10 Gigabit Ethernet (10GE, 10GbE lub 10 GigE) jest technologią wykorzystywaną w sieciach komputerowych określającą różne standardy transmisji ramek Ethernetowych z prędkością 10 gigabitów na sekundę (10 Gb/s). Po raz pierwszy został zdefiniowany w 2002 przez IEEE jako norma 802.3ae. W przeciwieństwie do poprzednich standardów Ethernet, 10 Gigabit Ethernet obsługuje połączenia wyłącznie w trybie pełnego dupleksu. Następstwem tego jest brak wsparcia dla protokołu CSMA/CD oraz brak możliwości stosowania koncentratorów sieciowych[1].

Podobnie jak poprzednie standardy Ethernet, 10GbE do transmisji danych wykorzystuje okablowanie światłowodowe oraz miedziane.

Spis treści

StandardyEdytuj

Od czasu opracowania pierwszego standardu technologii 10GbE grupa IEEE opublikowała szereg kolejnych norm obsługujących 10 Gigabit Ethernet[1].

Standard Rok opracowania Opis
802.3ae 2002 Wykorzystanie światłowodu do transmisji dla sieci LAN (10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-LX4) oraz sieci WAN (10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW)
802.3ak 2004 Kabel miedziany typu "twinaxial" jako medium transmisyjne (10GBASE-CX4)
802.3-2005 2005 Rewizja standardów bazowych zawierających normy 802.3ae, 802.3ak oraz erratę
802.3an 2006 Do transmisji używana jest miedziana skrętka czteroparowa (10GBASE-T)
802.3aq 2006 Transmisja z podwyższoną korekcją sygnału przez światłowód wielomodowy (10GBASE-LRM)
802.3ap 2007 Backplane Ethernet, 10 GbE na obwodach drukowanych (10GBASE-KR oraz 10GBASE-KX4)
802.3-2008 2008 Rewizja standardów bazowych obejmująca nowelizację norm 802.3an/ap/aq/as, erratę oraz przeniesienie specyfikacji agregacji łączy do standardu 802.1AX
802.3av 2009 10GBASE-PR 10 Gbit/s Ethernet PHY dla EPON
802.3-2015 2015 Ostatnia wersja standardu bazowego

Optyczne media transmisyjneEdytuj

Łącza wykorzystujące światłowody do transmisji w standardzie 10GbE pracują z prędkością 10,3125 GBd (wyłączając łącza asymetryczne).

10GBASE-SREdytuj

10GBASE-SR (Short Range) wykorzystuje światłowód wielomodowy w którym źródłem światła jest laser o długości fali 850 nm[1]. W zależności od rodzaju włókna maksymalna długość światłowodu wynosi od 26 do 400 metrów[2][3].

10GBASE-LREdytuj

10GBASE-LR (Long Reach) do przesyłania danych wykorzystuje światłowód jednomodowy oraz używa lasera o długości fali 1310 nm[1]. Maksymalna długość światłowodu to 10 km[4].

10GBASE-EREdytuj

10GBASE-ER (Extended Reach) jako medium transmisyjne wykorzystuje światłowód jednomodowy ze światłem o długości fali 1550 nm[1]. Maksymalna długość światłowodu według specyfikacji to 30 km, ale istnieje możliwość wydłużenia do 40 km przy zastosowaniu łączy inżynierskich[5].

10GBASE-LX4Edytuj

10GBASE-LX4 wykorzystuje do transmisji światłowody jednomodowe oraz wielomodowe przy zastosowaniu światła o długości fali 1310 nm. Dla światłowodów jednomodowych maksymalna długość łącza to 10 km, a dla wielomodowych 300 m[4].

10GBASE-LRMEdytuj

10GBASE-LRM (Long Reach Multimode) do transmisji wykorzystuje światłowód wielomodowy wraz ze światłem o długości fali 1310 nm[1]. Specyfikacja jako maksymalną długość światłowodu przewiduje 220 m dla wszystkich typów włókien[6].

10GBASE-PREdytuj

10GBASE-PR (10Gbit Ethernet PON lub 10G-EPON) do transmisji wykorzystuje światłowód jednomodowy. Długość fali światła wynosi 1577 nm dla danych pobieranych oraz 1270 nm dla danych wysyłanych, maksymalna długość łącza to 20 km. 10GBASE-PR obsługuje również łącza asymetryczne w których prędkość wysyłania wynosi 1 Gb/s (1,25 GBd) od klienta[1]. 10G-EPON to następca standardu 1G-EPON. Powstał przy udziale firm telekomunikacyjnych z całego świata, jego celem jest standaryzacja dostępu do usług multimedialnych przy zachowaniu niskich kosztów utrzymania infrastruktury[7].

10GBASE-ZREdytuj

10GBASE-ZR do przesyłania danych wykorzystuje światłowód jednomodowy ze światłem o długości fali 1550nm, maksymalna długość światłowodu to 80 km. Nie jest to standard uznany przez IEEE, ale jest wykorzystywany przez kilku producentów sprzętu sieciowego[8].

Dwukierunkowe pasmoEdytuj

Wielu producentów wprowadziło własne standardy prędkości 10GbE wykorzystując dwukierunkowe pasmo, w którym wysyłanie i odbieranie danych odbywa się przez jedno włókno światłowodowe. Rozwiązanie to opiera się na wykorzystaniu różnych długości fal światła do pobierania oraz wysyłania danych[9].

Miedziane media transmisyjneEdytuj

10 GbE może być stosowany z użyciem skrętki czteroparowej, obwodów drukowanych (backplane) oraz kabli typu "twinaxial".

10GBASE-CX4Edytuj

10GBASE-CX4 to pierwszy standard 10 GbE wykorzystujący miedź do transmisji, obecnie prawie niespotykany. Maksymalna długość łącza to 15m przy użyciu kabla typu "twinaxial"[1].

10GBASE-KX4, 10GBASE-KREdytuj

10GBASE-KX4 oraz 10GBASE-KR to standardy wykorzystujące obwody drukowane do transmisji (wraz z innymi standardami Ethernet na obwodach drukowanych znane pod nazwą Backplane Ethernet). Maksymalna długość ścieżki na której mogą być przesyłane dane to 1 m[1]. Standardy wykorzystywane są głównie w serwerach kasetowych oraz w modularnych przełącznikach i routerach.

10GBASE-TEdytuj

10GBASE-T to standard wykorzystujący popularne skrętki czteroparowe. Maksymalna długość łącza to:
- 100 m przy zastosowaniu kabla kategorii 6A lub wyższej oraz kategorii 6 ekranowanego,
- 55 m dla kabla kategorii 6 nieekranowanego[1].
10GBASE-T został użyty jako baza do nowszego, ale wolniejszego standardu 802.3bz oferującego połączenia z szybkością 2,5 Gb/s (2.5GBASE-T) oraz 5 Gb/s (5GBASE-T). Standard w zależności od indywidualnych przypadków konfiguracji infrastruktury sieciowej przewiduje następujące możliwości:
- prędkość 2,5 Gb/s, długość łącza do 100 m przy kablach kategorii 5e,
- prędkość 5 Gb/s, długość łącza do 100 m przy kablach kategorii 6 oraz 5e[10].

Zobacz teżEdytuj

Przypisy