin farklı şekillerde kullanılmasıdır. Üç ayrı fikri tartışmamız gerekecek: Standartlar ve Tel Kullanımı, İletilen Uçlar ve Frekans.

Standartlar ve Tel Kullanımı

Örneğin, 100BASE-TX , 100 MB / s iletim hızını UTP üzerinden yöneten baskın standarttır. Bunu, aktarma için bir çift kablo ve diğer alma için bir çift kablo ayırarak yapar - kalan iki çift kullanılmaz.

1000BASE-T , 1000 MB / s iletim hızını UTP üzerinden yöneten baskın standarttır. Bunu, dört tel çiftinin hepsini aynı anda her iki yönde de kullanarak yapar. Her bir çift bir seferde yaklaşık 250Mbps trafik taşımaktan ve toplam 1000Mbps veya 1Gbps verim sağlamaktan sorumludur.

İletilen bit

100BASE-TX ve 1000BASE-T arasındaki diğer farklardan biri, tellerin her biri boyunca farklı bitler iletmesidir.

Temel olarak, herhangi bir zamanda tel üzerindeki belirli bir voltaj sinyali belirli bir değeri temsil eder. 100BASE-TX'te, var olabilecek yalnızca iki olası değer vardır: değeri 0veya değeri 1. Herhangi bir durumda, tel boyunca tek bir bit aktarılabileceğini söyleyebilirsiniz .

1000BASE-T içinde, orada , dört tel üzerinde mevcut olası voltaj değerleri: 00 01 10 11. Veya farklı şekilde söylendiğinde, 1000BASE-T standardında UTP'ye uygulanan her sinyal örneği bir seferde iki bit aktarır .

Sıklık

100BASE-TX , 100MHz frekansını gerektirir ; bu, her bir sinyalin diğer taraf tarafından saniyede 100 milyon kez uygulanabileceği ve okunabileceği anlamına gelir. Bu, her bir çift telin a 1veya a iletebileceği hız olur 0. Bu, 100BASE-TX'in 100Mbps hızını alır, çünkü uygulanan sinyalin her bir örneği, iletilmekte olan bir bite eşittir. Ve her iki yönde de kullanılan iki çift olduğundan, bir yönde 100Mbps'ye, diğerinde 100Mbps'ye veya toplam 100Mbps'ye tam çift yönlüdür.

1000BASE-T, 125MHz frekansın kullanılmasını gerektirir; bu, sinyallerin saniyede 125 milyon kez (çift) kablolardan okunabileceği anlamına gelir. 1000BASE-T'de uygulanan bir sinyalin her örneği kablo boyunca iki bit gönderdiğinden, bu, her bir çiftin tel başına saniyede 250 milyon bit veya 250Mbps aktarabileceği anlamına gelir. Dört çift kullanıldığından, toplam 1000 Mbps veya 1 gbps hız verir.

özet

Bunlar, tek bir fiziksel kablolama spesifikasyonunun (UTP), bu kadar farklı hızlarda (10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps - veya 10/100/1000) veri iletebildiği yöntemlerden bazılarıdır. Bunu teknoloji evrimi terimlerinden düşünün - mühendisler aynı kablo üzerinden veri iletmenin yeni yollarını buldular. Bu şekilde, tek tel aynı anda birden fazla hız yapabilir. Tek bir UTP teli saniyede 10, 100 veya 1000 milyon bit yapabilir, bu nedenle teller ve arayüzler 10/100/1000 olarak etiketlenir.

^{Korkarım 10BASE-T'nin kablo boyunca bitleri nasıl aktardığının özelliklerini bilmiyorum, bu yüzden diğer iki standardı nasıl yaptığımı açıklayamıyorum.}

Eski cihazları ve kabloları destekleme ihtiyacı nedeniyle gerçekten azalır. Cisco'nun çok ayrıntılı bir şekilde anlattığı Ethernet Technologies oldukça iyi bir belgesine sahip.

Ethernet çok uzun zamandır kullanılıyor. 1981 yılında 10 Mbps'de ticarileşti. İlk başta, oldukça pahalıydı.

Çok fazla para olduğu zaman ethernet kartlarının 750 dolara mal olduğunu hatırlıyorum. 100 Mbps'ye ulaşması ve mevcut 100BASE-TX standardının kazananı kazanması biraz zaman aldı. O zamanlar, 10BASE-T'ye kıyasla oldukça pahalıydı, bu yüzden uzun süre veri merkezlerine ve yüksek hızlı ihtiyaçlara indirgendi. Bağlantı noktaları, 10BASE-T ile geriye dönük uyumlulukla oluşturuldu, çünkü burası en yaygın olanıydı ve bununla bir anahtar, yönlendirici vb.

1000Base-T piyasaya sürüldüğünde 100 Mbps'nin fiyatı düştü. Yine, 100Base-TX'e kıyasla oldukça pahalıydı ve fiyat düşüşe geçmeden uzun bir süre veri merkezlerinde uzun süre kaldı. Ve daha yaygın olan daha yavaş hızlarla uyumlu olması gerekiyordu.

10GBASE-T şimdi özellikle veri merkezlerinde ve sunucularda kullanılan birinci sınıf bir konumda. Sonunda çoğu yeni donanıma yerleşik olarak ana akım olacak, ancak yıllarca geriye dönük uyumluluk sağlaması gerekecektir.

40 ve 100 Gbps Ethernet şu anda pazarda bir yere sahip ve pazar güçleri hangisinin hangi standardın en yaygın hale geldiğini belirleyecek. Daha yaygın hale geldikçe, 10GBASE-T için fiyatlar düşecek.

Ar-Ge, daha yavaş hızlar için zaten yapıldı ve ethernet temel olarak şimdi bir yonga üzerine inşa edildi, bu nedenle hala daha düşük hızlara ihtiyaç duyan eski cihazlar olduğu için daha yavaş hızlar sunmak gerçekten daha fazla bir maliyet oluşturmuyor.

Yukarıdaki bağlantıdaki Cisco belgesi uzun zaman önce yazıldı, ancak ilkeler hala geçerli ve ilk soru temelde sorduğunuz aynı.

Soruları İnceleyin

S - Tüm 10Base-T ağlarının 100 Mbps'ye yükseltilmemesi gerekir mi? Neden ya da neden olmasın?

A - Zorunlu olarak - mevcut 10Base-T ağı tekrarlayıcı tabanlıysa, tekrarlayıcıları 10/100 doymamış anahtarlarla değiştirmek, her son istasyon için ortalama bant genişliğinde otomatik n kat artışına neden olacaktır.

Hangi 100Base sürümleri önerilir? Niye ya?

Yatay kablolama Kategori 5 veya daha iyi UTP ise, A - 100Base-TX önerilir. Yatay kablolama Kategori 3 ise, 100BaseT4 kullanılabilir, ancak elde edilmesi zor olabilir (bazı raporlar 100Base-TX'in T4'ten bir yıldan daha fazla mevcut olduğu için pazarın% 95'ini yakaladığını göstermektedir). 100Base-T2 mevcut değil.

Hangi 1000Base sürümleri önerilir? Nerede kullanılırlar?

Yatay kablolama Kategori 5 veya daha iyi UTP ise, A - 1000Base-T önerilir. 1000Base-SX, eğer yatay kablolama çok modlu optik fiber ve ayrıca bazı çok modlu omurgalarda kullanılabilir. 1000Base-LX, tek modlu veya çok modlu optik fiber için kullanılabilir (bkz. Tablo 7-5). 1000Base-CX, 25 metreye kadar kısa mesafeli ekipman odası atlama telleri için kullanılabilir.

S - Yeni ağlar için hangi kablo tipleri kullanılmalıdır? Mevcut ağları yükseltmek için mi? Niye ya?

A - Yeni veya değiştirilmiş UTP bağlantıları, veri hızının 1000 Mb / sn'ye yükselmesini sağlamak için Kategori 5E veya daha iyi olabilir. Çok modlu fiber, 1000Base-SX için Tablo 7-5'te gösterildiği gibi veya 1000Base-LX için Tablo 7-5'ten sonraki paragrafta belirtildiği gibi kullanılabilir. (Bu fiberler ayrıca 10.000 Mbps'de daha kısa mesafeler için [dalga boyuna bağlı olarak 100 ila 300 metre arasında] ileride destek sağlayacaktır.) Gerçekten geleceğe dayanıklı olmak ve daha uzun mesafeli omurgaları kullanabilmenizi sağlamak için tek modlu fiber.

S - Bir ağın ne zaman yükseltilmesi gerektiğini nereden biliyorsunuz? Nereden başlıyorsun?

A - Birkaç yol var:

• Kullanıcılarınız size söyleyecektir (ancak çoğu zaman sadece hayal kırıklığı eşiğini geçtikten sonra).
• Ağ yönetim sisteminiz, her DCE portu için yük özelliklerini belirleyebilmelidir.
• Kuruluşunuz, daha fazla iletişim bant genişliği gerektiren yeni uygulamalar (multimedya gibi) eklemeyi düşünüyor.
• Kuruluşunuz büyüyor ve ek kullanıcıları barındıracak doğru yerlerde yeterli DCE bağlantı noktası yok.

İhtiyacı belirledikten sonra, seçenekleri göz önünde bulundurabilirsiniz. En uzun kullanım ömrüne sahip ağ elemanlarının (bunu takiben ağ sunucuları ve ağ anahtarları tarafından takip edilen bağlantı medyası) de değiştirilmenin en pahalı olabileceğini unutmayın. Gelecekteki büyümeye dikkat ederek seçin ve bu unsurları mümkün olan her yerde tekrar kullanın.

Yalnızca bir hız çalıştırmak için kullanılan saf Ethernet hub'ları - 10 mbit bir cihazı (veya başka bir hub'ı, anahtarı, yönlendiriciyi bu hızda) 100 MB'lik bir hub'a bağlayamazsınız. Bu son derece elverişsizdi, bu yüzden çift hızlı hub'lar (temel olarak iki portlu bir anahtar) yapıldı. Bunlar, ev / SOHO pazarlarında 100mbit Ethernet için atılım. Aynı şey daha sonra çift hızlı portlu anahtarlar için de geçerlidir. Eski tek hızlı malzemelerden farklılaşan pazarlama terimi '10 / 100'dü ve o kadar ağır bir şekilde pazarlandı ki, hayal bile edemezsiniz.

Bağlantı noktaları , uyumluluklarını göstermek için "10/100/1000" olarak etiketlenmiştir - bunun gibi bir bağlantı noktası, en yüksek hızda başka bir bağlantı noktasıyla bağlantı kuracaktır. Bu, ağınızı ilerledikçe yükseltmenin iyi bir yoludur. Birçoğu 100 Mbit / s, hatta 10 Mbit / s ile başladı ve zamanla cihazları değiştirerek bunlar daha yüksek hızlarda bağlanmaya başladı.

Ancak, PHY standartları sadece tek hızdır: 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-SR, ... 100BASE-TX bağlantı noktasının 10BASE-T'yi de desteklemesi için zorunlu bir uyumluluk yoktur, ancak isteğe bağlıdır ve son derece yaygın. Bu nedenle, birden fazla hıza sahip bir bağlantı noktası birkaç farklı PHY ile uyumludur.

Mükemmel aşağı doğru uyumluluk genellikle, genellikle sadece 1G'yi destekleyen ve daha yavaş hızlanmayan 10G bağlantı noktaları ile sona erer.