10 Gigabit Ethernet (1) Verze Ethernetu podporující přenosové rychlosti až do 10 Gb/s Definován ve standardu IEEE 802.3ae Používá stejný formát adresy.

Prezentace na téma: "10 Gigabit Ethernet (1) Verze Ethernetu podporující přenosové rychlosti až do 10 Gb/s Definován ve standardu IEEE 802.3ae Používá stejný formát adresy."— Transkript prezentace:

1 10 Gigabit Ethernet (1) Verze Ethernetu podporující přenosové rychlosti až do 10 Gb/s Definován ve standardu IEEE 802.3ae Používá stejný formát adresy a stejný for-mát rámce jako Ethernet Pracuje pouze v režimu full duplex Původní specifikace zahrnuje jako přenoso-vé médium pouze optický kabel (dvě optic-ká vlákna) Nepoužívá přístupovou metodu CSMA/CD 25/12/2018

2 10 Gigabit Ethernet (2) Vzhledem k vysokým frekvencím, s nimiž jsou data vysílána, je nutné použít jako zdroj světla pouze laser a nikoliv LED diodu Je navržen tak, aby mohl být použit v sítích LAN, MAN i WAN Existuje v následujících variantách: 10GBase-S: používá laser s krátkou vlnovou délkou (850 nm) určen pro vícevidové optické kabely maximální délka optického kabelu je 300 m při použití kvalitnějšího kabelu je možné i propojení na větší vzdálenosti 25/12/2018

3 10 Gigabit Ethernet (3) 10GBase-L: zahrnuje podvarianty:
10GBase-SR: určen pro použití s dark fiber (optický kabel, ke kterému není připojeno žádné jiné zařízení) 10GBase-SW: určen pro připojení k vybavení sítě SONET 10GBase-L: používá laser s dlouhou vlnovou délkou (1310 nm) určen pro jednovidové optické kabely maximální délka kabelu je 10 km při použití kvalitnějšího kabelu je možné i propo-jení na větší vzdálenosti 10GBase-LR: určen pro použití s dark fiber 10GBase-LW: určen pro připojení k vybavení sítě SONET 25/12/2018

4 10 Gigabit Ethernet (4) 10GBase-E: 10GBase-LX4:
používá laser s velmi dlouhou vlnovou délkou (1550 nm) určen pro jednovidové optické kabely maximální délka kabelu je 40 km při použití kvalitnějšího kabelu je možné i propo-jení na větší vzdálenosti zahrnuje podvarianty: 10GBase-ER: určen pro použití s dark fiber 10GBase-EW: určen pro připojení k vybavení sítě SONET 10GBase-LX4: používá technologii WDM (Wavelength Division Multiplexing) – multiplexování podle vlnové délky laseru 25/12/2018

5 10 Gigabit Ethernet (5) WDM je optický ekvivalent k FDM - Frequency Division Multiplexing signály jsou zasílány prostřednictvím 4 různých vlnových délek světla v rámci jednoho optického kabelu pracuje s laserem o vlnové délce v okolí 1310 nm může používat jednovidové i vícevidové optické kabely (dark fiber) maximální délka kabelu je: 300 m: při použití vícevidových kabelů 10 km: při použití jednovidových kabelů jsou-li použity kvalitnější kabely, je možné, aby jejich délka byla i větší 25/12/2018

6 10 Gigabit Ethernet (6) U variant označených písmenem:
R je použito kódování 64B66B X je použito kódování 8B10B W se používá kódování 64B66B a rozhraní WIS – Wide Interface Sublayer, které zapou-zdřuje rámce sítě Ethernet, tak aby mohly být posílány přes kanál STS-192c sítě SONET Výše zmíněná kódování zaručují, že při přenosu nedojde k ztrátě synchronizace mezi vysílačem a přijímačem 25/12/2018

7 10 Gigabit Ethernet (7) Ze specifikace IEEE 802.3ae vychází další specifikace umožňující použití (v roli pře-nosového média) měděných kabelů Tyto specifikace jsou stále ve vývoji a může ještě dojít ke změnám Ze zmíněných specifikací vycházejí násle-dující varianty: 10GBase-CX4: specifikována dokumentem IEEE 802.3ak používá twinaxiální kabel se 4 páry vodičů maximální délka kabelu je 15 m 25/12/2018

8 10 Gigabit Ethernet (8) 10GBase-T:
specifikována dokumentem IEEE 802.3an používá kroucenou dvojlinku preference vzdálenosti vůči rychlosti: maximální délka kabelu je 100 m přenosová rychlost je závislá na kvalitě použité kroucené dvojlinky: kategorie 7: 10 Gb/s kategorie 6: 5 Gb/s kategorie 5: 2,5 Gb/s preference rychlosti vůči vzdálenosti: přenosová rychlost je vždy 10 Gb/s maximální délka kabelu je závislá na jeho kvalitě: kategorie 7: 100 m kategorie 6: 50 m až 70 m kategorie 5: 40 až 50 m 25/12/2018

9 10 Gigabit Ethernet (9) 10 Gigabit Ethernet v sítích LAN: Campus A
Campus B Budova 1 Budova 2 Budova 3 10 GbE 10 GbE 10 GbE Internet 10 GbE Servery Switch Budova 4 25/12/2018

10 10 Gigabit Ethernet (10) 10 Gigabit Ethernet v sítích MAN: Lokalita A
10 GbE Metropolitní síť Lokalita B 10 GbE Vzdálené servery 10 GbE 10 GbE Switch Lokalita C 25/12/2018

11 Optická síť, až tisíce km (SONET)
10 Gigabit Ethernet (11) 10 Gigabit Ethernet v sítích WAN: Lokalita A Lokalita B 10 GbE 10 GbE Optická síť, až tisíce km (SONET) Switch 10 GbE Multiplexor Lokalita C 25/12/2018

12 FDDI (1) FDDI (Fiber Distributed Data Interface) je síťová architektura pracující s přenosovou rychlostí 100 Mb/s Jedná se architekturu, která je vhodná pro pá-teřní (backbone) sítě Používá se k propojení pomalejších lokálních sítí (např. Ethernet, Token Ring) FDDI je primárně budována pomocí optic-kých kabelů (multi-mode i single-mode) 25/12/2018

13 FDDI (2) Existují i modifikace, které dovolují aby FDDI byla provozována pomocí UTP a STP Používá dvojitou kruhovou topologii - dvojitý kruh: primární kruh: používaný při běžném chodu sítě sekundární kruh: používaný v okamžiku, kdy na primárním kruhu vznikne chyba Informace v sekundárním kruhu jsou přená-šeny opačným směrem než v kruhu primár-ním 25/12/2018

14  FDDI (3) # # # # # # # # # SAS Primární kruh DAC FDDI - Ethernet DAS
Bridge DAS (Server) # Sekundární kruh # DAC Ethernet LAN # SAC SAS # # # 3 SAS 25/12/2018

15 FDDI (4) V síti FDDI se mohou nacházet dva typy stanic:
SAS (Single Attachment Station), označovány také jako stanice třídy B: mají pouze jeden transceiver, který je připojen k pri-márnímu okruhu připojení nemůže být provedeno přímo, ale je uskutečněno pomocí koncentrátoru připojeného k oběma kruhům pokud dojde k výpadku stanice, chyba bude napra-vena na úrovni koncentrátoru a nezastaví chod sítě 25/12/2018

16 FDDI (5) DAS (Dual Attachment Station), stanice třídy A:
vybaveny dvěma transceivery, z nichž jeden je připo-jen k primárnímu a druhý k sekundárnímu kruhu mohou být připojeny přímo k oběma kruhům SAS DAS Transceiver A Transceiver B Transceiver Prim. In Sek. Out Sek. In Prim. Out In Out 25/12/2018

17 FDDI (6) Koncentrátory použité v FDDI mohou být rovněž dvou typů:
SAC (Single Attachment Concentrators): připojovány pouze k jednomu kruhu musí bý připojeny k DAC SAC In Out 25/12/2018

18 FDDI (7) DAC (Dual Attachment Concentrators): připojovány k oběma kruhům DAC Prim. In Sek. Out Sek. In Prim. Out K řízení přístupu se v FDDI sítích používá metoda token-passing 25/12/2018

19 FDDI (8) Je možné aby v jednom okamžiku obíhalo více packetů (avšak pouze jeden pešek) Při běžném chodu sítě probíhá komunikace takto: pokud uzel chce vyslat data do sítě, musí čekat dokud neobdrží peška po obdržení peška uzel vysílá svůj datový packet a následně posílá peška datový packet obíhá kruhem, dokud nedorazí ke svému adresátovi 25/12/2018

20 FDDI (9) uzly, které nejsou adresátem obdrží datový packet, pošlou jej dále a po něm obdrží peška, který je opravňuje k vysílání adresát si zkopíruje informace z packetu do své vyrovnávací paměti a packet (s informací o ko-rektním přijetí) posílá dále potvrzený datový packet nakonec dorazí ke svému odesílateli, který jej odstraní z kruhu Pokud na sítí dojde k přerušení primárního kruhu, provede se přepnutí do kruhu sekun-dárního 25/12/2018

21  FDDI (10) # # # # # # # # # SAS Primární kruh DAC FDDI - Ethernet
Bridge DAS (Server) # Sekundární kruh # DAC Ethernet LAN # SAC SAS # # # 3 SAS 25/12/2018

22 FDDI (11) Uzly (DAC nebo DAS), mezi kterými dojde k přerušení primárního kruhu přesměrují pri-mární kruh do kruhu sekundárního (a naopak) Tímto je síť opět schopna přenášet informace Tok dat v sekundárním kruhu je opačný opro-ti směru, ve kterém data procházejí v primár-ním kruhu Sítě FDDI odporují až 1000 uzlů na síti a rozsah až 100 km 25/12/2018

23 ATM (1) ATM (Asynchronous Transfer Mode) je síťová architektura, vhodná pro podnikové sítě, které spojují LAN v rozsáhlých oblas-tech a vyžadují přenos velkého objemu dat Dovoluje současný přenos hlasu, videa a dat Přenos je prováděn optickými kabely, krou-cenou dvojlinkou, popř. koaxiálním kabelem Na rozdíl od předcházejících síťových archi-tektur používá technologii spojově oriento-vaných (connection-oriented) přenosů dat 25/12/2018

24 ATM (2) Při této technologii probíhá výměna dat mezi uzly v následujících krocích: vytvoření spoje mezi vysílajícím a přijímajícím uzlem přenos dat prostřednictvím vytvořeného spoje ukončení (zrušení) spoje Tato technologie poskytuje následující vý-hody: žádný uzel se nesnaží vysílat data uzlu, který by je nebyl schopen přijímat 25/12/2018

25 ATM (3) přenášená data mohou obsahovat menší množst-ví řídících informací (jako jsou např. adresy ode-sílatele, příjemce apod.) než je tomu u předeš-lých architektur označovaných také jako connectionless networks Data (nezávisle na jejich typu) jsou přená-šena prostřednictvím malých buněk, tzv. cells, které mají pevnou délku 53 bytů: 5 bytů hlavička 48 bytů přenášené informace 25/12/2018

26 ATM (4) Malá velikost a konstantní délka dovolují ry-chlé zpracování těchto buněk na úrovni pře-pínačů a tím i rychlý přenos dat ke svému adresátovi ATM síť se skládá z: ATM přepínačů (ATM switches): zařízení zodpovědné za přenos buňky přes ATM síť přijímá buňku od koncového bodu nebo od jiného přepínače přečte informace v hlavičce (VCI - Virtual Channel Identifier a VPI - Virtual Path Identifier) vyjadřující kudy má být buňka směrována 25/12/2018

27 ATM (5) ATM koncových bodů (ATM endpoints):
v závislosti na nastavení svých směrovacích tabulek provede aktualizaci těchto informací a buňku posílá dále směrem ke svému cíli ATM koncových bodů (ATM endpoints): obsahují síťový adaptér pro ATM příkladem koncového zařízení může být např.: router (směrovač), LAN přepínač, video coder-decoder (CODEC), pracovní stanice Router ATM switch ATM switch LAN switch NNI NNI Workstation 3  UNI 25/12/2018

28 ATM (6) ATM přepínače podporují dva typy roz-hraní:
UNI (User-Network Interface): připojují kon-cové systémy k přepínačům NNI (Network-Node Interface): slouží k pro-pojení dvou přepínačů Při přenosu informací je využíváno identifi-kátorů VCI a VPI, které jsou jednoznačně vytvořeny v okamžiku navázání spojení a jsou přenášeny v hlavičce každé buňky 25/12/2018

29 ATM (7) VCI identifikuje tzv. virtuální kanál (VC -Virtual Channel), který vyjadřuje logické spojení mezi dvěma zařízeními v ATM síti VPI identifikuje tzv. virtuální cestu (VP -Virtual Path), která je tvořena skupinou virtuálních kanálů vytvořena z vhodně zvolených virtuálních kaná-lů, které mají podobné požadavky na síť a které mohou být směrovány různým koncovým bodům 25/12/2018

30 ATM (8) # # # # # # VCI: 41 VCI: 15 VCI: 73 VPI: 12 VPI: 62 VPI: 19
Source ATM switch 1 ATM switch 2 Destination VCI: 73 VCI: 41 VPI: 19 # VPI: 12 # VCI: 15 VPI: 62 Source 1 Destination 1 VCI: 48 # VPI: 62 # VCI: 33 VCI: 20 Source 2 Destination 2 VPI: 11 VPI: 09 25/12/2018

31 ATM (9) Směrovací tabulky mohou vypadat takto: Port VCI VPI Port VCI
6 4 Port 2 Port 1 4 5 ATM Switch 2 9 1 8 Port 3 Port VCI VPI Port VCI VPI 1 6 4 3 2 9 3 2 9 1 6 4 1 1 8 2 4 5 2 4 5 1 1 8 25/12/2018

32 ATM (10) # # # # # # # # # # Router Router Ethernet LAN FDDI síť
ATM přepínače # UNI UNI # # NNI NNI # # Router # # # # Ethernet LAN 25/12/2018

33 ATM (11) ATM sítě mohou provádět emulaci „běž-ných“ lokálních sítí (např. Ethernet, Token-Ring) K tomuto účelu slouží standard označovaný jako LANE (LAN Emulation), který emulu-je mechanismus IEEE a 802.5 LANE umožňuje emulovat i 100BaseT a 100BaseVG (není však definován pro emulaci FDDI) 25/12/2018

34 ATM (12) ATM sítě v závislosti na zvoleném přeno-sovém médiu vykazují následující vlastnosti Typ média Rychlost Délka spoje Optický kabel (multi-mode) 622 Mb/s 500 m Optický kabel (multi-mode) 100 Mb/s 2 km Optický kabel (single-mode) 622 Mb/s 50 km UTP (Category 5) 155 Mb/s 100 m Koaxiální kabel (Z0 = 75 ) 45 Mb/s 136 m V omezeném množství existují i implemen-tace pracující s přenosovou rychlostí až 2,488 Gb/s 25/12/2018

35 Další síťové architeltury (1)
DECnet: síť pracující zejména s počítači PDP podporuje rovněž připojení počítačů MacIntosh a PC Token Bus: architektura používaná zejména ve výrobní sféře definována standardem IEEE 802.4 pro přístup k médiu používá předávání peška používá fyzickou sběrnicovou topologii s uzly zapojenými do logického kruhu 25/12/2018

36 Další síťové architeltury (2)
podporuje koaxiální (75 W) a optický kabel dosahuje přenosové rychlosti až 20 Mb/s dovoluje práci v základním i přeloženém pásmu Giganet cluster Local Area Network (cLAN): využívá architekturu VI - Virtual Interface dosahuje přenosové rychlosti 1,25 Gb/s (full duplex) typicky je tato síť tvořena stanicemi, které komu-nikují se servery prostřednictvím Ethernetu 25/12/2018

37 Další síťové architeltury (3)
aplikace běžící na serverech komunikují pomocí speciálního cLAN přepínače jako přenosové médium je použito optických kabelů (single-mode i multi-mode) isoEnet (Isochronous Ethernet): má šířku pásma 16 Mb/s, která je rozdělena na: 10 Mb/s pro přenos dat 6 Mb/s pro přenos časově citlivých informací (hlas, video) používá kabely UTP (Category 3) 25/12/2018