Gigabit Ethernet

По мере увеличения производительности рабочих станций, приложения требуют большей пропускной способности для доступа пользователей, использующих новые форматы, такие как мультимедиа, видео, intranets и Internet. Достаточная пропускная способность сети становится центральной задачей для обеспечения возрастающих потребностей пользователей. 

                                 рис 16

Решение достаточно прозрачно: производительность сетевой инфраструктуры должна быть эквивалентна растущим возможностям рабочих станций. В связи с этим должны быть разработаны высокоскоростные соединения, чтобы уменьшить возрастающую напряженность трафика, ликвидировать узкие места и, таким образом повысить производительность людей, которые используют вычислительную сеть.
В то же время, новые решения должны быть совместимы с существующими технологиями, чтобы защитить инвестиции в сетевую инфраструктуру. По этой и другим причинам, Gigabit Ethernet появился как промышленный стандарт для высокоскоростных локальных вычислительных сетей.
Стратегия корпорации Intel в отношении своей продукции сфокусирована на потребителях: обеспечение пользователей лучшим, более быстрым, более продуктивным доступом к информационным ресурсам. Будущие сетевые продукты отразят обязательства корпорации Intel в отношении технологии Gigabit Ethernet, как открытый и эффективный путь к снижению сетевых нагрузок. 

Корпорация Intel прилагает большие усилия в области сетевых технологий, а также разрабатывает и производит необходимую по объему и качеству продукцию для сетевой инфраструктуры. Сначала, как часть Digital/Intel/Xerox корпорация Intel играл ведущую роль в разработке исходного стандарта Ethernet, а затем, как один из основателей Fast Ethernet Alliance, который расширил возможности Ethernet. Теперь, корпорация Intel - также один из основателей Gigabit Ethernet Alliance, который получил одобрение IEEE для следующего сетевого стандарта: 1000Mbps Ethernet. 

Что такое - Gigabit Ethernet? 

                                     рис 17

Gigabit Ethernet - расширение стандартов 10Mbps (10BASE-T) Ethernet и 100Mbps (100BASE-T) Fast Ethernet для вычислительных сетей. IEEE одобрил проект Gigabit Ethernet как IEEE 802.3z. 

Gigabit Ethernet полностью совместим с Ethernet и Fast Ethernet. Исходная спецификация Ethernet была определена как формат фрейма и поддержка протокола CSMA/CD, полный дуплекс, управление потоком и управление объектами, как определено стандартом IEEE 802.3. Gigabit Ethernet поддерживает все эти спецификации. 

                                                        рис 18

Короче говоря, Gigabit Ethernet - тот же Ethernet, известный сетевым администраторам, но в 10 раз быстрее чем Fast Ethernet и в 100 раз быстрее чем Ethernet. В него также включены дополнительные особенности, которые обеспечивают достаточную производительность современным приложениям и сочетают возрастающую мощность серверов и рабочих станций. 

Преимущества Gigabit Ethernet 

Чтобы поддерживать возрастающие потребности в производительности сети, Gigabit Ethernet включает расширения, касающиеся быстрых волоконно-оптических соединений на физическом уровне (Physical Layer). Это обеспечивает десятикратное увеличение MAC (Media Access Control) на уровне данных (Data Layer), для того чтобы поддерживать видео-конференции и другие приложения с интенсивным трафиком. 

Gigabit Ethernet является совместимым с наиболее популярной сетевой архитектурой, Ethernet. В 1996 году, согласно научно-исследовательским прогнозам IDC, более 80% вычислительных сетей использовали Ethernet. Ожидается, что преобладание Ethernet продолжится и после 1998 года, особенно если этот совместимый и масштабируемый стандарт перейдет на гигабитовые скорости. В дополнение к широкому выбору на рынке продуктов и производителей это преобладание привело к устойчивым снижениям цен на аппаратные средства Ethernet. 

Устойчивое снижение стоимости продуктов Ethernet и Fast Ethernet. Аналогичные тенденции ожидаются в отношении продуктов для Gigabit Ethernet. (Dell Oro Group) 

Информационно-Технологические отделы компаний, применяющие Fast Ethernet, и в конечном счете Gigabit Ethernet, для увеличения сетевой производительности увидят: 

• Возрастающий уровень сетевой производительности, включая локализацию трафика и высокоскоростную межсегментную передачу данных
• Повышение масштабируемости сети — это позволит легко добавлять пользователей и управлять сетью.
• Снижение, с течением времени общей стоимости аппаратных средств.

Fast Ethernet прокладывает путь к Gigabit Ethernet 

Распространение в корпоративных сетях настольных систем с процессорами Intel Pentium®, Pentium Pro и Pentium II, объединенных с новыми операционными системами и приложениями, уже повлияли на решение многих сетевых администраторов перейти на Fast Ethernet. Предложенный в 1993 году, Fast Ethernet быстро становится высокоскоростной технологией для современных сетевых и корпоративных пользователей настольных систем. Gigabit Ethernet, также позволяет наиболее эффективно сочетать мощность быстродействующих компьютеров, которые сегодня постепенно наводняют вычислительные сети. По мере того как предприятия собираются использовать более мощные процессоры, им нужна более быстродействующая сетевая инфраструктура на всем пути, от настольных систем до основной магистрали (backbone). 

Как будет применяться Gigabit Ethernet ? 

Сценарии развертывания Gigabit Ethernet будут наиболее вероятно, зеркалом модели Fast Ethernet, хотя ожидается, что новая технология будет осуществляться более быстрыми темпами. 

Сценарий 1:
Gigabit Ethernet будет коммутировать и маршрутизировать трафик в основной магистрали (backbone), состоящей из соединения между коммутаторами. В первое время будет использоваться волоконно-оптический кабель для соединений между зданиями и медный кабель для коротких соединений. 

Сценарий 2:
Затем, соединение коммутатора с сервером будет обеспечивать высокоскоростной доступ к критическим ресурсам сервера. Многие коммутаторы 100Mbps содержат дополнительные слоты, для размещения в них Gigabit Ethernet uplink module для 1000Mbps соединения с сервером. 

Сценарий 3:
Наконец, по мере того как стоимость настольных систем будет снижаться, а спрос на подключение к сети увеличиваться, Gigabit Ethernet перейдет на уровень рабочих групп и настольных систем; Gigabit Ethernet образует backbone, заменив более старые коммутаторы. Эта эволюция приведет к 100Mbps подключению для настольных систем как к стандартному. Более мощные компьютеры переместятся на коммутируемые 100Mbps, а соединения между коммутаторами будут использовать 1000Mbps. На этот раз, клиенты увидят гигабитовые подключения, совместимые с существующими кабельными системами UTP Cat.5 (Стандарт Gigabit Ethernet допускает подключение по медному кабелю на 25 метров и 100 метров.) 

Планы корпорации Intel относительно Gigabit Ethernet 

Корпорация Intel однозначно присутствует на возникшем рынке продуктов Gigabit Ethernet. Со своим опытом разработки чипов, технологий и объемом производства, корпорация Intel способна производить продукцию высшего класса. Корпорация Intel зарекомендовал себя как лидер в переходе на Fast Ethernet, со своим семейством настольных систем, серверов и мобильных адаптеров, серверами печати, концентраторами и коммутаторами. 32-битовая реализация шины PCI уже способна перекачивать данные сотнями мегабит. В будущем, 64-битовая шина PCI будет способна легко оперировать производительностью Gigabit Ethernet в настольных системах. 

Адаптивная Технология является одним из примеров того, как экспертный опыт корпорации Intel в области кремниевых технологий помог повысить производительность и увеличить жизнь сетевых продуктов, как сетевых адаптеров так и коммутаторов. 

Постоянная связь с основными индустриальными лидерами — Cisco, Microsoft и другими — отражают обязательства корпорации Intel в отношении расширения и поддержки промышленных стандартов. Это сотрудничество гарантирует совместимость продуктов Gigabit Ethernet от различных производителей. 

Корпорация Intel собирается сохранить те же обязательства в решениях Gigabit Ethernet, также как и в Fast Ethernet, первоначально фокусируясь на подключении к backbone, связи между коммутаторами и соединении коммутатора с сервером. Стратегия будет расширена в отношении других высокопроизводительных сетевых продуктов, обеспечивая полные, экономически рентабельные решения, от настольной системы до основной магистрали (backbone). 

Новые продукты Gigabit Ethernet 

Intel PRO/1000 Gigabit Server Adapter обеспечивает решения для высокопроизводительных серверов, а также для модернизации инфраструктуры Ethernet и Fast Ethernet. Высокая степень интеграции разработанного корпорацией Intel LAN-контроллера и 32- или 64-битового интерфейса PCI обеспечивает максимальную производительность с помощью улучшенных характеристик, таких как, разгрузка контрольной суммы IP и расширенный набор команд PCI. Он также обеспечивает AFT (Adapter Fault Tolerance) и PCI Hotplug технологии, чтобы расширить доступ к серверам с наиболее напряженным трафиком. 

Корпорация Intel предлагает новый высокопроизводительный коммутатор Express Gigabit Switch для построения основной магистрали (backbone) и коммутации трафика от Express 500 Series Switches, а также быстродействующих сетевых серверов. Он обеспечивает 32Gbps скорость коммутации и не-блокирующую производительность для всех портов и модулей в полнодуплексной конфигурации.