Гігабітна мережа Ethernet. Gigabit Ethernet мережевий адаптер PCI Express екрановані виті пари


Gigabit Ethernet

Зараз йде багато розмов про те, що час вже масово переходити на гігабітні швидкості при підключенні кінцевих користувачів локальних мереж, а також знову порушується питання про виправданість та прогресивність рішень «волокно до робочого місця», «волокно до будинку» тощо. У зв'язку з цим ця стаття, що описує стандарти не тільки на мідні, але і, головним чином, на оптоволоконні інтерфейси GigE, буде цілком доречною та своєчасною.

архітектура стандарту Gigabit Ethernet

На рис.1 показано структуру рівнів Gigabit Ethernet. Як і в стандарті Fast Ethernet, Gigabit Ethernet не існує універсальної схеми кодування сигналу, яка була б ідеальною для всіх фізичних інтерфейсів - так, з одного боку, для стандартів 1000Base-LX/SX/CX використовується кодування 8B/10B, а з іншого боку, для стандарту 1000Base- T використовується спеціальний розширений лінійний код TX/T2. Функцію кодування виконує підрівень кодування PCS, розміщений нижче середовищенезалежного інтерфейсу GMII.

Мал. 1. Структура рівнів стандарту Gigabit Ethernet, GII інтерфейс та трансівер Gigabit Ethernet

GMII інтерфейс. Середньонезалежний інтерфейс GMII (Gigabit Media Independent Interface) забезпечує взаємодію між рівнем MAC та фізичним рівнем. GMII інтерфейс є розширенням інтерфейсу MII і може підтримувати швидкості 10, 100 та 1000 Мбіт/с. Він має окремі 8 бітні приймач і передавач, і може підтримувати як напівдуплексний, так і дуплексний режими. Крім цього, GMII інтерфейс несе один сигнал, що забезпечує синхронізацію (clock signal), і два сигнали стану лінії - перший (у стані ON) вказує на наявність несучої, а другий (у стані ON) говорить про відсутність колізій - і ще кілька інших сигнальних каналів та харчування. Трансіверний модуль, що охоплює фізичний рівень і забезпечує один із фізичних середовищ залежних інтерфейсів, може підключати наприклад до комутатора Gigabit Ethernet за допомогою GMII-інтерфейсу.

Підрівень фізичного кодування PCS. При підключенні інтерфейсів групи 1000Base-X, підрівень PCS використовує блокове надлишкове кодування 8B10B, запозичене зі стандарту ANSI X3T11 Fibre Channel. Аналогічно розглянутому стандарту FDDI, тільки на основі складнішої кодової таблиці кожні 8 вхідних бітів, призначених для передачі на віддалений вузол, перетворюються на 10 бітні символи (code groups). Крім цього у вихідному послідовному потоці присутні спеціальні контрольні 10-бітні символи. Прикладом контрольних символів можуть бути символи, використовувані розширення носія (доповнюють кадр Gigabit Ethernet до його мінімально розміру 512 байт). При підключенні інтерфейсу 1000Base-T, підрівень PCS здійснює спеціальне завадостійке кодування, для забезпечення передачі по кручений парі UTP Cat.5 на відстань до 100 метрів - лінійний код TX/T2, розроблений компанією Level One Communications.

Два сигнали стану лінії - сигнал наявність несучої та сигнал відсутність колізій - генеруються цим підрівнем.

Підрівні PMA та PMD. Фізичний рівень Gigabit Ethernet використовує кілька інтерфейсів, включаючи традиційну кручена пара категорії 5, а також багатомодове і одномодове волокно. Підрівень PMA перетворює паралельний потік символів від PCS на послідовний потік, а також виконує зворотне перетворення (розпаралелювання) вхідного послідовного потоку від PMD. Підрівень PMD визначає оптичні/електричні характеристики фізичних сигналів для різних середовищ. Усього визначаються 4 різні типи фізичних інтерфейсів середовища, які відображені в специфікації стандарту 802.3z (1000Base-X) і 802.3ab (1000Base-T), (рис.2).

Мал. 2. Фізичні інтерфейси стандарту Gigabit Ethernet

інтерфейс 1000Base-X

Інтерфейс 1000Base-X ґрунтується на стандарті фізичного рівня Fibre Channel. Fibre Channel – це технологія взаємодії робочих станцій, суперкомп'ютерів, пристроїв зберігання та периферійних вузлів. Fibre Channel має 4-х рівневу архітектуру. Два нижніх рівня FC-0 (інтерфейси та середовище) та FC-1 (кодування/декодування) перенесені до Gigabit Ethernet. Оскільки Fibre Channel є схваленою технологією, таке перенесення сильно скоротило час на розробку оригінального стандарту Gigabit Ethernet.

Блоковий код 8B/10B аналогічний коду 4B/5B, прийнятому стандарті FDDI. Однак код 4B/5B був відкинутий у Fibre Channel, тому що цей код не забезпечує балансу по постійному струму. Відсутність балансу потенційно може призвести до нагрівання лазерних діодів, що передається даних, оскільки передавач може передавати більше бітів "1" (випромінювання є), ніж "0" (випромінювання немає), що може бути причиною додаткових помилокпри високих швидкостях передачі.

1000Base-X поділяється на три фізичні інтерфейси, основні характеристики яких наведені нижче:

Інтерфейс 1000Base-SX визначає лазери з допустимою довжиною випромінювання в межах діапазону 770-860 нм, потужність випромінювання передавача в межах від -10 до 0 дБм, щодо ON/OFF (сигнал / немає сигналу) не менше 9 дБ. Чутливість приймача -17 дБм; насичення приймача 0 дБм;

Інтерфейс 1000Base-LX визначає лазери з допустимою довжиною випромінювання в межах діапазону 1270-1355 нм, потужність випромінювання передавача в межах від -13,5 до -3 дБм, щодо ON/OFF (є сигнал / немає сигналу) не менше 9 дБ. Чутливість приймача –19 дБм, насичення приймача –3 дБм;

1000Base-CX екранована кручена пара(STP "twinax") на короткі відстані.

Для довідки в табл.1 наведено основні характеристики оптичних приймально-передаючих модулів, що випускаються фірмою Hewlett Packard для стандартних інтерфейсів 1000Base-SX (модель HFBR-5305 =850 нм) і 1000Base-LX (модель HFCT-5305, =13.

Таблиця 1. Технічні характеристикиоптичних приймач-передавачів Gigabit Ethernet

Відстань, що підтримуються для стандартів 1000Base-X наведені в табл.2.

Таблиця 2. Технічні характеристики оптичних приймач-передавачів Gigabit Ethernet

При кодуванні 8B/10B бітова швидкість оптичної лінії становить 1250 біт/c. Це означає, що смуга пропускання ділянки кабелю допустимої довжини має перевищувати 625 МГц. З табл. 2 видно, що цей критерій для рядків 2-6 виконується. Через велику швидкість передачі Gigabit Ethernet, слід бути уважним при побудові протяжних сегментів. Безумовно перевагу надають одномодовому волокну. При цьому характеристики оптичних приймачів можуть бути значно вищими. Наприклад, компанія NBase випускає комутатори з портами Gigabit Ethernet, що забезпечують відстані до 40 км по одномодовому волокну без ретрансляцій (використовуються вузькоспектральні DFB лазери, що працюють на довжині хвилі 1550 нм).

особливості використання багатомодового волокна

У світі існує безліч корпоративних мереж на основі багатомодового волоконно-оптичного кабелю, з волокнами 62,5/125 і 50/125. Тому природно, що ще на етапі формування стандарту Gigabit Ethernet виникло завдання адаптації цієї технології для використання в існуючих багатомодових кабельних системах. У ході досліджень з розробки специфікацій 1000Base-SX та 1000Base-LX було виявлено одну дуже цікаву аномалію, пов'язану з використанням лазерних передавачів спільно з багатомодовим волокном.

Багатомодове волокно конструювалося для спільного використання зі світловипромінюючими діодами (спектр випромінювання 30-50 нс). Некогерентне випромінювання від таких світлодіодів потрапляє у волокно по всій площі світлонесучої серцевини. В результаті в волокні збуджується безліч модових груп. Сигнал, що поширюється, добре піддається опису мовою міжмодової дисперсії. Ефективність використання таких світлодіодів як передавачів у стандарті Gigabit Ethernet низька, через дуже високу частоту модуляції - швидкість бітового потоку в оптичній лінії дорівнює 1250 Мбод, а тривалість одного імпульсу - 0,8 нс. максимальна швидкістьколи ще використовуються світлодіоди для передачі сигналу по багатомодовому волокну, становить 622,08 Мбіт/c (STM-4, з урахуванням надмірності коду 8B/10B бітова швидкість оптичної лінії 777,6 Мбод). Тому Gigabit Ethernet став першим стандартом, що регламентує використання лазерних оптичних передавачів спільно з багатомодовим волокном. Площа введення випромінювання у волокно від лазера значно менше, ніж розмір серцевини багатомодового волокна. Цей факт сам собою ще не призводить до проблеми. У той же час, у технологічному процесі виробництва стандартних комерційних багатомодових волокон допускається наявність деяких некритичних при традиційному використанні волокна дефектів (відхилень у межах допустимого), найбільше зосереджених поблизу осі серцевини волокна. Хоча таке багатомодове волокно повністю задовольняє вимогам стандарту, когерентне світло від лазера, введене по центру такого волокна, проходячи через області неоднорідності показника заломлення, здатне розщепитися на невелику кількість мод, які потім поширюються по волокну різними оптичними шляхами різною швидкістю. Це явище відоме як диференційна модова затримка DMD. В результаті з'являється фазовий зсув між модами, що призводить до небажаної інтерференції на приймальній стороні та значного зростання числа помилок (рис.3а). Зауваж, що ефект проявляється тільки при одночасному збігу низки обставин: менш вдале волокно, менш вдалий лазерний передавач (зрозуміло, що задовольняють стандарту) і менш вдалий введення випромінювання у волокно. З фізичної сторони, ефект DMD пов'язаний з тим, що енергія від когерентного джерела розподіляється всередині невеликого числа мод, тоді як некогерентне джерело поступово збуджує велику кількість мод. Дослідження показують, що ефект виявляється сильнішим за використання довгохвильових лазерів (вікно прозорості 1300 нм).

Рис.3. Поширення когерентного випромінювання в многомодовом волокні: а) прояв ефекту диференціальної модової затримки (DMD) при осьовому введенні випромінювання; б) Неосьове введення когерентного випромінювання в багатомодове волокно.

Зазначена аномалія в найгіршому випадку може вести до зменшення максимальної довжини сегмента на основі багатомодового ВОК. Оскільки стандарт має забезпечувати 100-відсоткову гарантію роботи, максимальна довжина має сегмента регламентуватися з урахуванням можливого прояву ефекту DMD.

Інтерфейс 1000Base-LX. Щоб зберегти більшу відстань і уникнути непередбачуваності поведінки каналу Gigabit Ethernet через аномалії, запропоновано вводити випромінювання в нецентральну частину серцевини багатомодового волокна. Випромінювання через апертурне розходження встигає рівномірно розподілитися по всій серцевині волокна, сильно послаблюючи прояв ефекту, хоча максимальна довжина сегмента і після цього залишається обмеженою (табл.2). Спеціально розроблені перехідні одномодові оптичні шнури MCP (mode conditioning patch-cords), у яких один із з'єднувачів (а саме той, який планується поєднувати з багатомодовим волокном) має невелике зміщення від осі серцевини волокна. Оптичний шнур, який має один з'єднувач - Duplex SC зі зміщеною серцевиною, а інший - звичайний Duplex SC, може називатися так: MCP Duplex SC - Duplex SC. Зрозуміло такий шнур не підходить для використання в традиційних мережах, наприклад у Fast Ethernet, через великі втрати, що вносяться на стику з MCP Duplex SC. Перехідний MCP може бути комбінованим на основі одномодового та багатомодового волокна та містити елемент зміщення між волокнами всередині себе. Тоді одномодовим кінцем він підключається до лазерного передавача. Що ж до приймача, то до нього може підключатися стандартний багатомодовий сполучний шнур. Використання перехідних MCP шнурів дозволяє заводити випромінювання багатомодове волокно через область, зміщену на 10-15 мкм від осі (рис.3б). Таким чином, зберігається можливість використання інтерфейсних портів 1000Base-LX і з одномодовим ВОК, оскільки там введення випромінювання буде здійснюватися строго по центру серцевини волокна.

Інтерфейс 1000Base-SX. Так як інтерфейс 1000Base-SX стандартизований тільки для використання з багатомодовим волокном, зсув області введення випромінювання від центральної осі волокна можна реалізувати всередині самого пристрою, тим самим зняти необхідність використання оптичного шнура, що узгоджує.

інтерфейс 1000Base-T

1000Base-T - це стандартний інтерфейс Gigabit Ethernet передачі по неекранованій кручений парі категорії 5 і вище на відстані до 100 метрів. Для передачі використовуються всі чотири пари мідного кабелю, швидкість передачі по одній парі 250 Мбіт/c. Передбачається, що стандарт забезпечуватиме дуплексну передачу, причому дані щодо кожної пари будуть передаватися одночасно відразу у двох напрямках - подвійний дуплекс (dual duplex). 1000Base-T. Технічно реалізувати дуплексну передачу 1 Гбіт/с по кручений парі UTP cat.5 виявилося досить складно, значно складніше ніж у стандарті 100Base-TX. Вплив ближніх і далеких перехідних перешкод від трьох сусідніх кручених пар на цю пару в чотирипарному кабелі вимагає розробки спеціальної скрембльованої завадостійкої передачі, та інтелектуального вузла розпізнавання та відновлення сигналу на прийомі. Декілька методів кодування спочатку розглядалися як кандидати на затвердження в стандарті 1000Base-T, серед яких: 5-рівневе імпульсно-амплітудне кодування PAM-5; квадратурна амплітудна модуляція QAM-25, та ін Нижче наведено коротко ідеї PAM-5, остаточно затвердженого як стандарт.

Чому 5-рівневе кодування. Поширене чотирирівневе кодування обробляє вхідні біти парами. Усього існує 4 різних комбінації - 00, 01, 10, 11. Передавач може кожній парі біт встановити свій рівень напруги переданого сигналу, що зменшує в 2 рази частоту модуляції чотирирівневого сигналу, 125 МГц замість 250 МГц, (рис.4), і отже частоту випромінювання. П'ятий рівень доданий до створення надмірності коду. Внаслідок чого стає можливою корекція помилок на прийомі. Це дає додатковий резерв 6 дБ у співвідношенні сигнал/шум.

Рис.4. Схема 4-х рівневого кодування PAM-4

рівень MAC

Рівень MAC стандарту Gigabit Ethernet використовує той же протокол передачі CSMA/CD що його предки Ethernet і Fast Ethernet. Основні обмеження на максимальну довжину сегмента (або колізійного домену) визначаються цим протоколом.

У стандарті Ethernet IEEE 802.3 прийнято мінімальний розмір кадру 64 байти. Саме значення мінімального розміру кадру визначає максимальну відстань між станціями (діаметр колізійного домену). Час, якого станція передає такий кадр - час каналу - 512 BT або 51,2 мкс. Максимальна довжина мережі Ethernet визначається за умови дозволу колізій, а саме час, за який сигнал доходить до віддаленого вузла та повертається назад RDT не має перевищувати 512 BT (без урахування преамбули).

При переході від Ethernet до Fast Ethernet швидкість передачі зростає, а час трансляції кадру довжини 64 байти відповідно скорочується - воно дорівнює 512 BT або 5,12 мкс (Fast Ethernet 1 BT = 0,01 мкс). Для того, щоб можна було виявляти всі колізії до кінця передачі кадру, як і раніше, необхідно задовольнити одну з умов:

У Fast Ethernet було залишено такий самий мінімальний розмір кадру, як і Ethernet. Це зберегло сумісність, але призвело до значного зменшення діаметра колізійного домену.

Знову ж таки через наступність стандарт Gigabit Ethernet повинен підтримувати ті ж мінімальний і максимальний розміри кадру, які прийняті в Ethernet і Fast Ethernet. Але оскільки швидкість передачі зростає, то відповідно зменшується час передачі пакета аналогічної довжини. При збереженні колишньої мінімальної довжини кадру це призвело б до зменшення діаметра мережі, який не перевищував би 20 метрів, що мало мало корисним. Тому при розробці стандарту Gigabit Ethernet було ухвалено рішення збільшити час каналу. У Gigabit Ethernet воно становить 4096 BT і у 8 разів перевищує час каналу Ethernet та Fast Ethernet. Але, щоб підтримати сумісність зі стандартами Ethernet і Fast Ethernet, мінімальний розмір кадру не було збільшено, а додано до кадру додаткове поле, що отримало назву "розширення носія".

розширення носія (carrier extension)

Символи у додатковому полі зазвичай не несуть службової інформаціїАле вони заповнюють канал і збільшують "колізійне вікно". В результаті колізія буде реєструватися всіма станціями при більшому діаметрі колізійного домену.

Якщо станція бажає передати короткий (менше 512 байт) кадр, до передачі додається це поле - розширення носія, що доповнює кадр до 512 байт. Поле контрольної суми обчислюється лише оригінального кадру і поширюється полі розширення. Під час прийому кадру поле розширення відкидається. Тому рівень LLC навіть не знає про наявність поля розширення. Якщо розмір кадру дорівнює або перевищує 512 байт, поле розширення носія відсутня. На рис.5 показаний формат кадру Gigabit Ethernet під час використання розширення носія.

Рис.5. Кадр Gigabit Ethernet із полем розширення носія.

пакетна перевантаженість (Packet Bursting)

Розширення носія - це найбільш природне рішення, яке дозволило зберегти сумісність зі стандартом Fast Ethernet, і такий самий діаметр колізійного домену. Але воно призвело до зайвої витрати смуги пропускання. До 448 байт (512-64) може витрачатися в холосту під час передачі короткого кадру. На стадії розробки стандарту Gigabit Ethernet компанією NBase Communications було внесено пропозицію модернізації стандарту. Ця модернізація, що отримала назву пакетна перевантаженість, дозволяє ефективніше використовувати поле розширення. Якщо станція/комутатор має кілька невеликих кадрів для відправки, то перший кадр доповнюється полем розширення носія до 512 байт, і відправляється. Інші кадри відправляються за мінімальним міжкадровим інтервалом в 96 біт, з одним важливим винятком - міжкадровий інтервал заповнюється символами розширення, (рис.6а). Таким чином, середовище не замовкає між посилками коротких оригінальних кадрів, і жоден інший пристрій мережі не може вклинитися в передачу. Таке пристроювання кадрів може відбуватися до тих пір, поки повна кількість переданих байт не перевищить 1518. Пакетна перевантаженість зменшувати ймовірність утворення колізій, оскільки перевантажений кадр може випробувати колізію тільки на етапі передачі першого свого оригінального кадру, включаючи розширення носія, що, безумовно, збільшує продуктивність мережі, особливо при високих навантаженнях (рис.6-б).

Рис.6. Пакетна перевантаженість: а) передача кадрів; б) поведінка лінії пропускання.

За матеріалами компанії «Телеком Транспорт»

Вирішив я собі трохи проапгрейдити комп'ютер, а так як мені треба було 2 мережні карти і слотів не вистачало, то знадобилася мережева картау PCI-E слот. Часу було достатньо тому, що вирішив купити на аліекспресі.

Знайшов, за описом повністю влаштувала, за ціною теж. Під час перевірки продавця показало, що рівень ризику практично нульовий. Замовив, що посилка прийшла через 20 днів після відправки продавцем. До речі, зараз у продавця знижка чи розпродаж, але картка коштує 3.63.



Але я не дуже довіряю китайським виробникам, то спочатку уважно подивився на плату. Інтуїція мене не обдурила, головна мікросхема була припаяна мало того, що зі зміщенням, але ще й були залипи припою в трьох місцях (позначені стрілочками).

Я не став особливо розбиратися, за що відповідають дані висновки, але залип був на ногах зв'язку з мікросхемою пам'яті, і висновки харчування, тобто. плата гарантовано не визначилася б як мінімум, як максимум я залишився б без нового комп'ютера.

Ну і звичайно смішне позначення швидкості лінка у Герцах.

Не вставляючи в комп'ютер написав продавцеві, що мовляв посилку отримав, але не працює, погано припаяна мікросхема. На що він відповів що мовляв надішліть відео. Що він там збирався роздивитись, мені незрозуміло. Сказав йому що спробую зробити фото, але таке все дрібне, що навряд він щось побачить. Надіслав повідомлення.

Не дочекавшись відповіді, узяв паяльник, прибрав соплі, перевірив карту - працює.

Визначилася карта як Realtek PCIe GBE Family Controller, а через мене вже були встановлені драйвери Realtek, то карта почала працювати відразу, нічого довстановлювати не довелося.
Диспетчер обладнання пише про неї -
PCI\VEN_10EC&DEV_8168&SUBSYS_816810EC&REV_02\4&293AFFCC&1&00E0

Протестував швидкість копіювання, правда все вперлося в швидкість порту роутера (зі здивуванням виявив, що мені нема чим протестувати карту на гігабітній швидкості), поки що нема чим протестувати гігабіт, та й якщо чесно, поки не бачу в ньому крайньої необхідності, вистачає і 100 мегабіт, але 100 мегабіт PCI-E якось не бачив, тому нехай живе. Тим більше, що за ці гроші я в нас навряд куплю.

У результаті написав продавцеві, що чіп перепаяв, карта працює, отримання підтверджу, але дуже незадоволений. Якість виготовлення дуже погана. У результаті продавець запропонував повернення в 3 долари, я погодився, що до продавця у мене претензій особливо не було, на контакт йшов відразу і без проблем.

Але суть не в цьому, мораль даного мікро-огляду в тому, що про всяк випадок перед тим, як вставити собі в комп'ютер нову залозку, не полінуйтеся уважно оглянути її, щоб не залишитися без комп'ютера взагалі.

Загалом доставка відмінно, карта найбанальніша, ціна прийнятна, доставка швидка, але якість кульгає і досить сильно.

Напевно так збирали мою сітківку

Планую купити +6 Додати в обране Огляд сподобався +28 +50

Сучасний світ все більше входить у залежність від обсягів і потоків інформації, що йде в різних напрямках по дротах і без них. Все почалося досить давно і з примітивніших засобів, ніж сьогоднішні досягнення цифрового світу. Але описувати всі види і методи, з яких одна людина доносила необхідну інформацію до свідомості іншого, ми маємо наміру. У цій статті хочеться запропонувати читачеві розповідь про недавно створений і успішно розвивається стандарт передачі цифрової інформації, Який називається Ethernet.

Народження самої ідеї та технології Ethernet відбувалося у стінах корпорації Xerox PARC разом з іншими першими розробками цього ж напряму. Офіційною датою винаходу Ethernet стало 22 травня 1973, коли Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) склав доповідну записку для глави PARC про потенціал технології Ethernet. Проте запатентували її лише за кілька років.

У 1979 році Меткалф пішов з Xerox і заснував компанію 3Com, головним завданням якої стало просування комп'ютерів та локальних обчислювальних мереж(ЛВС). Заручившись підтримкою таких іменитих компаній як DEC, Intel та Xerox було розроблено стандарт Ethernet (DIX). Після офіційної публікації 30 вересня 1980 року він розпочав суперництво з двома великими запатентованими технологіями - token ring та ARCNET, які згодом були повністю витіснені, через їхню меншу ефективність та більшу собівартість, ніж продукція для Ethernet.

Спочатку за запропонованими стандартами (Ethernet v1.0 і Ethernet v2.0) збиралися використовувати як передавальне середовище коаксіальний кабель, але в подальшому довелося відмовитися від цієї технології і перейти на використання оптичних кабелів і кручений пари.

Основною перевагою на початку розвитку технології Ethernet став метод керування доступом. Він має на увазі множинні з'єднання з контролем несучої і виявлення колізій (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), швидкість передачі даних при цьому дорівнює 10 Мбіт/с, розмір пакета від 72 до 1526 байт, в ньому описані методи кодування даних . Граничне значення робочих станцій в одному сегменті мережі, що розділяється, обмежено числом 1024, але можливі й інші більш малі значення при встановленні більш жорстких обмежень до сегмента тонкого коаксіалу. Але така побудова дуже скоро стала неефективною і на зміну йому в 1995 прийшов стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet зі швидкістю 100 Мбіт/с, а пізніше був прийнятий стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet зі швидкістю 1000 Мбіт/с. На даний момент вже повною мірою використовується 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae, що має швидкість 10 000 Мбіт/с. Крім того, вже маємо розробки спрямовані на досягнення швидкості 100 000 Мбіт/с 100 Gigabit Ethernet, але про все по порядку.

Дуже важливою позицією, що лежить в основі стандарту Ethernet став формат його кадру. Однак його варіантів існує чимало. Ось деякі з них:

    Variant I первісток і вже вийшов із застосування.

    Ethernet Version 2 або Ethernet-кадр II, ще званий DIX (абревіатура перших літер фірм-розробників DEC, Intel, Xerox) – найбільш поширена і використовується до сьогодні. Часто використовується безпосередньо протоколом Інтернету.

    Novell – внутрішня модифікація IEEE 802.3 без LLC (Logical Link Control).

    Кадр IEEE 802.2 LLC.

    Кадр IEEE 802.2 LLC/SNAP.

    Як доповнення, Ethernet-кадр може містити тег IEEE 802.1Q для ідентифікації VLAN, до якої він адресований, і IEEE 802.1p для вказівки пріоритетності.

    Деякі мережні карти Ethernet, вироблені компанією Hewlett-Packard використовували під час роботи кадр формату IEEE 802.12, що відповідає стандарту 100VG-AnyLAN.

Для різних типівкадру мають різні формати і значення MTU.

Функціональні елементи технологіїGigabit Ethernet

Зазначимо, що виробники Ethernet-карт та інших пристроїв переважно включають у свою продукцію підтримку кількох попередніх стандартів швидкостей передачі даних. За замовчуванням, використовуючи автовизначення швидкості та дуплексності, самі драйвера карти визначають оптимальний режим роботи з'єднання між двома пристроями, але зазвичай є і ручний вибір. Так купуючи пристрій з портом Ethernet 10/100/1000, ми отримуємо можливість працювати за технологіями 10BASE-T, 100BASE-TX та 1000BASE-T.

Наведемо хронологію модифікацій Ethernet, розділивши їх за швидкістю передачі.

Перші рішення:

    Xerox Ethernet - оригінальна технологія, швидкість 3 Мбіт/с, існувала у двох варіантах Version 1 та Version 2, формат кадру останньої версіїдосі має широке застосування.

    10BROAD36 - широкого поширення не набув. Один із перших стандартів, що дозволяє працювати на великих відстанях. Використовував технологію широкосмугової модуляції, схожу на ту, що використовується у кабельних модемах. Як середовище передачі використовувався коаксіальний кабель.

    1BASE5 - також відомий як StarLAN, став першою модифікацією Ethernet-технології, що використовує кручені пари. Працював на швидкості 1 Мбіт/с, але не знайшов комерційного застосування.

Найбільш поширені та оптимізовані для свого часу модифікації 10 Мбіт/с Ethernet:

    10BASE5, IEEE 802.3 (називається також «Товстий Ethernet») - початкова розробка технології зі швидкістю передачі 10 Мбіт/с. IEEE використовує коаксіальний кабель з хвильовим опором 50 Ом (RG-8), з максимальною довжиною сегмента 500 метрів.

    10BASE2, IEEE 802.3a (називний "Тонкий Ethernet") - використовується кабель RG-58, з максимальною довжиною сегмента 200 метрів. Для підключення комп'ютерів один до одного і підключення кабелю до мережі потрібний T-конектор, а на кабелі повинен бути BNC-конектор. Потрібна наявність термінаторів кожному кінці. Багато років цей стандарт був основним технології Ethernet.

    StarLAN 10 - Перша розробка, що використовує кручену пару для передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с. Надалі еволюціонував у стандарт 10BASE-T.

    10BASE-T, IEEE 802.3i - для передачі даних використовується 4 дроти кабелю кручений пари (дві скручені пари) категорії 3 або категорії 5. Максимальна довжина сегмента 100 метрів.

    FOIRL - (акронім від англ. Fiber-optic inter-repeater link). Базовий стандарт для технології Ethernet, який використовує для передачі оптичний кабель. Максимальна відстань передачі без повторювача 1 км.

    10BASE-F, IEEE 802.3j - Основний термін для позначення сімейства 10 Mбіт/с Eethernet-стандартів, що використовують оптоволоконний кабель на відстані до 2 кілометрів: 10BASE-FL, 10BASE-FB та 10BASE-FP. З перерахованого лише 10BASE-FL набув широкого поширення.

    10BASE-FL (Fiber Link) - Покращена версія стандарту FOIRL. Поліпшення торкнулося збільшення довжини сегмента до 2 км.

    10BASE-FB (Fiber Backbone) - Зараз стандарт, що не використовується, призначався для об'єднання повторювачів у магістраль.

  • 10BASE-FP (Fiber Passive) - Топологія "пасивна зірка", в якій не потрібні повторювачі - розроблена, але ніколи не застосовувалася.

Найпоширеніший і найдешевший вибір на момент написання статті Швидкий Ethernet (100 Мбіт/с) ( Fast Ethernet):

    100BASE-T - Основний термін для позначення одного з трьох стандартів 100 Мбіт/с Ethernet, що використовує як середовище передачі виту пару. Довжина сегмента – до 100 метрів. Включає 100BASE-TX, 100BASE-T4 і 100BASE-T2.

    100BASE-TX, IEEE 802.3u - Розвиток технології 10BASE-T, використовується топологія «зірка», задіяний кабель кручена пара категорії 5, в якому фактично використовуються 2 пари провідників, максимальна швидкість передачі даних 100 Мбіт/с.

    100BASE-T4 - 100 Мбіт/с Ethernet по кабелю категорії 3. Задіяні всі 4 пари. Нині практично не використовується. Передача даних відбувається у напівдуплексному режимі.

    100BASE-T2 - Не використовується. 100 Мбіт/с Ethernet через кабель категорії 3. Використовується лише 2 пари. Підтримується повнодуплексний режим передачі, коли сигнали поширюються на протилежні напрямки по кожній парі. Швидкість передачі в одному напрямку – 50 Mбіт/с.

    100BASE-FX – 100 Мбіт/с Ethernet за допомогою оптоволоконного кабелю. Максимальна довжина сегмента 400 метрів у напівдуплексному режимі (для гарантованого виявлення колізій) або 2 кілометри у повнодуплексному режимі по багатомодовому оптичному волокну.

    100BASE-LX – 100 Мбіт/с Ethernet за допомогою оптоволоконного кабелю. Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів у повнодуплексному режимі пари одномодових оптичних волокон на довжині хвилі 1310 нм.

    100BASE-LX WDM - 100 Мбіт/с Ethernet за допомогою оптоволоконного кабелю. Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів у повнодуплексному режимі по одному одномодовому оптичному волокну на довжині хвилі 1310 нм та 1550 нм. Інтерфейси бувають двох видів, відрізняються довжиною хвилі передавача і маркуються цифрами (довжина хвилі) або однією латинською літерою A (1310) або B (1550). У парі можуть працювати лише парні інтерфейси, з одного боку передавач на 1310 нм, з другого на 1550 нм.

Gigabit Ethernet

    1000BASE-T, IEEE 802.3ab Стандарт Ethernet 1 Гбіт/с. Використовується кручена пара категорії 5e або категорії 6. У передачі даних беруть участь усі 4 пари. Швидкість передачі даних – 250 Мбіт/с по одній парі.

    1000BASE-TX, - Стандарт Ethernet 1 Гбіт/с, що використовує тільки кручену пару категорії 6. Передавальні та приймаючі пари розділені фізично по дві пари в кожному напрямку, що суттєво спрощує конструкцію приймальних пристроїв. Швидкість передачі даних – 500 Мбіт/с по одній парі. Фактично не використовується.

    1000Base-X – загальний термін для позначення технології Гігабіт Ethernet зі змінними трансіверами GBIC або SFP.

    1000BASE-SX, IEEE 802.3z - 1 Гбіт/с Ethernet технологія використовує лазери з допустимою довжиною випромінювання в межах діапазону 770-860 нм, потужність випромінювання передавача в межах від -10 до 0 дБм при відношенні ON/OFF (сигнал/ні сигналу щонайменше 9 дБ. Чутливість приймача 17 дБм, насичення приймача 0 дБм. Використовуючи багатомодове волокно, дальність проходження сигналу без повторювача до 550 метрів.

    1000BASE-LX, IEEE 802.3z - 1 Гбіт/с Ethernet технологія використовує лазери з допустимою довжиною випромінювання в межах діапазону 1270-1355 нм, потужність випромінювання передавача в межах від 13,5 до 3 дБм, при відношенні ON/OFF ( немає сигналу) не менше 9 дБ. Чутливість приймача 19 дБм, насичення приймача 3 дБм. У разі використання багатомодового волокна дальність проходження сигналу без повторювача до 550 метрів. Оптимізована для далеких відстаней при використанні одномодового волокна (до 40 км).

    1000BASE-CX - Технологія Гігабіт Ethernet для коротких відстаней (до 25 метрів), використовується спеціальний мідний кабель (Екранована кручена пара (STP)) з хвильовим опором 150 Ом. Замінений стандартом 1000BASE-T і зараз не використовується.

    1000BASE-LH (Long Haul) – 1 Гбіт/с Ethernet технологія, використовує одномодовий оптичний кабель, дальність проходження сигналу без повторювача до 100 кілометрів.

Стандарт

Тип кабелю

Смуга пропускання (не гірша), МГц*Км

Макс. відстань, м*

1000BASE-LX (лазерний діод 1300 нм)

Одномодове волокно (9 мкм)

Багатомодове волокно
(50 мкм)

Багатомодове волокно
(62,5 мкм)

1000BASE-SX (лазерний діод 850 нм)

Багатомодове волокно
(50 мкм)

Багатомодове волокно
(62,5 мкм)

Багатомодове волокно
(62,5 мкм)

Екранована кручена пара STP
(150 ОМ)

* стандарти 1000BASE-SX та 1000BASE-LX передбачають наявність дуплексного режиму
** Обладнання деяких виробників може забезпечувати більшу відстань, оптичні сегменти без проміжних ретрансляторів/підсилювачів можуть досягати 100 км.

Технічні характеристики стандартів 1000Base-X

10 Gigabit Ethernet

Ще досить дорогий, але цілком затребуваний, новий стандарт 10 Гігабіт Ethernet включає сім стандартів фізичного середовища для LAN, MAN і WAN. В даний час він описується виправленням IEEE 802.3a і повинен увійти в наступну ревізію стандарту IEEE 802.3.

    10GBASE-CX4 - Технологія 10 Гігабіт Ethernet для коротких відстаней (до 15 метрів), використовується мідний кабель CX4 та конектори InfiniBand.

    10GBASE-SR - Технологія 10 Гігабіт Ethernet для коротких відстаней (до 26 або 82 метрів, залежно від типу кабелю), використовується багатомодове оптоволокно. Він також підтримує відстань до 300 метрів з використанням нового багатомодового оптоволокна (2000 МГц/км).

    10GBASE-LX4 – використовує ущільнення по довжині хвилі для підтримки відстаней від 240 до 300 метрів по багатомодовому оптоволокну. Також підтримує відстань до 10 кілометрів при використанні одномодового оптоволокна.

    10GBASE-LR та 10GBASE-ER - ці стандарти підтримують відстані до 10 та 40 кілометрів відповідно.

    10GBASE-SW, 10GBASE-LW та 10GBASE-EW - Ці стандарти використовують фізичний інтерфейс, сумісний за швидкістю та форматом даних з інтерфейсом OC-192/STM-64 SONET/SDH. Вони подібні до стандартів 10GBASE-SR, 10GBASE-LR і 10GBASE-ER відповідно, тому що використовують ті ж типи кабелів і відстані передачі.

    10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 – прийнятий у червні 2006 року після 4 років розробки. Використовує екрановану кручена пара. Відстань – до 100 метрів.

І нарешті, що ми знаємо про 100-Gigabit Ethernet(100-GE), ще досить сиру, але цілком затребувану технологію.

У квітні 2007 року, після зборів комітету IEEE 802.3 в Оттаві, дослідницької групи Higher Speed ​​Study Group (HSSG) було прийнято думку про технічні підходи у формуванні оптичних та мідних каналів 100-GE. На даний час остаточно сформовано робоча група 802.3ba для розробки специфікації 100-GE.

Як і в попередніх розробках, стандарт 100-GE враховуватиме не тільки економічні та технічні можливості його здійснення, а й їхню зворотну сумісність із наявними системами. На даний час потреба в таких швидкостях безперечно доведена провідними компаніями. Обсяги персоналізованого контенту, що постійно зростають, у тому числі при доставці відео з порталів типу YouTube та інших ресурсів, що застосовують технології IPTV і HDTV. Потрібно згадати також відео на вимогу. Все це визначає потребу у 100 Gigabit Ethernet операторів та сервіс-провайдерів.

Але на тлі великого вибору старих і перспективно нових технологічних підходів у рамках групи Ethernet ми хочемо детальніше зупинитися на технології, яка сьогодні лише набуває повноцінної масовості використання у зв'язку зі зниженням вартості її компонентів. Gigabit Ethernet може повноцінно забезпечити роботу таких програм, як потокове відео, відеоконференції, передача складних зображень, що пред'являють підвищені вимоги до пропускної здатності канал. Переваги підвищення швидкостей передачі в корпоративних та домашніх мережах стають все більш безперечними, з падінням цін на обладнання такого класу.

Наразі отримав максимальну популярність стандарт IEEE. Прийнятий у червні 1998 року він був затверджений як IEEE 802.3z. Але спочатку як середовище передачі використовувався лише оптичний кабель. Зі твердженням протягом наступного року доповнення стандарту 802.3ab середовищем передачі стала неекранована кручена пара п'ятої категорії.

Gigabit Ethernet є прямим нащадком Ethernet і Fast Ethernet, які добре зарекомендували себе за майже двадцятирічну історію, зберігши їхню надійність і перспективність використання. Поряд із передбаченою зворотною сумісністю з попередніми рішеннями (кабельна структура залишається незмінною) він забезпечує теоретичну пропускну спроможністьв 1000 Мбіт/сек, що дорівнює 120 Мб в секунду. Такі можливості практично рівні швидкості 32-бітної шини PCI 33 МГц. Саме тому гігабітні адаптери випускаються як для 32-бітної PCI (33 та 66 МГц), так і для 64-бітної шини. Поряд із таким збільшенням швидкості Gigabit Ethernet успадкував усі попередні особливості Ethernet, такі як формат кадрів, технологію CSMA/CD (чутливий до передачі множинний доступ із виявленням колізій), повний дуплекс тощо. Хоча високі швидкості внесли і свої нововведення, але саме в успадкування старих стандартів величезна перевага і популярність Gigabit Ethernet. Звичайно, зараз запропоновані й інші рішення, такі як ATM та Fibre Channel, але тут одразу втрачається головна перевага для кінцевого споживача. Перехід на іншу технологію веде за собою масове перероблення та переобладнання мереж підприємства, тоді як Gigabit Ethernet дозволить плавно нарощувати швидкість і не змінювати кабельне господарство. Такий підхід і дозволив Ethernet-технології зайняти домінуюче місце у галузі мережевих технологій та завоювати понад 80 відсотків світового ринку передачі інформації.

Структура побудови мережі Ethernet з плавним переходам більш високі швидкості передачі.

Спочатку всі стандарти Ethernet розроблялися з використанням як середовище передачі тільки оптичного кабелю - так і Gigabit Ethernet отримав інтерфейс 1000BASE-X. Він ґрунтується на стандарті фізичного рівня Fibre Channel (це технологія взаємодії робочих станцій, пристроїв зберігання даних та периферійних вузлів). Так як цю технологію вже схвалили раніше, таке запозичення сильно скоротило час на розробку стандарту Gigabit Ethernet. 1000BASE-X

Нас, як і простого обивателя, більше зацікавив 1000Base-CX через його роботу на екранованій кручений парі (STP «twinax») на короткі відстані та 1000BASE-T для неекранованої кручений пари категорії 5. Головною відмінністю 1000BASE-T TX стало те, що використовуються всі чотири пари (у 100BASE-TX використовувалися лише дві). Кожна пара може передавати дані зі швидкістю 250 Мбіт/сек. Стандарт забезпечує дуплексну передачу, причому потік по кожній парі забезпечується у двох напрямках одночасно. У зв'язку з сильними перешкодами при такій передачі технічно реалізувати гігабітну передачу по кручений парі було набагато складніше, ніж у 100BASE-TX, що вимагало розробки спеціальної скрембльованої стійкості перешкод, а також інтелектуального вузла розпізнавання та відновлення сигналу на прийомі. Як метод кодування в стандарті 1000BASE-T було використано 5-рівневе імпульсно-амплітудне кодування PAM-5.

Критерії на вибір кабелю теж стали більш жорсткими. Для зменшення наведень, односпрямованої передачі, поворотних втрат, затримок та фазового зсуву, була прийнята до використання категорія 5e для неекранованої кручений пари.

Обтискання кабелю для 1000BASE-T проводиться за однією з наступних схем:

Прямий (straight-through) кабель.

Перехресний (crossover) кабель.

Схеми обтиску кабелю для 1000BASE-T

Нововведення торкнулися рівня MAC-стандарту 1000BASE-T. У мережах Ethernet максимальна відстань між станціями (колізійний домен) визначається виходячи з мінімального розміру кадру (у стандарті Ethernet IEEE 802.3 він дорівнював 64 байтам). Максимальна довжина сегмента повинна бути такою, щоб станція, що передає, могла виявити колізію до закінчення передачі кадру (сигнал повинен встигнути пройти в інший кінець сегмента і повернутися назад). Відповідно, зі збільшенням швидкості передачі потрібно або збільшувати розмір кадру, тим самим збільшуючи мінімальний час на передачу кадру, або зменшувати діаметр колізійного домену.

Під час переходу до Fast Ethernet скористалися другим варіантом і скоротили діаметр сегмента. У Gigabit Ethernet це було неприйнятно. Адже в цьому випадку стандарт, який успадковував такі складові Fast Ethernet, як мінімальний розмір кадру, CSMA/CD та час виявлення колізії (time slot), зможе працювати в колізійних доменах діаметром не більше 20 метрів. Тому було запропоновано збільшити час на передачу мінімального кадру. Враховуючи, що для сумісності з попередніми Ethernet мінімальний розмір кадру залишився колишнім - 64 байти, а до кадру додалося додаткове поле carrier extension (розширення носія), яке доповнює кадр до 512 байт, але поле не додається у разі, коли розмір кадру більше 512 байт. Таким чином, результуючий мінімальний розмір кадру вийшов рівним 512 байтам, час на виявлення колізії зріс і діаметр сегмента збільшився до тих же 200 метрів (у випадку 1000BASE-T). Символи в полі carrier extension не мають сенсового навантаження, контрольна сума для них не обчислюється. При прийомі кадру це поле відкидається ще рівні MAC, тому вищележачі рівні продовжують працювати з мінімальними кадрами довжиною 64 байти.

Але й тут виникло підводне каміння. Хоча розширення носія і дозволило зберегти сумісність із попередніми стандартами, воно призвело до невиправданої витрати смуги пропускання. Втрата може досягати 448 байт (512-64) на кадр у разі коротких кадрів. Тому стандарт 1000BASE-T був модернізований – запровадили поняття Packet Bursting (пакетна перевантаженість). Вона дозволяє набагато ефектніше використовувати поле розширення. А працює це наступним чином: якщо адаптер або комутатор мають кілька невеликих кадрів, що вимагають відправки, то перший з них відправляється стандартним чином, з додаванням поля розширення до 512 байт. А всі наступні вирушають в оригінальному вигляді (без поля розширення), з мінімальним інтервалом між ними 96 біт. І, найголовніше, цей міжкадровий інтервал заповнюється символами розширення носія. Це відбувається до тих пір, поки сумарний розмір кадрів, що відправляються, не досягне межі 1518 байт. Таким чином, середовище не замовкає протягом передачі малих кадрів, тому колізія може виникнути тільки на першому етапі, при передачі першого правильного малого кадру з полем розширення носія (розміром 512 байт). Цей механізм дозволяє суттєво підвищити продуктивність мережі, особливо при великих навантаженнях, завдяки зменшенню ймовірності виникнення колізій.

Але й цього виявилося замало. Спочатку Gigabit Ethernet підтримував лише стандартні розміри кадрів Ethernet – від мінімального 64 (доповнюваних до 512) до максимального 1518 байт. З них 18 байт займає стандартний службовий заголовок, а даних залишається від 46 до 1500 байт відповідно. Але навіть пакет даних розміром 1500 байт дуже малий у разі гігабітної мережі. Особливо для серверів, які передають великі обсяги даних. Давайте трохи порахуємо. Для передачі файлу розміром 1 гігабайт по незавантаженій Fast Ethernet мережі сервер обробляє 8200 пакетів/сек і витрачає на це мінімум 11 секунд. У цьому випадку тільки на обробку переривань у комп'ютера потужністю 200 MIPS піде близько 10 відсотків часу. Адже центральний процесор повинен обробити (порахувати контрольну суму, передати дані на згадку) кожен пакет, що прийшов.

Швидкість

10 Мбіт/сек

100 Мбіт/сек

1000 Мбіт/сек

Розмір кадру

Кадри/сек

Швидкість передачі даних, Мбіт/сек

Інтервал між кадрами, мкс

Характеристики передачі мереж Ethernet.

У гігабітних мережах ситуація ще сумніша - навантаження на процесор зростає приблизно на порядок через скорочення часового інтервалу між кадрами та відповідно запитами на переривання до процесора. З таблиці 1 видно, що у найкращих умовах (використання кадрів максимального розміру) кадри відстоять один від одного на часовий інтервал, що не перевищує 12 мкс. У разі використання кадрів меншого розміру цей часовий інтервал лише зменшується. Тому в гігабітних мережах вузьким місцем, хоч як це дивно, став саме етап обробки кадрів процесором. Тому на зорі становлення Gigabit Ethernet фактичні швидкості передачі були далекі від теоретичного максимуму – процесори просто не справлялися із навантаженням.

Очевидним виходом із ситуації є таке:

В даний час реалізовано обидва методи. 1999 року було запропоновано збільшити розмір пакету. Такі пакети отримали назву гіга-кадри (Jumbo Frames), і їх розмір міг бути від 1518 до 9018 байт (в даний час обладнання деяких виробників підтримує і великі розміри гіга-кадрів). Jumbo Frames дозволили зменшити навантаження на центральний процесор до 6 разів (пропорційно до свого розміру) і, таким чином, значно підвищити продуктивність. Наприклад, максимальний пакет Jumbo Frame 9018 байт, крім 18-байтового заголовка, містить 9000 байт під дані, що відповідає шести стандартним максимальним кадрам Ethernet. Виграш у продуктивності досягається не через порятунок від кількох службових заголовків (трафік від їх передачі не перевищує кількох відсотків загальної пропускної спроможності), а за рахунок зменшення часу на обробку такого кадру. Точніше, час на обробку кадру залишився тим самим, але замість кількох невеликих кадрів, кожен із яких зажадав би собі N тактів процесора і одне переривання, ми обробляємо лише один, більший кадр.

Світ швидкості обробки інформації, що досить швидко розвивається, надає все більш швидкі і недорогі рішеннящодо використання спеціальних апаратних засобів, для зняття частини навантаження з обробки трафіку з центрального процесора. Використовується і технологія буферизації, що забезпечує переривання процесора обробки декількох кадрів відразу. На даний час технологія Gigabit Ethernet стає все більш доступною для використання в домашніх умовах, що зацікавить простого користувача. Більше швидкий доступдо домашніх ресурсів забезпечить якісний перегляд відео великої роздільної здатності, займе менше часу для перерозподілу інформації і, нарешті, дозволить наживо кодувати відеопотоки на мережні диски.

Під час підготовки статті використовувалися матеріали ресурсів http://www.ixbt.com/ таhttp://www.wikipedia.org/.

Стаття прочитана 15510 раз(и)

Підписатися на наші канали

Вступ

Мережі на основі 10/100 Мбіт/с Ethernet буде більш ніж достатньо для виконання будь-яких завдань у невеликих мережах. Але як щодо майбутнього? Ви подумали про потоки відео, які проходитимуть через мережу вашого будинку? Чи впорається з ними 10/100 Ethernet?

У першій статті, присвяченій гігабітному Ethernet, ми впритул з ним познайомимося і визначимо, чи потрібен він вам. Ми також постараємося дізнатися, що вам знадобиться для створення «готової до гігабіту» мережі та проведемо короткий екскурс у гігабітне обладнання для невеликих мереж.

Що таке гігабітний Ethernet?

Гігабітний Ethernet також відомий як "гігабіт по міді" або 1000BaseT. Він є звичайною версією Ethernet, що працює на швидкостях до 1.000 мегабітв секунду, тобто в десять разів швидше за 100BaseT.

Основою гігабітного Ethernet є стандарт IEEE 802.3z, який було затверджено у 1998 році. Однак у червні 1999 року до нього вийшло доповнення - стандарт гігабітного Ethernet по мідній кручений парі 1000BaseT. Саме цей стандарт зміг вивести гігабітний Ethernet із серверних кімнат та магістральних каналів, забезпечивши його застосування в тих самих умовах, що й 10/100 Ethernet.

До появи 1000BaseT для гігабітного Ethernet необхідно було використовувати волоконно-оптичний або екранований мідний кабелі, які навряд можна назвати зручними для прокладання звичайних локальних мереж. Дані кабелі (1000BaseSX, 1000BaseLX та 1000BaseCX) і сьогодні використовуються в спеціальних сферах застосування, тому ми не будемо їх розглядати.

Група гігабітного Ethernet 802.3z чудово впоралася зі своєю роботою - вона випустила універсальний стандарт, що в десять разів перевищує швидкість 100BaseT. 1000BaseT також є назад суміснимз 10/100 обладнанням, він використовує CAT-5кабель (чи вищу категорію). До речі, сьогодні типова мережа збудована саме на базі кабелю п'ятої категорії.

Чи потрібний він нам?

У першій літературі про гігабітному Ethernet як область застосування нового стандарту вказувався корпоративний ринок, і найчастіше — зв'язок сховищ даних. Оскільки гігабітний Ethernet забезпечуватиме вдесятеро більший канал, ніж звичний 100BaseT, природним застосуванням стандарту є з'єднання ділянок, що вимагають високу пропускну здатність. Це зв'язок між серверами, комутаторами та магістральними вузлами. Саме там гігабітний Ethernet необхідний, потрібний і корисний.

У міру зниження цін на гігабітне обладнання сфера застосування 1000BaseT розширилася до комп'ютерів «досвідчених користувачів» та робочих груп, які використовують «вибагливі до пропускної спроможності програми».

Оскільки потреби передачі даних у більшості невеликих мереж більш ніж скромні, навряд чи їм коли-небудь знадобиться пропускна спроможність мережі 1000BaseT. Давайте розглянемо деякі типові області застосування невеликих мереж та оцінимо їхню потребу в гігабітному Ethernet.

Чи потрібний він нам, продовження

  • Передача великих файлів через мережу

    Подібне застосування характерне, скоріше, для малих офісів, особливо в компаніях, що займаються графічним дизайном, архітектурою або іншим бізнесом, пов'язаним із обробкою файлів розміром у десятки-сотні мегабайт. Ви легко підрахуєте, що 100-мегабайтний файл буде передано по 100BaseT мережі всього за вісім секунд [(100Мбайт x 8біт/байт)/100 Мбіт/с]. Насправді ж багато чинників погіршують швидкість передачі, отже ваш файл передаватиметься трохи довше. Деякі з цих факторів пов'язані з операційною системою, запущеними програмами, кількістю пам'яті на ваших комп'ютерах, швидкістю процесора та віком. (Вік системи впливає швидкість шин на материнській платі).

    Ще одним важливим фактором є швидкість мережевого обладнання, та перехід на гігабітне обладнання дозволяє усунути потенційне вузьке місце та прискорити передачу великих обсягів файлів. Багато хто підтвердить, що отримання швидкостей вище 50 Мбіт/с на 100BaseT мережі - справа аж ніяк не тривіальна. Гігабітний Ethernet зможе забезпечити пропускну здатність вище 100 Мбіт/с.

  • Мережеві пристрої резервування

    Можна розглядати цей випадок як варіант великих файлів. Якщо мережа настроєна на резервування всіх комп'ютерів на один файловий сервер, то гігабітний Ethernet дозволить вам прискорити цей процес. Однак тут існує і підводний камінь — збільшення «труби» пропускання до сервера може не призвести до позитивного ефекту, якщо сервер не встигатиме обробляти вхідний потік даних (також це стосується і носія резервної інформації).

    Для отримання вигоди від високошвидкісної мережі вам слід оснастити сервер великим обсягом пам'яті та проводити резервування на швидкий жорсткий диск, а не стрічку чи CDROM. Як бачимо, до переходу на гігабітний Ethernet слід ґрунтовно підготуватися.

  • Програми клієнт-сервер

    Ця сфера застосування знову ж таки більш характерна для мереж малого бізнесу, ніж для домашніх мереж. Між клієнтом та сервером у подібних програмах може передаватися великий обсяг даних. Підхід колишній: вам необхідно проаналізувати обсяг мережних даних, що передаються, щоб дізнатися, чи зможе програма «встигнути» за збільшенням пропускної спроможності мережі і чи достатньо цих даних для навантаження гігабітного Ethernet.

Правду кажучи, ми вважаємо, що навряд чи більшість «будівельників» домашніх мереж знайдуть достатньо підстав для купівлі гігабітного обладнання. У мережах малого бізнесу перехід на гігабіт може допомогти, але ми рекомендуємо спочатку провести аналіз кількості даних, що передаються. Із сучасним станом все зрозуміло. Але що робити, якщо ви бажаєте врахувати можливість майбутньої модернізації. Що вам потрібно зробити сьогодні, щоб бути готовим до неї? У наступній частині нашої статті ми розглянемо зміни, які необхідно здійснити з найдорожчою, найчастіше і найтрудомісткою частиною мережі. кабелем.

Кабель для гігабітного Ethernet

Як ми вже згадували у вступі, однією з ключових вимог стандарту 1000BaseT є використання кабелю категорії 5 (CAT 5) або вище. Тобто гігабітний Ethernet може працювати на існуючій кабельній структурі 5 категорії. Погодьтеся, така можливість дуже зручна. Як правило, все сучасні мережівикористовують кабель п'ятої категорії, якщо тільки ваша мережа не була встановлена ​​у 1996 році або раніше (стандарт був затверджений у 1995 році). Однак тут існуєкілька підводних каменів.

  • Потрібно чотири пари

    Як видно з цієї статті, 1000BaseT використовує всі чотири пари кабелю категорії 5 (або вище) для створення чотирьох 250 Мбіт/с каналів. (Також застосовується й інша схема кодування – п'ятирівнева амплітудно-імпульсна модуляція – щоб залишатися в межах частотного діапазону 100 МГц CAT5). В результаті ми можемо використовувати для гігабітного Ethernet існуючу кабельну структуру CAT 5.

    Оскільки 10/100BaseT використовує лише дві пари CAT 5 із чотирьох, деякі люди не підключали зайві пари під час прокладання своїх мереж. Пари використовувалися, наприклад, для телефону або живлення Ethernet (POE). На щастя гігабітні мережеві карти і комутатори мають достатній інтелект, щоб відкотитися на стандарт 100BaseT якщо всі чотири пари будуть недоступні. Тому ваша мережа в будь-якому випадку працюватиме з гігабітними комутаторами та мережевими картами, але високої швидкості за сплачені гроші ви не отримаєте.

  • Не використовуйте дешеві роз'єми

    Ще одна проблема самодіяльних мережевиків — погана обтискання та дешеві настінні розетки. Вони призводять до невідповідностей імпедансу, у результаті виникають зворотні втрати, а внаслідок них зменшення пропускної спроможності. Звичайно, ви можете спробувати пошукати причину «в лоб», але все ж таки вам краще обзавестися мережевим тестером, який зможе виявити зворотні втрати та перехресні перешкоди. Або просто змиритися з низькою швидкістю.

  • Обмеження по довжині та топології

    1000BaseT обмежений тією самою максимальною довжиною сегмента, як і 10/100BaseT. Таким чином, максимальний діаметр мережі становить 200 метрів (від одного комп'ютера до іншого через один комутатор). Що стосується топології 1000BaseT, то тут працюють ті ж правила, що і для 100BaseT, за винятком допустимості лише одного повторювача на сегмент мережі (або, якщо бути точнішим, на один «напівдуплексний домен колізій»). Але оскільки гігабітний Ethernet не підтримує напівдуплексну передачу, ви можете забути про останню вимогу. Загалом, якщо ваша мережа чудово себе почувала під 100BaseT, у вас не повинно виникнути проблем при переході до гігабіту.

Кабель для гігабітного Ethernet, продовження

Для прокладання нових мереж найкраще використовувати кабель CAT 5e. І хоча CAT 5 та CAT 5e обидва пропускають частоту 100 МГц, кабель CAT5e виробляється з урахуванням додаткових параметрів, важливі для кращої передачі високочастотних сигналів.

Перегляньте наступні документи Belden, щоб докладніше дізнатися про специфікації CAT 5e кабелю (англійською):

І хоча сучасний CAT 5 кабель буде чудово працювати з 1000BaseT, вам краще все ж таки вибрати CAT 5e, якщо ви хочете гарантувати високу пропускну здатність. Якщо ж ви вагаєтеся, прикиньте вартість кабелю CAT 5 і CAT 5e і дійте своїм коштом.

Єдине, чого вам слід уникати - рекомендацій щодо покупки CAT 6кабелю для гігабітного Ethernet. CAT 6 був додано до стандарту TIA-568 у червні 2002 рокуі він пропускає частоти до 200 МГц. Продавці напевно умовлятимуть вас купити саме дорожчу шосту категорію, але вона вам знадобиться, тільки якщо ви плануєте побудувати мережу 10 Гбіт/с Ethernet по мідній проводці, що зараз навряд чи реально. А щодо кабелю CAT 7? Забудьте про нього!

Якщо ж ви маєте хорошу суму, то краще її витратити на спеціаліста-мережника, який має достатнім досвідом прокладання гігабітних мереж. Фахівець зможе грамотно прокласти кабелі або перевірити вашу існуючу мережупрацювати з гігабітним Ethernet. При установці кабелю CAT 6 ми рекомендуємо звернутися за допомогою до професіоналів, оскільки цей кабель обумовлює радіус згину і спеціальні якісні роз'єми.

Гігабітне обладнання

Певною мірою питання «гігабіт чи ні» могло бути предметом суперечки рік чи кілька років тому. Якщо дивитися з погляду покупця SOHO, перехід від 10 до 10/100 Мбіт/с вже стався. Нові комп'ютери оснащуються 10/100 Ethernet портами, маршрутизатори вже використовують вбудовані 10/100 комутатори, а не 10BaseT концентратори. Однак подібна зміна не є наслідком вимог та побажань домашніх «мережників». Вони задовольняються наявним обладнанням.

За ці зміни нам слід дякувати корпоративних користувачів, які купують сьогодні у масових кількостях лише 10/100 обладнання, що дозволяє опустити на нього ціни. Як тільки виробники споживчого обладнання виявили, що використовувати 10BaseT чіпи в порівнянні з 10/100 варіантів дорожче, вони довго не роздумували.

Таким чином, вчорашня архітектура на базі 10BaseT концентраторів непомітно перейшла в сучасні 10/100 комутовані мережі. Такий самий перехід ми зазнаємо і з 10/100 на 10/100/1000 Мбіт/с. І хоча до переломного моменту залишилося ще рік чи два, перехід вже почавсяі ціни неухильно продовжують падіння вниз.

Все що вам потрібно - купити мережеву гігабітну карту і гігабітний комутатор. Давайте розглянемо їх трохи докладніше.

  • Мережеві карти

    Фірмові 32-бітові PCI 10/100/1000BaseT мережні карти типу Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T та SMC SMC9552TX коштують в Інтернеті від $40 до $70. Продукти виробників другого ешелону дешевші приблизно на $5. І хоча гігабітні мережеві карти приблизно в два з половиною рази дорожчі за середні 10/100 карт, навряд чи ваш гаманець взагалі помітить якусь різницю, якщо тільки ви не купуєте їх оптовими партіями.

    Ви можете знайти мережні карти, що підтримують не тільки 32-бітну шину PCI, але й 64-бітну, але й коштують вони дорожче. Чого ви не побачите, то це CardBus адаптерів для ваших ноутбуків. З якихось причин виробники вважають, що ноутбукам гігабітні мережі взагалі не потрібні.

  • Комутатори

    А ось ціна 10/100/1000 комутаторів змушує десять разів подумати про доцільність переходу на гігабітний Ethernet. Хороша новина: сьогодні вже з'явилися прозорі гігабітні комутатори, які коштують набагато дешевше за своїх керованих побратимів для корпоративного ринку.

    Простий чотирипортовий 10/100/1000 комутатор Netgear GS104 можна купити менше, ніж за $225. Якщо ви зупините свій вибір на менш відомих фірмах типу TRENDnet TEG-S40TXE, зменшіть вартість до $150. Мало чотирьох портів – будь ласка. Восьмипортова версія Netgear GS108 обійдеться вам приблизно $450, а TRENDnet TEG-S80TXD — близько $280.

    Враховуючи, що п'ятипортовий 10/100 комутатор сьогодні коштує лише $20, ціни на гігабіт комусь видадуться надто високими. Але згадайте: ще зовсім недавно ви могли купити лише керовані гігабітні комутатори вартістю $100+ за порт. Ціни йдуть у правильному напрямку!

Чи доведеться змінювати комп'ютери?

Відкриємо невеликий секрет гігабітного Ethernet: під Win98 або 98SE ви, швидше за все, не отримаєте жодної переваги від гігабітної швидкості. І хоча за допомогою редагування реєстру можна спробувати покращити пропускну спроможність, ви все одно не отримаєте суттєвого приросту продуктивності порівняно з поточним 10/100 обладнанням.

Проблема криється в стеку TCP/IP Win98, який не був розроблений з урахуванням високошвидкісних мереж. У стека виникають проблеми навіть із використанням 100BaseTмережі, чого вже тоді говорити про гігабітний зв'язок! Ми ще повернемося до цього питання в другій статті, але поки що вам слід розглядати тільки Win2000і WinXPдля роботи з гігабітним Ethernet.

Останньою пропозицією ми аж ніяк неМаємо на увазі, що тільки Windows 2000 і XP підтримують гігабітні мережеві карти. Ми просто не перевіряли продуктивність під іншими операційними системами, тому утримайтеся, будь ласка, від уїдливих зауважень!

Якщо ви цікавитеся, чи доведеться викидати старий добрий комп'ютер і купувати новий для використання гігабітного Ethernet, то наша відповідь — «можливо». Судячи з нашого практичного досвіду, один герц «сучасних» процесорів дорівнює одному біту в секунду пропускної спроможності мережі. Один із виробників гігабітного мережного обладнання погодився з нами: будь-яка машина з тактовою частотою 700 МГцабо нижче не зможе повною мірою використати пропускну здатність гігабітного Ethernet. Тож навіть із правильною операційною системою старим комп'ютерам гігабітний Ethernet — байдуже, що мертвому припарки. Ви скоріше побачите швидкості 100-500 Мбіт/с

Багато росіян вже встигли пізнати принади гігабітного Ethernet"а. Домашні користувачі в РФ все частіше віддають перевагу супершвидкісному Інтернет-доступу.

- У вас ще немає Gigabit Ethernet? Тоді ми йдемо до вас! Ми розповімо, як правильно побудувати домашню мережу на гігабітних швидкостях, який маршрутизатор вибрати, якої максимальної швидкості можна досягти при підходящому обладнанні, а також як дорого це вам обійдеться.

Усього кілька років тому технологія Gigabit Ethernet використовувалася тільки телеком-операторами та великими компаніями: корпоративних мережах, локальних мережах, для транспортування трафіку великі відстані тощо. Домашні абоненти і не думали про те, щоб отримати такі швидкості. Але в 2012-2013 рр., завдяки вдосконаленню «софту» та «заліза», а також широкому поширенню Інтернет-технологій, гігабітні швидкості стали доступнішими і реальнішими для приватних користувачів. Сьогодні практично кожен житель мегаполісу має можливість побудувати у себе вдома мережу за допомогою Gigabit Ethernet.

Багато хто запитає: «А навіщо взагалі вдома мати Інтернет із швидкостями близько 1 Гбіт/с? Невже мегабітного Інтернету недостатньо для серфінгу сайтами, завантаження фільмів і зависання в соцмережах?»

Відповімо розгорнуто.

Як домашній користувач може використовувати Gigabit Ethernet

Російські Інтернет-користувачі, як і споживачі домашнього Інтернетупо всьому світу надзвичайно активно використовують трафік. Обсяги трафіку, що споживається у світі, з кожним місяцем (вже навіть не роком) зростають. Ще кілька років тому ми були раді 1 Мбіт/с, а ще раніше – готові були завантажувати фільм усю ніч, щоб потім подивитися його. Сьогодні вже мало хто взагалі скачує відео, більшість дивиться просто в онлайн. Крім того, тисячі користувачів хочуть HD-якість і готові платити за нього. А щоб дивитися та качати відео у високій якості потрібен швидкісний безлімітний інтернет.

Також останнім часом популярності набуває торрент-телебачення, що дозволяє дивитися телевізор через Інтернет, абсолютно безкоштовно. Деякі користувачі вже почали відмовлятися від кабельного та супутникового TV, інші користуються торрент-телебаченням як новим цікавим сервісом та сподіваються на його швидку популяризацію. Але в будь-якому випадку для торрент-TV потрібен швидкий Інтернет, та ще й безлімітний, інакше ця витівка обійдеться дорожче, ніж звичайне кабельне.

Дуже важливим сегментом споживачів широкосмугового швидкісного Інтернету є геймери, які грають онлайн. Сьогодні існує безліч онлайнових ігор, заради яких молодь (та й не тільки) апгрейдить свої ПК, платить за безлімітний Інтернет із високими швидкостями з'єднання. Більше того, на кінець 2013 року заплановано вихід нової культової гри Survarium від творців S.T.A.L.K.E.R. Це буде онлайн гра з безкоштовними обліковцями. Враховуючи те, скільки росіян грало в легендарного S.T.A.L.K.E.R, Інтернет-провайдерам варто приготуватися до нового напливу абонентів, готових платити за швидший і найдорожчий доступ до мережі. А користувачам можна починати готуватись вже зараз – і гігабітний Інтернет може стати першим кроком у цій підготовці.

Одним словом, знайти застосування Gigabit Ethernet в домашньої мережідуже просто, якщо ви людина ІТ-просунутий і використовуєте сучасні технології на повну.

Реальна швидкість Gigabit Ethernet – де каверза?

Фраза «гігабітний Інтернет» звучить голосно, але чи справді ви отримаєте щонайменше 1 Гбіт/с? Насправді така швидкість досягається лише в ідеальних умовах, отримати її вдома нереально, навіть якщо ви встановите обладнання, що підтримує Gigabit Ethernet, налаштуєте все, як треба, замовте провайдеру гігабітний пакет. Звичайно, ви отримаєте швидкість в 1 тисячу разів вище, ніж при 1 Мбіт/с, адже для мегабітного Інтернету діють ті самі обмеження. Але давайте порахуємо, якою буде ваша швидкість доступу до мережі.

Вважати будемо, користуючись звичайною арифметикою, за «стандартним» підходом. Крім того, будемо для простоти округляти: 1 кг = 1000 біт, а не 1024 біт. І тут 1 Гігабіт дорівнює 1000 мегабітів. Але на жорсткому диску інформація зберігається зовсім на бітах, а байтах – більших одиницях. Як відомо, 1 байт = 8 біт. Для зручності обсяг інформації та швидкість її передачі прийнято вважати в різних одиницях, і це часто збиває з пантелику користувача, змушуючи його чекати більшого, ніж є насправді.

Таким чином, швидкість передачі реальних файлів буде у 8 разів меншою, ніж каже провайдер, оскільки провайдери та програми для тестування швидкості вважають біти. Наш 1 Гбіт/с (1 000 000 000 біт/с) перетворюється на 125 000 000 байтів (розділили на 8). Виходить, що 1 Гбіт/с = 125 Мбайт/с.

Але проблема в тому, що домашній користувач через різні обставини, не завжди залежать від нього, отримує реально лише близько 30% від ідеальних 125 Мбайт/с. Тобто нам дістається вже близько 37 Мбайт/с. Це все, що залишається від 1 Гбіт/с. Але якщо дивитися на цю цифру порівняно з 1 Мбіт/с, то ми все одно отримаємо в 1 тис. разів швидший Інтернет.

Устаткування домашньої мережі під Gigabit Ethernet

Створити вдома умови для мережі Gigabit Ethernet сьогодні цілком можливо. Причому якщо у вас сучасний ПК, то знадобиться не дуже велике переобладнання, і воно буде коштувати не так багато, як може здатися на перший погляд. Найголовніше при цьому – переконатись, що всі ваші основні пристрої підтримують Gigabit Ethernet. Адже якщо хоча б одне з них не буде розраховане на такі швидкості, то ви отримаєте максимум 100 Мбіт/с.

Якщо ви хочете досягти гігабітних швидкостей, то вам знадобиться наступне обладнання з підтримкою 1 Гбіт/с:

  • маршрутизатор, який підтримує Gigabit Ethernet;
  • мережна карта (Ethernet-адаптер, мережевий адаптер);
  • мережевий контролер;
  • концентратор/комутатор;
  • жорсткий диск;
  • кабелі мають бути розраховані на 1 Гбіт/с.

Кожен із перелічених пристроїв є важливою ланкою мережі, від кожного залежить підсумкова швидкість передачі. Тож давайте уважніше розглянемо кожне з них.

Wi-Fi роутер. Вам потрібний гігабітний роутер, тобто. за допомогою Gigabit Ethernet. Ці маршрутизатори дещо дорожчі за мегабітні, адже вони розраховані на більш високі швидкості. В принципі, на ринку достатньо пропозицій під брендами Asus, TP-LINK, D-Link та ін. Але ґрунтуйте свій вибір не тільки на переліку функцій, характеристиках та дизайні. Обов'язково перегляньте форуми (причому не менше 5-ти) з відгуками реальних споживачів, щоб переконатися в тому, що маршрутизатор працюватиме довго та надійно.

Мережева карта. Цей пристрій може бути інтегрованим у материнську платучи окремим. Мережевий адаптер для гігабітної мережі повинен обов'язково підтримувати Gigabit Ethernet. Якщо вашому ПК більше 2-3 років, то, швидше за все, мережна карта застаріла і не підтримує такі високі швидкості. Якщо ж ви недавно придбали комп'ютер, то цілком можливо, що адаптувати мережевий адаптер не доведеться. Але в будь-якому випадку перевірте параметри саме вашої мережевої карти на предмет сумісності з Gigabit Ethernet мережею.

Мережевий контролер. Якщо ви будуєте домашню мережу, важливо, щоб кожен комп'ютер у цій мережі мав гігабітний контролер. Інакше достатні швидкості отримають лише ті ПК, які мають. Як і мережна карта, мережевий контролер може бути окремим чи інтегрованим у материнську плату. Зазвичай сучасні ПК за замовчуванням встановлюють контролери, що підтримують 1 Гбіт/с. Так що можливо, вам не доведеться нічого модифікувати для Gigabit Ethernet.

Концентратор/комутатор. Це один із найдорожчих компонентів домашньої мережі. Найчастіше він уже є у роутері. Але перевірте, чи він підтримує гігабітні швидкості. Важливо! Комутатор ефективніший за концентратор, оскільки він спрямовує дані лише на один конкретний порт, а концентратор – на все відразу. Використовуючи комутатор можна суттєво економити ресурс, не розпорошуючи його на зайві порти.

Жорсткий диск. Комусь це може бути дивним, але жорсткий диск серйозно впливає на швидкість доступу в Інтернет. Справа в тому, що саме жорсткий диск спрямовує дані на мережевий контролер, і від їх якісного з'єднання залежить те, наскільки швидко ви зможете передавати та приймати дані. Бажано, щоб контролер мав інтерфейс PCI Express (PCIe), а не PCI. А жорсткий диск повинен мати роз'єм SATA, а не IDE, оскільки останній підтримує надто малі швидкості.

Мережевий кабель. Звичайно, кабель є важливою частиною домашньої гігабітної мережі. Можна вибрати кабелі типу «вита пара» категорії Cat 5 і Cat 5e (використовуються для прокладки телефонних ліній і локальних мереж – їх достатньо для Gigabit Ethernet) або трохи переплатити і взяти кабель Cat 6 (спеціально розроблений під Gigabit Ethernet і Fast Ethernet). Довжина кручений пари повинна становити не більше 100 м, інакше сигнал починає загасати і потрібної швидкостіІнтернет-з'єднання не досягне. Крім того, при розміщенні кабелів у квартирі зверніть увагу на те, що їх небажано прокладати поруч із проводами електроживлення (докладніше про причини читайте).

І останній важливий фактор для організації домашньої мережі Gigabit Ethernet – це програмне забезпечення. Операційна системана ПК має бути свіжішим. Якщо це Windows, то не раніше Windows 2000 (та й доведеться покопатися в налаштуваннях). Версії XP, Vista, Windows 7 підтримують гігабітний Інтернет за промовчанням, тому проблем не повинно виникнути. З іншими ОС може виникнути необхідність додаткового настроювання.

Топ-5 найкращих домашніх Wi-Fiмаршрутизаторів,
підтримують Gigabit Ethernet, 2013

1. ASUS RT-N66U- Відмінна модель, потужна і надійна. Працює одночасно у двох частотних діапазонах – 2,4 та 5 ГГц. Тішить висока швидкість передачі даних - заявлено 900 Мбіт/с. Для побудови домашньої Gigabit Ethernet мережі чудово підходить. Але потрібно перепрошувати, щоб підвищити продуктивність і позбавитися низки проблем, які виникають на рідній прошивці. Втім, більшість роутерів вимагають перепрошивки відразу чи невдовзі після покупки. Ціна складає близько 4,5-5 тис. руб.

2. D-Link DIR-825 - непоганий вибір. Це 2-діапазонний роутер, досить «нафарширований». Робочі частоти: 2,4 та 5 ГГц; доступне одночасне використання обох. Цей маршрутизатор має оптимальне на ринку співвідношення «ціна-якість». Серед переваг – широкий канал роздачі Wi-Fi(Може потягнути до 50 абонентів). З погляду користувачів, найбільш помітним мінусом є яскрава світлодіодна індикація пристрою, але це, скоріше, справа смаку, а не якості девайсу. Що стосується прошивки, то можна залишити і рідну, але для підвищення продуктивності рекомендується перепрошувати. Ціна маршрутизатора: близько 3 тис. руб.

3. TP-LINK TL-WDR4300 - Дуже швидкісний маршрутизатор, відмінно підходить для домашніх мереж. Виробник заявляє максимальну швидкість передачі на рівні 750 Мбіт/с. Одна з важливих переваг цієї моделі над багатьма іншими – можливість одночасно використовувати дві смуги частот: 2,4 та 5 ГГц. Завдяки цьому користувачі можуть одночасно з'єднуватися з Інтернетом і з телефонів, смартфонів, ноутбука, ПК або планшета. Ще один плюс цієї моделі в тому, що в неї в комплект входять досить потужні антени, що дозволяють роздавати Інтернет по Wi-Fi більш ніж на 200 м. Але для того, щоб все це функціонувало нормально, прошивку із заводу краще поміняти. Завдяки ряду маніпуляцій з програмним забезпеченням пристрій буде працювати набагато краще. Ціна моделі: близько 3 тис. руб.

4. Zyxel Keenetic Giga є непоганим маршрутизатором з кількома корисними функціями. Основний його мінус полягає в тому, що роутер працює тільки в одному частотному діапазоні - 2,4 ГГц. Але при цьому швидкість достатня для того, щоб дивитися IP-телебачення, користуватися торрент-мережами (є вбудований торрент-клієнт) та іншими «ненажерливими» сервісами. Zyxel Keenetic Giga оснащений потужними антенами, що дозволяє створювати мережі Wi-Fi(До речі, пристрій підтримує всі стандарти Wi-Fi) з великим радіусом дії. Роутер досить простий у налаштуванні, але прошивку, як і для більшості маршрутизаторів, доведеться змінити. Ще один плюс у тому, що пристрій порівняно недорогий - від 3 до 4 тис. руб.

5. TP-LINK TL-WR1043ND - Досить потужний і дешевий гігабітний роутер. Щоправда, має кілька недоліків. По-перше, працює лише в діапазоні 2,4 ГГц, що не дуже зручно. По-друге, більше підходить досвідченим користувачам, оскільки рідна прошивка, як у багатьох випадках, не дуже хороша, а перепрошувати цю модель може бути непросто. Зате все це з лишком компенсується надійністю та потужністю даного маршрутизатора. Максимальна швидкість передачі становить 300 Мбіт/с. Пристрій відпрацьовує свої гроші, оскільки ціна моделі дорівнює лише від 2 тис. руб.