Ethernet
Наиболее перспективной сегодня скоростью самой распространенной сетевой архитектуры принято считать 10 Гбит/с. Это вполне приемлемо с точки зрения использования Ethernet в качестве коммутационной технологии для хранилищ данных.
Существует целый ряд рыночных факторов, которые, по утверждению отраслевых аналитиков, будут способствовать выходу технологии 10-Gigabit Ethernet на первый план. Традиционным стало появление своеобразного альянса компаний-разработчиков, задача которого - продвижение новой сетевой технологии. Не стала исключением и 10-Gigabit Ethernet (официальное наименование стандарта). 10-Gigabit Ethernet Alliance (10 GEA) - организация, в которую входят такие гиганты индустрии, как 3Com, Cisco, Nortel, Intel, Sun, и множество других (всего около восьмидесяти) компаний, была основана еще в 1999 году. Именно этот год принято считать отправной точкой развития десятигигабитного Ethernet.
Если в предшествующих версиях Fast Ethernet или Gigabit Ethernet разработчики позаимствовали отдельные элементы других технологий (FDDI и Fibre Channel соответственно), то спецификации нового стандарта создавались практически с нуля. Кроме того, 10-Gigabit Ethernet ориентирован на крупные транспортные и магистральные сети, например масштаба города, в то время как даже Gigabit Ethernet разрабатывался исключительно для применения в локальных сетях. Стандарт 10-Gigabit Ethernet предусматривает передачу информационного потока на скорости до 10 Гбит/с по одно- и многомодовому оптическому кабелю. В зависимости от среды передачи расстояние может составлять от 65 м до 40 км.
Основная задача проекта "10-Gigabit Ethernet" - расширить возможности протоколов семейства 802.3 для достижения пиковой скорости обмена данными с сохранением совместимости с уже инсталлированной сетевой инфраструктурой.
10-Gigabit Ethernet не является революционной вехой в развитии проводных вычислительных сетей, это всего лишь следующий логический этап после Gigabit Ethernet. Как утверждают разработчики 10-Gigabit Ethernet (или же, в официальных терминах, IEEE 802.3a,e), во главу угла было поставлено соблюдение таких традиций и свойств классического Ethernet "в чистом виде", как эффективность и простота внедрения.
Если логически 10-Gigabit Ethernet - продолжение Fast Ethetnet и Gigabit Ethernet, то на физическом уровне имеются весьма существенные различия. Сети 10-Gigabit Ethernet подразумевают использование оптоволоконных каналов связи, а также только полнодуплексного режима обмена данными, это означает, что необходимость в специальных протоколах обнаружения коллизий автоматически отпадает.
Согласно модели Open Systems Interconnection (OSI) международной организации по стандартам, Ethernet представляет собой протокол второго уровня (Layer 2). 10-Gigabit Ethernet, в свою очередь, использует протокол управления доступом к носителю Media Access Control (MAC) стандарта IEEE 802.3, формат кадра IEEE 802.3, а также минимальный и максимальный размер кадра стандарта IEEE 802.3 - это к вопросу о совместимости.
Предыдущие "вехи" в развитии Ethernet - 1000BASE-X и 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) - полностью соответствовали модели Ethernet. Новая технология стала преемником Ethernet в плане расстояния и скорости в связи с использованием волоконных каналов связи и полнодуплексного режима обмена данными. Необходимость в протоколе обнаружения коллизий CSMA/CD ( имевшему смысл применительно к более старым Ethernet-технологиям, в которых предусматривалась возможность использования полудуплексного режима обмена данными) отпала. Во остальном 10-Gigabit Ethernet полностью соответствует канонической модели Ethernet.
Согласно модели Ethernet, физическое устройство (PHYsical layer device, далее PHY), соответствующее первому уровню OSI, соединяет оптоволоконный или медный носитель с уровнем MAC, что соответствует второму уровню OSI. Архитектура Ethernet подразумевает дальнейшее деление объектов PHY на устройства, зависимые от физического носителя (Physical Media Dependent, PMD), и устройства подуровня физического кодирования (Physical Coding Sublayer, PCS). Для примера: оптические приемо-передатчики (трансиверы) - это устройства PMD.
Спецификация стандарта IEEE 802.3a, e определяет два типа устройств PHY - LAN PHY и WAN PHY.
WAN PHY обладает расширенным набором возможностей в дополнение к функциям LAN PHY. Грубо говоря, WAN PHY - это PHY, включающий в состав простой недорогой фреймер SONET/SDH, который работает с пропускной способностью, совместимой с полезной пропускной способностью STS-192c/VC-4-64c. WAN PHY - это не интерфейс SONET/SDH, а асинхронный Ethernet-интерфейс.
На стадии проектирования сетей существует возможность выбора из достаточно большого количества стандартов. Имеется широкий круг интерфейсов, технологий, носителей для создания сетевых соединений - Ethernet (100, 1000, 10 000 Мбит/с), OC-12 (622 Мбит/с) и OC-48 (2,488 Гбит/с), SONET (Synchronous Optical Network - синхронная оптическая сеть) или подобная SDH-сеть (Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия), IEEE 802.17 (Resilient Packet Ring).
Как и технология Gigabit Ethernet, 10-Gigabit Ethernet подразумевает поддержку одно- и многомодовых оптоволоконных кабелей. Для одномодового волокна новая технология предоставляет увеличенную "дальнобойность" связи - до 40 км, в отличие от 5 км для Gigabit Ethernet. В любом случае, даже величина 40 км значительно меньше потенциальной дальности распространения сигнала в оптоволоконном кабеле без необходимости регенерации - такой показатель наилучших кабелей составляет несколько тысяч километров.
