متنوع

10 جيجابت إيثرنت ، 10 جيجابت IEEE 802.3ae

10 جيجابت إيثرنت ، 10 جيجابت IEEE 802.3ae

10 Gigabit Ethernet هو معيار Ethernet يمكنه نقل البيانات بمعدل 10 جيجابت في الثانية.

يمكن أن تكون 10 Gigabit Ethernet طويلة بعض الشيء للكتابة ، ولذا يتم اختصارها غالبًا إلى 10GbE أو 10GE أو 10G Ethernet - أي من هذه الاختصارات تشير إلى نفس المعيار.

على الرغم من أن الاستخدام الأولي كان في الشبكات الأساسية ثم في شبكات البيانات الكبيرة ، إلا أن المعيار يكتسب الآن قبولًا لشبكات المنطقة المحلية وحتى في بعض المناطق الأكثر شيوعًا حيث ربما كانت التكلفة باهظة من قبل.

تحتاج إلى 10 جيجابت إيثرنت

عندما تم نشر معيار 10 جيجابت إيثرنت في عام 2002 ، استغرق الأمر بضع سنوات قبل أن يبدأ في اكتساب قوة جذب على المجتمع الأوسع نتيجة للتكلفة. كانت بعض المكونات المطلوبة لبناء واجهات 10 جيجا بايت إيثرنت مكلفة للغاية مما حد من استخدامها. وفقًا لذلك ، كان الحد الأدنى من الاستخدام لسنوات عديدة في الشبكات الأساسية لمقدمي الخدمات على نطاق واسع حيث تعني مشكلات الأداء أن التكاليف يمكن تبريرها.

الآن مع انخفاض تكاليف المكونات وبالتالي واجهات 10 جيجابت إيثرنت ، فقد دخل استخدامه في العديد من المجالات الأخرى لشبكات البيانات ، وصولاً إلى شبكات المنطقة المحلية الصغيرة.

كما يوحي اسم المعيار ، فإنه يوفر زيادة في سرعة البيانات بمقدار عشرة أضعاف عن سرعة 1 جيجابت إيثرنت. يمكنه نقل 1 جيجابت في الثانية وهذا يعادل 1250 ميجابايت في الثانية.

سوف تكافح العديد من أجهزة الكمبيوتر العادية للتكيف ، و 1 GE أكثر من السرعة الكافية. ومع ذلك ، قد تستفيد منه بعض شبكات المنطقة المحلية التي تستخدم تطبيقات الفيديو حيث قد تكون هناك حاجة إلى مشاركة ملفات البيانات الكبيرة جدًا. وأيضًا مع تقدم التكنولوجيا إلى الأمام وإنترنت أسرع واتصالات أخرى مطلوبة ، ستصبح 10GE هي المعيار في النهاية.

في الوقت الحالي ، هناك العديد من المجالات التي تعد فيها 10 جيجابت إيثرنت فائدة حقيقية ، باستثناء تطبيقات الفيديو المتخصصة.

مع استخدام المزيد من الخدمات مثل الخدمات السحابية والمزيد من أجهزة الكمبيوتر تستخدم المزيد من التطبيقات كثيفة البيانات ، وهذا يعني أنه يتم نقل مستويات أعلى بكثير من البيانات. نتيجة لذلك ، قد تكون 10 GE ضرورة حتى الآن. خذ على سبيل المثال شبكة أعمال حيث يوجد 10 أجهزة كمبيوتر متصلة بنفس الخادم. تحتاج جميع أجهزة الكمبيوتر هذه إلى مشاركة عرض النطاق الترددي ، مما يمنح كل كمبيوتر بشكل فعال معدل نقل يبلغ 100 ميجابت / ثانية باستخدام 1 GE. مع زيادة عدد أجهزة الكمبيوتر ، ينخفض ​​النطاق الترددي المتاح ولا يمكن لشبكة Gigabit Ethernet تلبية متطلبات السرعة حقًا ، ويبدأ 10Gbit Ethernet في الظهور بشكل أكثر قابلية للتطبيق ، أو حتى ضروريًا.

كما يتم استخدام 10 جيجابت إيثرنت لشبكات البيانات الأساسية. باستخدام 1 GE الأقدم ، من المحتمل جدًا حدوث اختناقات في البيانات في شبكة المنطقة المحلية. سيؤدي تثبيت 10 GE إلى تحسين كبير.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام 10 جيجابت إيثرنت أيضًا لروابط الألياف طويلة المسافة حيث توفر تحسينات كبيرة جدًا في السرعة مقارنة بما كان متاحًا في السابق. في مناطق مثل هذه ، تم استخدام 10 Gb Ethernet لسنوات عديدة.

10 أساسيات جيجابت إيثرنت

يتم استخدام 10 جيجابت إيثرنت في عدد من المجالات. نظرًا لسرعته القصوى ، يتم استخدامه في المناطق الأكثر تطلبًا والتي تتطلب تسليم سريع للبيانات.

تدعم 10 جيجابت إيثرنت وضع الازدواج الكامل فقط. تقنية CSMA / CD المضادة للتصادم المستخدمة للوصول إلى الوسيط المادي ، والمدعومة في الإصدارات السابقة غير مدعومة في 802.3ae. في الواقع ، تم استخدام CSMA / CD بشكل أقل نظرًا لأن العديد من الوصلات كانت تشير إلى نقطة وليس المحطات المتعددة على خط coax ، وبالتالي تم استخدام CSMA / CD بشكل أقل على أي حال.

المواصفات الرئيسية لشبكة 10 جيجابت إيثرنت هي IEEE 802.11ae. تم إصدار هذا في عام 2002 ويغطي التقنيات القائمة على الألياف. تنطبق المواصفات على مجموعة متنوعة من أنواع الألياف المختلفة ، وتستخدم الواصفات المختلفة وفقًا لنوع الألياف ووضعها وما إلى ذلك.

ثم في عام 2004 تم إصدار نسخة من 10 جي إي للكابلات ثنائية المحاور. تم إصدار هذا في عام 2004 بموجب IEEE 802.3ak. تم تطوير هذا الإصدار من 10GE لاستخدام أربعة كبلات ثنائية المحور ، ولكن باستخدام النحاس بدلاً من الألياف ، فإن المسافات التي يمكن دعمها لمعدلات البيانات العالية هذه وترددات الإشارة الناتجة تعني أن المسافة كانت محدودة وأن التطبيقات تهدف إلى ربط المفاتيح و أجهزة التخزين في مراكز البيانات ، إلخ.

أحد الجوانب المهمة لاستخدام 10GE هو أن تنسيق إطار البيانات يظل كما هو بالنسبة للإصدارات الأخرى من Ethernet. يتيح ذلك التكامل السلس لشبكات 10 جيجابت إيثرنت في الشبكات الحالية.

نظرًا لأن التشغيل المزدوج الكامل هو الشكل الوحيد من الطباعة على الوجهين المستخدم ، فإن مسافة الارتباط لا تؤثر على حجم إطار MAC. سيتم جعل الحد الأدنى لحجم إطار MAC مساويًا لـ 64 ثماني بتات كما هو محدد في معايير Ethernet السابقة.

تفاصيل ألياف 10 جيجابت إيثرنت

عندما تم إطلاق 10 جيجابت إيثرنت لأول مرة ، كان متاحًا فقط كمعيار قائم على الألياف. على الرغم من توفر إصدار آخر من 10GE للكابلات ثنائية المحور ، إلا أن الألياف لا تزال محور التركيز الرئيسي.

المفهوم الأساسي للألياف الضوئية هو أن الضوء المولّد بالليزر يمر عبر الألياف ويكتشف في الطرف البعيد. أثناء تعديل شعاع الضوء ، يتم استخدام هذا التعديل لنقل البيانات.

عند استخدام الألياف ، هناك نوعان من الكابلات المستخدمة:

  • الألياف متعددة الأوضاع ، MMF: يبلغ قطر كابل الألياف متعدد الأوضاع عادةً 50 أو 62.5 ميكرومتر. عند السفر على طول هذا الشكل من الألياف الضوئية ، يتبع الضوء عددًا كبيرًا من المسارات المختلفة التي تؤدي إلى ظهور اسم الألياف متعددة الأوضاع. تؤدي المسارات المتعددة إلى ما يسمى بتأخير الوضع التفاضلي ونتيجة لذلك ، غالبًا ما تكون المسافات التي يمكن تغطيتها محدودة بحد أقصى يبلغ حوالي 300 متر. وتتمثل ميزة MMF في إمكانية استخدام الليزر منخفض التكلفة والقطع النهائية ، مما يتيح استخدام هذا النوع من الألياف في المناطق التي تكون فيها التكلفة أكثر أهمية. وفقًا لذلك ، يتم استخدام MMF فقط لـ 10GE حيث تكون عمليات التشغيل القصيرة مطلوبة.
  • الألياف أحادية الوضع ، SMF: عند استخدام الألياف أحادية الوضع ، ينتقل الضوء المنبعث من الليزر على طول الألياف باستخدام مسار واحد. لتحقيق المسار الأحادي ، يكون هذا الشكل من الألياف الضوئية أضيق كثيرًا ، وعادةً ما يكون 8.3 ميكرومتر وهذا يتطلب مكونات أكثر دقة لليزر وأجهزة الكشف والتوصيلات. هذا يعني أن استخدام SMF أكثر تكلفة ، ولكن يمكن تحقيق مسافات أطول بكثير. يستخدم SMF لوصلات إيثرنت 10 جيجابت لمسافات تصل أحيانًا إلى 40 كم.

كمثال ، يشير معيار 802.3 إلى ألياف MMF من فئة FDDI. هذا له قلب يبلغ قطره 62.5 ميكرومتر ويمتلك حدًا أدنى لعرض النطاق يبلغ حوالي 160 ميجا هرتز · كم مع مصدر ليزر 850 نانومتر.

لتمييز كبلات SMF عن كبلات MMF ، عادة ما تكون كبلات SMF صفراء ، بينما تكون كبلات MMF برتقالية أو مائية.

10 إصدارات وتفاصيل جيجابت إيثرنت

هناك عدة إصدارات من 10 GE يتم تحديدها وفقًا للوسيط الذي سيتم إرسال البيانات عبره.

على الرغم من أن معيار إصدارات Ethernet يستخدم عادةً السرعة في ميغابت في الثانية كرقم بدء ، بالنسبة لـ 10 جيجابت إيثرنت ، يتم استبدال هذا الرقم بـ 10 جيجا لأن عدد الأصفار يصبح طويلًا نوعًا ما. بمعنى آخر ، يتم استخدام 10GBASE-nnn بدلاً من 10000BASE-nnn.

يتم تفصيل الإصدارات المختلفة في الجدول أدناه.

10 إصدارات وتفاصيل جيجابت إيثرنت
إصدار 10GEتفاصيل

10GE فوق الأسلاك النحاسية IEEE 802.11ak
10 جيجا بايت - CX410G Ethernet عبر كبلات twinax كما هو محدد في IEEE 802.3ak. المسافة القصوى عادة 15 مترا. يمكن لكابلات Cat 6 STP أو UTP القياسية حمل هذا.

10GE فوق الألياف IEEE 802.3ae
10GBASE-ERيستخدم هذا النوع من الألياف أحادية الوضع بطول موجة ليزر يبلغ 1550 نانومتر لتغطية مسافات تصل إلى 40 كم. تشير ER في التسمية إلى Extended Reach.
10GBASE-LRيستخدم هذا الإصدار من 10GE أليافًا أحادية النمط بطول موجة ليزر يبلغ 1310 نانومتر لتوفير اتصالات تصل إلى 10 كم. يمثل LR في رقم الإصدار Long Reach.
10GBASE-LRM (850 نانومتر)هذه نسخة من 10 جي إي تستخدم الألياف متعددة الأوضاع وطول موجي لضوء الليزر يبلغ 1850 نانومتر. عند استخدامه مع هذا الطول الموجي للضوء ، يمكن تحقيق مسافة 260 مترًا.
10GBASE-LRM (1310 نانومتر)10GBASE-LRM ، أو Long Reach Multimode هو إصدار من 10GE يستخدم الألياف متعددة الأوضاع وطول موجي لضوء الليزر يبلغ 1310 نانومتر. عند استخدامه مع هذا الطول الموجي للضوء ، يمكن تحقيق مسافة 260 مترًا.
10 جيجا بايت- LX4يستخدم هذا النوع من الألياف أحادية الوضع بطول موجة ليزر يبلغ 1310 نانومتر لتغطية مسافات تصل إلى 10 كم.
10GBASE-ريال سعودييستخدم هذا الألياف متعددة الأوضاع 850 نانومتر ويوفر أقصى مسافة 65 مترًا.
10GBASE-ZRهذا متغير غير قياسي لـ 10GE يستخدم ليفًا أحادي النمط بطول موجة ضوء ليزر يبلغ 1550 نانومتر وهو قادر على توفير اتصالات البيانات عبر مسافات تصل إلى 80 كم.

10GE عبر شبكة SONET IEEE 802.3ae
10GBASE-EWيستخدم هذا الإصدار من 10GE الألياف الضوئية ذات الوضع الفردي 1550 نانومتر ويوفر مسافات تصل إلى 40 كم.
10GBASE-LWيستخدم هذا الإصدار من 10GE ألياف بصرية أحادية الوضع 1310 نانومتر ويوفر مسافات تصل إلى 10 كم.
10GBASE-SWيستخدم هذا الألياف 850 نانومتر متعدد الوسائط ويوفر مسافات تصل إلى 65 مترًا.

الترقية إلى 10 جيجابت إيثرنت

نظرًا لتزايد سرعات البيانات المطلوبة لتشغيل الأعمال التجارية ، ستتحول المزيد من الشركات إلى 10 جيجابت إيثرنت لشبكاتها المحلية ومعداتها.

عند الترقية ، هناك العديد من العناصر التي ستحتاج إلى ترقية:

  • 10G الأساسية مفاتيح
  • مفاتيح الوصول مع وصلات 10G
  • بطاقات واجهة شبكة 10G للخوادم وأجهزة التخزين.

تنخفض أسعار هذه المكونات طوال الوقت ، وعلى الرغم من أنها لا تزال أغلى بكثير من مكونات GE القياسية ، إلا أنها أصبحت الآن قابلة للتطبيق لمعظم الشركات. على سبيل المثال ، يمكن الآن التحكم في تكلفة عنصر مثل محول إيثرنت بسرعة 10 جيجابت.

تبلغ التكاليف النموذجية للعناصر التي تستخدم 10GE حوالي 100 دولار لكل منفذ Ethernet. هذا يجعل الترقية ممكنة للعديد من الأعمال. سوف يرون تحسنًا في السرعة يمكن أن يرتبط بتحسين الأداء والأرباح.

توفر 10 جيجابت إيثرنت زيادة كبيرة في سرعة نقل البيانات مقارنة بمعايير إيثرنت السابقة ، مما يوفر زيادة قدرها عشرة أضعاف عن أي أشكال أخرى. على الرغم من أن الاستلام الأولي كان بطيئًا في بعض القطاعات ، مع انخفاض التكاليف ، إلا أن الكثير منهم يطورون أنظمتهم إلى كل من إصدارات الألياف الضوئية و twinax من 10GE. تتوفر منتجات مثل محولات 10 جيجابت إيثرنت على نطاق واسع ، وكذلك واجهات الخوادم وأجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك.

كل هذا سيمكن الشركات ، وحتى بعض المنازل من ترقية أنظمتها ورؤية تحسن ملحوظ في السرعة.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT الهواتف اللاسلكية NFC- الاتصال قريب المدى أساسيات الشبكات ما هي CloudEthernet البيانات التسلسلية USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: وسيلة تخزين سحابية في بيتك أو مكتبك بدون إشتراك شهري (قد 2021).