Ethernet standardi i interfejsi

• Tutorial

• Šta je kolizioni domen?
• Koliko se parova koristi za Ethernet i zašto?
• Koji parovi primaju, a koji odašilju?
• Šta ograničava dužinu mrežnog segmenta?
• Zašto okvir ne može biti manji od određene veličine?

Ako ne znate odgovore na ova pitanja, a previše ste lijeni da čitate standarde i ozbiljnu literaturu na ovu temu, obratite se mačku.

Neki misle da su to očigledne stvari, drugi će reći da je to dosadna i nepotrebna teorija. Ipak, tokom intervjua možete povremeno čuti takva pitanja. Moje mišljenje: svako ko mora da pokupi 8P8C "krimp" (ovaj konektor se obično pogrešno naziva RJ-45) treba da zna o čemu će biti reči u nastavku. Ne pretvaram se da imam neku akademsku dubinu, suzdržaću se od formula i tabela, a iza sebe ćemo ostaviti i linearno kodiranje. Uglavnom ćemo pričati o tome bakarne žice, ne o optici, jer rasprostranjeniji su u svakodnevnom životu.

Ethernet tehnologija opisuje dva donja sloja OSI modela odjednom. Fizički i kanalni. Dalje ćemo govoriti samo o fizičkom, tj. o tome kako se bitovi prenose između dva susjedna uređaja.

Ethernet tehnologija je dio bogatog naslijeđa Xerox PARC istraživačkog centra. Rane verzije Etherneta koristile su koaksijalni kabel kao prijenosni medij, ali je s vremenom potpuno zamijenjen optičkim vlaknima i kablovima s upredenim paricama. Međutim, važno je shvatiti da je korištenje koaksijalnog kabela u velikoj mjeri odredilo principe rada Etherneta. Činjenica je da je koaksijalni kabel zajednički prijenosni medij. Važna karakteristika zajednički medij: može ga koristiti nekoliko interfejsa istovremeno, ali samo jedan treba da prenosi istovremeno. Pomoću koaksijalnog kabla možete povezati ne samo 2 računara jedan na drugi, već i više od dva, bez upotrebe aktivne opreme. Ova topologija se zove guma. Međutim, ako najmanje dva čvora na istoj magistrali počnu istovremeno da emituju informacije, njihovi signali će se preklapati i primaoci drugih čvorova neće ništa razumjeti. Ova situacija se zove sudara, i dio mreže u kojem se čvorovi takmiče za zajednički prijenosni medij - kolizioni domen. Da bi prepoznao koliziju, odašiljački čvor stalno prati signale u okruženju i ako se njegov vlastiti signal razlikuje od uočenog, kolizija se detektuje. U tom slučaju, svi čvorovi prestaju sa prijenosom i nastavljaju prijenos nasumično vremenski interval.

Prečnik kolizione domene i minimalna veličina okvira

Zamislimo sada šta će se dogoditi ako, u mreži prikazanoj na slici, čvorovi A i C počnu da prenose istovremeno, ali uspeju da ga završe pre nego što prime jedan od drugog signala. To je moguće uz dovoljno kratku poslanu poruku i dovoljno dugačak kabl, jer kao što znamo iz školski program, brzina širenja bilo kojeg signala u najboljem slučaju je C=3*10 8 m/s. Jer svaki od odašiljačkih čvorova će primiti kontra signal tek nakon što je već završio sa slanjem svoje poruke - činjenica da je došlo do kolizije neće biti utvrđena ni jednim od njih, što znači da neće biti ponovnog prijenosa okvira. Ali čvor B će primiti zbir signala na ulazu i neće moći ispravno primiti nijedan od njih. Kako bi se spriječila ova situacija, potrebno je ograničiti veličinu kolizione domene i minimum veličina okvira. Nije teško pretpostaviti da su ove količine direktno proporcionalne jedna drugoj. Ako količina prenesenih informacija ne dostigne minimalni okvir, onda se povećava zbog posebnog polja podloge, čije se ime može prevesti kao čuvar mjesta.

Dakle, što je veća potencijalna veličina mrežnog segmenta, to se više troškova troši na prijenos malih dijelova podataka. Programeri Ethernet tehnologije morali su tražiti sredinu između ova dva parametra, i minimalna veličina veličina okvira je postavljena na 64 bajta.

Twisted pair i full duplex rad

Postavlja se pitanje: odakle dolazi ograničenje dužine segmenta Etherneta preko upredenog para ako ne postoji zajednički medij? Stvar je u tome da su prve mreže izgrađene na kablovima sa upredenim paricama koristile čvorišta. Čvorište (drugim riječima, multi-input repetitor) je uređaj koji ima nekoliko Ethernet portova i emituje primljeni paket na sve portove osim na onaj sa kojeg je paket došao. Dakle, ako je čvorište počelo da prima signale sa dva porta odjednom, onda nije znalo šta da emituje na preostale portove; to je bio sudar. Isto se odnosilo i na prve Ethernet mreže koje koriste optiku (10Base-FL).

Zašto onda koristiti 4-parni kabel ako se koriste samo dva od 4 para? Razumno pitanje, a evo nekoliko razloga da to učinite:

• Kabl sa 4 para mehanički je pouzdaniji od kabla sa 2 para.
• 4-parni kabel neće se morati mijenjati prilikom prelaska na Gigabit Ethernet ili 100BaseT4, koji već koristi sva 4 para
• Ako je jedan par pokvaren, umjesto njega možete koristiti besplatni i ne ponovo spajati kabel
• Mogućnost korištenja Power over Ethernet tehnologije

Uprkos tome, u praksi često koriste 2-parni kabl, povezuju 2 računara odjednom pomoću jednog 4-parnog kabla ili koriste besplatne pare za povezivanje telefona.

Gigabit Ethernet

Za razliku od svojih prethodnika, Gigabit Ethernet uvijek koristi sva 4 para za prijenos istovremeno. I to u dva pravca odjednom. Osim toga, informacije se ne kodiraju na dva nivoa kao obično (0 i 1), već na četiri (00,01,10,11). One. Nivo napona u svakom trenutku ne kodira jedan, već dva bita odjednom. To je učinjeno kako bi se frekvencija modulacije smanjila sa 250 MHz na 125 MHz. Dodatno, dodat je peti nivo za kreiranje redundancije koda. Omogućava ispravljanje grešaka tokom prijema. Ovaj tip kodiranja naziva se petostepeno kodiranje impulsne amplitude (PAM-5). Štaviše, kako bi se koristili svi parovi istovremeno Za primanje i prijenos, mrežni adapter oduzima vlastiti odaslani signal od ukupnog signala kako bi dobio signal koji prenosi druga strana. Na ovaj način, full-duplex mod se implementira preko jednog kanala.

Dalje više

10 Gigabit Ethernet već uveliko koriste provajderi, ali se ne koristi u SOHO segmentu, jer Očigledno je Gigabit Ethernet sasvim dovoljan. 10GBE koristi jednomodno i višemodno vlakno kao medij za propagaciju, sa ili bez multipleksiranja s podjelom talasnih dužina, bakrene kablove sa InfiniBand konektorima i upredeni par u 10GBASE-T ili IEEE 802.3an-2006 standardu.

40 Gigabit Ethernet (ili 40GbE) i 100 Gigabit Ethernet (ili 100GbE). Razvoj ovih standarda je završen u julu 2010. godine. U ovom trenutku, vodeći proizvođači mrežne opreme kao što su Cisco, Juniper Networks i Huawei već su zauzeti razvojem i izdavanjem prvih rutera koji podržavaju ove tehnologije. Dodaj oznake

Interfejsi lokalne mreže u PC-u mrežni adapteri, ili mrežne kartice(Kartica mrežnog sučelja, NIC). Adapteri imaju dijelove za odašiljanje i prijem, koji, ako je podržan puni dupleks, moraju biti nezavisni jedan od drugog. Zadatak odašiljačkog dijela: po prijemu od centralne procesorske jedinice (CPU) bloka podataka i odredišne ​​adrese za prijenos, dobiti pristup prijenosnom mediju, formirati i prenijeti okvir (dodati preambulu, CRC kod), ponavljajući pokušaje ako se otkriju kolizije, adapter mora prijaviti procesoru o uspjehu ili nemogućnosti prijenosa.Primajući dio, gledajući zaglavlja svih okvira koji prolaze u liniji, „iskače“ iz ovog toka okvire upućene ovom čvor na jedinstven, emitovani ili grupni način. Adapter se može programski konfigurirati na “promiskuitetni” način rada, u kojem će sve okvire prihvatiti neselektivno. Okviri se primaju u bafer i provjeravaju za greške (dužina okvira, ispravnost CRC-a). Centralni procesor se obaveštava o prijemu ispravnih okvira i okvir se prenosi iz lokalnog bafera adaptera u sistemsku memoriju računara. Loši okviri se općenito zanemaruju, iako adapter može prikupljati statistiku o njihovom pojavljivanju. U praksi postoje i adapteri koji ne otkrivaju greške u oštećenim okvirima. Dijagnostika mreže s takvim adapterom nije laka.
Mrežni adapteri za PC su dostupni za ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, PC Card sabirnice. Postoje adapteri koji se povezuju na standardni PC LPT port; njihova prednost je nepostojanje zahtjeva za sistemskim resursima (portovi, prekidi, itd.) i jednostavnost povezivanja (bez otvaranja računara), nedostatak je što pri razmjeni značajno opterećuju procesor i ne pružaju velike brzine prijenosa („plafon“ - 10 Mbit/s). Postoje adapteri za USB sabirnicu. Mrežni adapteri su također integrirani u neke modele matičnih ploča.
Efektivna brzina razmjene podataka preko mreže uvelike ovisi o arhitekturi mrežnih adaptera i, pod jednakim uvjetima, o brzini prijenosa podataka između lokalne memorije adaptera i sistemske memorije računara, kao i na sposobnost izvođenja nekoliko operacija paralelno. Kanali za direktni pristup memoriji (DMA), softverski ulaz/izlaz (PIO) i direktna kontrola magistrale koriste se kao „mediji za isporuku“. Standardni 8-bitni direktni pristupni kanali ISA magistrale su sposobni za brzine do 2 MB/s, 16-bitni kanali - do 4 MB/s. Oni prenose okvir maksimalne dužine (1514 bajtova) za približno 1,3 odnosno 2,6 ms, respektivno. U poređenju sa 12 ms potrebnih za prijenos okvira u Ethernet okruženju, ovo vrijeme je relativno kratko. Međutim, za Fast Ethernet, gdje se isti okvir prenosi u mediju za 1,2 ms, takav transport je presporo. Više velika brzina komunikacija sa baferom adaptera omogućava softverski ulaz/izlaz (PIO) režim, ali potpuno učitava centralni procesor tokom prenosa. Efikasniji su pametni adapteri sa direktnim upravljanjem magistralom (bus mastering) ISA/EISA, koji kombinuju relativno velike brzine (do 8 MB/s ISA 16 bit i do 33 MB/s EISA). Međutim, za brzinu od 100 Mbit/s, performanse ISA magistrale više nisu dovoljne. Danas se široko koriste adapteri PCI magistrale, gdje za 32-bitni interfejs na frekvenciji od 33 MHz propusnost dostiže 132 MB/s. Ali za Gigabit Ethernet tehnologiju to je sasvim dovoljno, međutim, PCI ima rezerve: prelazak na frekvenciju od 66 MHz i dubinu bita od 64 bita, što ne dozvoljavaju sve matične ploče. Aktivni adapteri koji imaju sopstveni procesor su posebno efikasni za PCL magistralu.Oni obavljaju transfere punom PCI brzinom, praktično bez opterećenja na centralnom procesoru. Ovo svojstvo je posebno važno za servere. Paralelno izvođenje operacija podrazumijeva podršku za full duplex – potpunu nezavisnost prijemnog i odašiljačkog dijela, kao i mogućnost istovremenog primanja okvira u bafer, prijenosa drugog okvira i razmjene podataka između bafer memorije adaptera i sistemske memorije računara. . Na performanse adaptera za ISA/EISA utiče i količina međuspremnika: kada je ograničena (u poređenju sa brzinom linije) propusni opseg sabirnice koriste bafer memoriju do 64 KB, koja je podijeljena između predajnika i prijemnika ili podjednako ili sa prednošću za predajnik. Za PCI magistralu, sa efikasnim sredstvima isporuke (inteligentna direktna kontrola magistrale) za brzinu od 100 Mbit/s, nije potreban veliki bafer - dovoljno je 2 KB po prijemniku i predajniku. Međutim, Gigabit Ethernet adapteri opet pružaju značajnu veličinu bafera (256 KB).
Adapteri se mogu podijeliti u dvije grupe - adapteri za radne stanice i adapteri za servere. Podjela je uslovna - adapteri za radne stanice mogu imati karakteristike vezane za serverske. Koristi jednostavne karte Ne isplati se u serverima - oni mogu postati usko grlo mreže i "žderači" CPU resursa.
Adapteri za radne stanice jednostavnije i jeftinije - ne zahtevaju (još?) brzine veće od 100 Mbit/s, retkost je pun dupleks, a nemaju posebno stroge zahteve za korišćenje procesorskog vremena. Duge godineširoko se koriste adapteri koji su softverski kompatibilni sa NE2000 karticama - 16-bitne neinteligentne kartice za ISA magistralu koju je razvio Novell-Eagle. Brojne kartice za PCI magistralu su također kompatibilne sa ovim modelom. Najprikladnije i najpopularnije su kartice s dvije brzine 10/100 Mbit/s - lako je pronaći optimalnu lokaciju za njihovo povezivanje u modernim mrežama. Kartice obično imaju blok za instaliranje Boot ROM-a; moderni modeli često pružaju mogućnost „buđenja“ preko mreže (daljinsko buđenje) i podržavaju DMI i ACPI interfejs. Da bi to učinili, imaju poseban dodatni 3-žični interfejs - kabl sa konektorom koji se povezuje na matičnu ploču. Preko ovog kabla matična ploča sa napajanjem u ATX standardu isporučuje napon u stanju pripravnosti (+5VSB linija), čak i kada glavno napajanje nije napajano matičnoj ploči i svim uređajima. Ova linija napaja kolo za prijem u stanju pripravnosti, koje je konfigurirano da prima okvir određenog formata (Magični paket) na mrežnom sučelju. Po prijemu ovog okvira, mrežni adapter šalje PME signal za buđenje preko kabla do matične ploče, koji daje signal za uključivanje napajanja; Računar se uključuje i pokreće operativni sistem sa DMI podrškom. Sada administrator može izvršiti sve planirane radnje, a kada se operativni sistem završi na računaru, završivši svoj posao, on isključuje napajanje.
Serverski adapteri moraju imati sabirnicu visokih performansi - sada koriste PCI 32/64 bit 33/66 MHz; ranije su serveri često koristili EISA ili MCA magistralu. Za serverske kartice, opterećenje CPU-a tokom razmjene podataka je kritično, tako da su ove kartice opremljene inteligencijom za direktnu kontrolu magistrale i paralelni rad adapterskih čvorova. Adapteri za puni dupleks moraju podržavati 802.3x kontrolu protoka. Brojni napredni modeli podržavaju 802.1p prioritet saobraćaja, multicast filtriranje saobraćaja, podršku za VLAN sa označenim okvirima (tagged VLAN), Fast IP, hardversko izračunavanje kontrolnih suma IP paketa. VLAN podrška omogućava serveru povezanom jednom linijom na komutator da bude član nekoliko VLAN-ova definiranih u cijeloj lokalnoj mreži. Da bi se povećala pouzdanost, serverske kartice mogu podržavati redundantnost linije (Resilient Link) - rezervni adapter i komunikaciona linija zamjenjuju glavni kanal u slučaju njegovog kvara. U ovom slučaju, rezervnom adapteru se dodeljuje MAC adresa glavnog, tako da mreža „ne primećuje“ zamenu. Redundantnost linije mora biti podržana od strane softverskih drajvera tako da se zamjena odvija transparentno za serverske aplikacije. „Upravljački programi koji se samoizleču“ mogu automatski resetovati i ponovo pokrenuti adapter ako otkriju probleme sa performansama („zamrzavanje“). Daljinsko pokretanje i buđenje mreže općenito nisu potrebni za servere. Adapteri (zajedno sa drajverima) mogu podržavati SNMP i RMON. Multiport (obično 4 porta) adapteri su takođe dostupni za servere, koji se mogu konfigurisati i za odvojenu nezavisnu upotrebu i za međusobno pravljenje rezervnih kopija. Takve kartice vam omogućavaju da sačuvate PCI utore (za EISA sabirnicu, problem čuvanja slotova nije bio akutan). Tipična brzina za serverske kartice danas je 100 Mbit/s; Gigabit Ethernet performanse mogu zahtijevati samo vrlo moćni serveri.
Adapter može imati jedan ili više interfejs konektora:
* BNC - koaksijalni konektor za povezivanje na 10Base2 segment mreže;
* AUI - DB-15 utičnica za povezivanje eksternih adaptera (primopredajnika) 10BaseS, 10Base2, 10BaseT, 10BaseF, FOIRL;
* RJ-45 - 8-pinski priključak za kablovsku vezu" upredeni par» na 10BaseT, 100BaseTX i/ili 100BaseT4 čvorište (čvorište ili prekidač);
* SC (par, ponekad ST - optički konektori za povezivanje na 100BaseFX, 1000BaseSX, 1000BaseLX čvorišta.
10-Mbit adaptere karakteriziraju kombinacije BNC+AUI ili RJ-45+AUI, a najuniverzalniji "Combo" imaju kompletan 10-Mbit set BNC/AUI/RJ 45. Prvi modeli kartica za 10 i 100 Mbit /s je imao par RJ-konektora 45 - svaki za svoju brzinu. Ako postoji nekoliko različitih konektora (na primjer, BNC i RJ-45), oni se ne koriste istovremeno - adapter ne može raditi kao repetitor. Većina modernih adaptera ima jedan RJ-45 konektor i podržava dva standarda - 10BaseT i 100BaseTX. Multiport serverske kartice imaju nekoliko nezavisnih adaptera, svaki sa svojim sučeljem.
Interfejs kartice troše sistemski resursi kompjuter.
* I/O prostor- po pravilu 4-32 susedne adrese iz oblasti adresirane 10-bitnom (za ISA sabirnicu) ili 16-bitnom (EISA, PCI) adresom. Koristi se za pristup registrima adaptera tokom inicijalizacije, tekuće kontrole, statusnog prozivanja i prijenosa podataka.
* Zahtjev za prekid- jedna linija (IRQ3, 5, 7, 9, 10, 11, 12 ili 15), pobuđena po prijemu okvira adresiranog na ovaj čvor, kao i po završetku prijenosa okvira (uspješnog ili neuspješnog zbog kolizije). Mrežne kartice ne mogu raditi bez prekida, ako su pogrešno dodijeljene, pristup mreži visi.
* Direktan pristup memoriji kanal(DMA) koji se koristi u nekim ISA/EISA karticama; Za direktno upravljanje (bus mastering) ISA sabirnice, prikladni su samo 16-bitni kanali 5-7.
* Zajednička memorija(adapter RAM) adaptera - bafer za odaslane i primljene okvire - za ISA kartice se obično dodjeljuje gornjoj memorijskoj oblasti (UMA), koja leži u Ah-Fh opsegu. PCI kartice se mogu nalaziti bilo gdje u adresnom prostoru koji nije zauzet RAM kompjuter. Ne koriste svi modeli kartica zajedničku memoriju.
* Trajno pamćenje(adapter ROM) - područje adrese za BIOS ROM module proširenja, 4/8/16/32 KB u opsegu CDFh. Koristi se za instaliranje ROM-a za udaljeno pokretanje (Boot ROM) i antivirusne zaštite.
Pod konfiguracijom adaptera To podrazumijeva podešavanje korištenja resursa PC sistema i odabir medija za prijenos. Konfiguracija, ovisno o modelu kartice, može se izvršiti na različite načine.
* Korišćenjem prekidača (džampera) instaliranih na kartici. Koristi se na ISA bus adapterima prve generacije. Za odabir svakog resursa, kao i medija za prijenos, postoji vlastiti blok kratkospojnika.
* Korištenje nepromjenjive konfiguracijske memorije (NVRAM, EEPROM) instalirane na ISA bus kartici. Ove kartice nemaju kratkospojnike (bez džampera), već se konfigurišu ručno. Konfiguracija zahtijeva poseban uslužni program specifičan za određeni model (porodicu) kartica.
* Korištenje nepromjenjive konfiguracijske memorije instalirane na EISA ili MCA sabirničkoj kartici i konfiguracijskoj memoriji sistemskog uređaja (ESCD za EISA). Konfiguraciju resursa vrši korisnik koristeći sistemski uslužni program ECU (EISA Configuration Utility) za EISA sabirnicu.
* Automatski - PnP za ISA i PCI sabirnice. Alokacija resursa se vrši u fazi pokretanja OS-a.
Izbor srednje brzine i brzine prenosa može biti ručni (softverski) ili automatski. U nekim slučajevima ima smisla dati eksplicitne zadatke kako biste izbjegli iznenađenja nepotrebnom automatizacijom. Ova iznenađenja su obično uzrokovana nedovoljnom konzistentnošću između adaptera i njihovih drajvera. U tom slučaju, vozač ne može ispravno prepoznati instalirani način rada i iskoristiti njegove prednosti. Automatska konfiguracija uvodi dodatna kašnjenja u proces inicijalizacije (tokom pokretanja), a ne sa svakim mrežna oprema radi ispravno. Za neke modele kartica sa 10Base2 interfejsom (BNC konektor) nudi se prošireni režim koji povećava domet komunikacije na 305 m u odnosu na standardnih 185. Ako su potrebni dugi segmenti, ovaj režim se može koristiti, ali pod uslovom da je dostupan i omogućen na svim karticama ovog segmenta. Uslužni programi za konfiguraciju mogu ponuditi i dodatna podešavanja - optimizaciju za klijenta ili servera, podršku za modem i neke druge. Njihova ugradnja mora odgovarati specifičnoj primjeni.

Šta se desiloEthernet

Ethernet je najčešća tehnologija za organiziranje lokalnih mreža. Ethernet standardi opisuju implementaciju prva dva sloja OSI modela – žičane veze i električni signali (fizički sloj), kao i formate blokova podataka i protokole za kontrolu pristupa mreži (sloj veze). Počnimo s idejom koja stoji iza Etherneta. Naziv Ethernet dolazi od dva engleske riječi– eter (eter) i mreža (mreža). Ethernet koristi koncept zajedničkog zračnog talasa. Svaki PC šalje podatke u ovaj eter i pokazuje kome su upućeni. Podaci mogu doći do svih računara u mreži, ali ih obrađuje samo PC za koji su namenjeni. Drugi računari ignorišu podatke drugih ljudi. Ovaj rad je sličan emitovanju na radio stanicama. Sve radio stanice emituju svoje emisije u zajedničko elektromagnetno polje - radio eter. Vaš radio prima elektromagnetne signale sa svih stanica. Ali ne slušate sve odjednom, već stanicu koja vam je potrebna.

Istorija Etherneta

Ethernet je razvijen 70-ih godina 20. stoljeća u Xerox PARC-u (Xerox Palo Alto Research Center), Xerox istraživačkom centru. Može biti iznenađenje da je vodeću mrežnu tehnologiju razvila kompanija za kopiranje. Međutim, Xerox PARC 70-ih je razvio: laserski štampač, koncept laptopa, grafički interfejs (1973, 12 godina pre izlaska Windows 1.0), princip WYSIWYG i još mnogo toga. Međutim, menadžment Xeroxa pokazao je interesovanje samo za razvoj u oblasti štampanja/skeniranja/kopiranja. Stoga su sada mnogi izumi Xerox PARC povezani s potpuno različitim imenima. Zato zapamtite, izmišljanje kul stvari samo po sebi ne garantuje ništa. Uvjeriti druge da je odličan i lansirati ga na tržište jednako su teški zadaci.

Vratimo se mrežama. Početkom 80-ih Ethernet je prošao kroz standardizaciju. Pojavljuje se grupa IEEE 802.3 standarda, koji opisuje Ethernet do danas. Ovdje opet trebamo napraviti lirsku digresiju i popričati malo o standardizaciji. Danas u svijetu postoji mnogo organizacija koje usvajaju standarde. Na primjer, pitanja našeg Međudržavnog vijeća za standardizaciju, mjeriteljstvo i sertifikaciju državni standardi(GOST-ovi). Naziv organizacije obično se pojavljuje u naslovu standarda. Tako je pomenutu grupu standarda IEEE 802.3 razvio i usvojio IEEE – Institut inženjera elektrotehnike i elektronike. Standardi trenutno nemaju zakonsku snagu; da li ih primjenjivati ​​ili ne, lična je stvar svakoga. Ali, ako je standard usvojila autoritativna organizacija (IEEE je vrlo autoritativna organizacija), a već su ga podržali vodeći proizvođači (DEC, Intel i Xerox su stajali iza prvih Ethernet standarda), onda je bolje da se pridržavate prema standardu. U suprotnom, oprema neće biti kompatibilna sa navedenim organizacijama i niko je neće kupiti.

Standard koji su razvili DEC, Intel i Xerox implementirao je uobičajene talase u pravom smislu te riječi. Svi računari na mreži bili su povezani zajedničkim koaksijalnim kablom. Koaksijalni kabel (koaksijalni, od ko-zajedno i osovina-os, odnosno "koaksijalni") je kabel napravljen od para provodnika - središnje žice i metalnog cilindra koji ga okružuje - ekrana. Razmak između žice i ekrana ispunjen je izolacijom, a vanjski dio kabela je također prekriven izolacijskim omotačem. Ovaj kabel se koristi, na primjer, u televizijskim antenama.

U ranim mrežama Ethernet koaksijalni Kabl je bio nosilac uobičajenog elektromagnetnog etra. Računari su povezani na zajednički kabl pomoću posebnih konektora. Ova struktura veze se naziva magistrala, a sam zajednički kabl se naziva "sabirnica".

Svaki računar je slao električne signale na magistralu, a svi ostali računari su ih primali. Zatim, PC je morao utvrditi kome je ovaj signal zaista upućen, i, u skladu s tim, obraditi svoje signale i ignorirati druge. Uprkos činjenici da se Ethernet na koaksijalnom kablu ne koristi dugo vremena, mehanizam adresiranja podataka i koncept zajedničkog zračnog talasa ostali su nepromijenjeni.

MAC adrese

Pogledajmo bliže kako na nivou veze Ethernet podaci iz opšteg etra se distribuiraju primaocima. Počnimo, zapravo, sa oslovljavanjem. Na nivou data linka dolazi do razmene podataka između mrežnih interfejsa, odnosno onih komponenti opreme koje su fizički povezane na mrežu. Tipično, jedan uređaj ima jedno mrežno sučelje, odnosno jednu fizičku vezu. Međutim, postoje i uređaji sa nekoliko interfejsa; na primer, možete instalirati nekoliko kontrolera mrežnog interfejsa (NIC) u računar i svaki od njih povezati na mrežu. Stoga, općenito, ne biste trebali brkati uređaje i njihova mrežna sučelja.

Sva sučelja unutar mreže imaju svoje jedinstvene identifikatore - MAC adrese (Adresa kontrole pristupa medijima, adresa kontrole pristupa medijima za skladištenje). Ethernet mreže koriste 48-bitne MAC adrese. Obično se pišu u heksadecimalnom obliku, odvajajući bajtove znakom: ili -. Na primjer, 00-18-F3-05-19-4F.

Proizvođač u pravilu upisuje MAC adresu u opremu jednom za svagda kada je proizvedena, a MAC adresa se ne može mijenjati. Jedinstvenost adresa postiže se na sljedeći način. Prva 3 bajta adrese identifikuju proizvođača uređaja i nazivaju se organizaciono jedinstveni identifikator (OUI). Oni se ne dodjeljuju proizvoljno, izdaje ih IEEE. Svaka organizacija koja odluči da proizvodi mrežna sučelja registruje se u IEEE i dobija svoj identifikator, čiju jedinstvenost garantuje IEEE. Lista već distribuiranih identifikatora može se vidjeti na IEEE web stranici. Posljednja 3 bajta MAC adrese dodjeljuje sam proizvođač i također se nadgleda njihova jedinstvenost. Dakle, pod uslovom da se proizvođači pridržavaju standarda, nema dva mrežna sučelja na svijetu koja nemaju istu MAC adresu. Ključna riječ je usklađenost sa standardima. Tehnički je moguće napraviti interfejs sa proizvoljnom MAC adresom. Međutim, to neće dovesti do ničega dobrog.

Kao što možete pretpostaviti, MAC adrese nisu potrebne same po sebi. MAC adrese vam omogućavaju da odredite kome su tačno namenjeni podaci koji se šalju bežično. Ovo se provodi na sljedeći način.

Podaci se emitom prenose ne u jednolikom toku, već u blokovima. Ovi blokovi na nivou veze se obično nazivaju okviri. Svaki okvir se sastoji od servisnih i korisnih podataka. Servisni podaci su zaglavlje koje označava MAC adresu pošiljaoca, odredišnu MAC adresu, tip višeg protokola, itd., kao i kontrolni zbroj na kraju okvira. U sredini okvira nalaze se korisni podaci – zapravo ono što se prenosi putem Etherneta.

Kontrolna suma vam omogućava da provjerite integritet okvira. Pošiljalac izračunava iznos i upisuje ga na kraj okvira. Primalac ponovo broji iznos i upoređuje ga sa onim snimljenim u kadru. Ako se iznosi poklapaju, onda najvjerovatnije podaci u okviru nisu oštećeni tokom prijenosa. Ako se iznos ne poklapa, onda su podaci definitivno oštećeni. Nemoguće je shvatiti iz kontrolne sume koji je dio okvira oštećen. Stoga, ako se zbir ne podudara, cijeli okvir se smatra pogrešnim. Gotovo kao da prevozimo nešto, na primjer ugalj, u hitnim slučajevima željeznica. Prvo bismo utovarili ugalj u vagone. Vagoni imaju svoju težinu, koja nam je beskorisna, ali bez vagona je nemoguće putovati željeznicom. Svaki vagon će ili uspješno stići na odredište u cijelosti, ili će doživjeti nesreću i neće stići. Ne dešava se da pola auta stigne, ali pola auta ostane na razbijenim tragovima.

Ako okvir stigne s greškom, mora se ponovo prenijeti. Kako veća veličina okvir, više podataka će se morati ponovo prenijeti sa svakom greškom. Osim toga, dok interfejs prenosi jedan veliki okvir, preostali okviri su primorani da čekaju u redu čekanja. Stoga nije isplativo prenositi vrlo velike okvire, a dugi tokovi podataka podijeljeni su na dijelove između okvira. S druge strane, snimanje kratkih udaraca također nije isplativo. U kratkim okvirima, skoro ceo volumen će biti zauzet servisnim podacima, a prenosiće se malo korisnih podataka. Ovo je tipično ne samo za Ethernet, već i za mnoge druge protokole za prijenos podataka. Dakle, svaki standard ima svoje optimalna veličina okvir, ovisno o brzini i pouzdanosti mreže. Maksimalna veličina korisne informacije koji se prenosi u jednom bloku naziva se MTU (maksimalna jedinica prenosa). Za Ethernet to je 1500 bajtova. To jest, svaki Ethernet okvir ne može nositi više od 1500 bajtova korisnih podataka.

MAC adrese i okviri omogućavaju dijeljenje podataka preko uobičajenih Ethernet eter valova. Interfejs obrađuje samo one okvire čija odredišna MAC adresa odgovara njegovoj vlastitoj MAC adresi. Interfejs MORA zanemariti okvire upućene drugim primaocima. Prednost ovog pristupa je njegova lakoća implementacije. Ali ima i dosta nedostataka. Prvo, tu su sigurnosni problemi. Svako može slušati sve podatke koji se emituju u javnom eteru. Drugo, talasi mogu biti ispunjeni smetnjama. U praksi, jedna neispravna mrežna kartica koja stalno šalje neke okvire može srušiti cijelu mrežu poduzeća. Treće, loša skalabilnost. Što je više računara u mreži, manji komad etera dobijaju, to je propusni opseg mreže manje efikasan.

Koncept zraka, MAC adresa i Ethernet okvira implementira drugi (link) sloj OSI modela. Ovaj sloj se nije promijenio od prvih Ethernet standarda. Međutim, fizički sloj Ethernet mreže se radikalno promijenio.

Fast Ethernet arhitektura

MII interfejs i Fast Ethernet primopredajnici

Fast Ethernet fizički interfejsi

Fast Ethernet vrste uređaja

Napomenimo glavne karakteristike evolutivnog razvoja od Ethernet mreža do Fast Ethernet mreža, IEEE 802.3u standarda:

desetostruko povećanje propusnosti mrežnog segmenta;

očuvanje CSMA/CD metode slučajnog pristupa usvojene u Ethernetu;

Arhitektura standarda Brzo Ethernet

Slika 1 prikazuje strukturu Fast Ethernet sloja. Čak iu fazi razvoja 100Base-T standarda, IEEE 802.3u komitet je utvrdio da ne postoji univerzalna šema kodiranja signala koja bi bila idealna za sva tri fizička interfejsa (TX, FX, T4). Ako ga uporedimo sa Ethernet standardom, onda funkciju kodiranja (Manchester code) obavlja fizički nivo signalizacije PLS (slika 1), koji se nalazi iznad interfejsa nezavisnog od medija AUI. U Fast Ethernet standardu, funkcije kodiranja obavlja PCS podsloj kodiranja, koji se nalazi ispod srednje nezavisnog MII interfejsa. Kao rezultat toga, svaki primopredajnik mora koristiti svoj vlastiti skup šema kodiranja koji su najprikladniji za odgovarajući fizički interfejs, na primjer 4B/5B set i NRZI za 100Base-FX interfejs.

2. Mii interfejs i Fast Ethernet primopredajnici

MII (srednje nezavisno sučelje) interfejs u Fast Ethernet standardu je analogan AUI interfejsu u Ethernet standardu. MII interfejs obezbeđuje komunikaciju između pregovaračkog i podsloja fizičkog kodiranja. Njegova glavna svrha je da pojednostavi korištenje različitih vrsta okruženja. MII interfejs zahteva dalje povezivanje Fast Ethernet primopredajnika. Za komunikaciju se koristi 40-pinski konektor. Maksimalna udaljenost duž MII interfejs kabla ne bi trebalo da prelazi 0,5 m.

Ako uređaj ima standardna fizička sučelja (npr. RJ-45), tada struktura podsloja fizičkog sloja može biti skrivena unutar čipa uz veliku logičku integraciju. Osim toga, prihvatljiva su odstupanja u protokolima srednjih podnivoa u jednom uređaju, sa glavnim ciljem povećanja performansi.

3. Fast Ethernet fizički interfejsi

Fast Ethernet IEEE 802.3u standard uspostavlja tri tipa fizičkog interfejsa (slika 2, tabela 1): 100Base-FX, 100Base-TX i 100Base-T4.

100Base-FX Standard ovog optičkog interfejsa je potpuno identičan FDDI PMD standardu, o čemu se detaljno govori u poglavlju 6. Glavni optički konektor 100Base-FX standarda je Duplex SC. Interfejs omogućava dupleks komunikacioni kanal.

100Base-TX Standard ovog fizičkog interfejsa zahteva upotrebu neoklopljenog kabla sa upredenom paricom kategorije ne niže od 5. Potpuno je identičan FDDI UTP PMD standardu, o čemu se takođe detaljno govori u poglavlju 6. Fizički port RJ-45, kao u standardu 10Base-T, može biti dva tipa: MDI (mrežne kartice, radne stanice) i MDI-X (fast Ethernet repetitor, prekidači). Jedan MDI port može biti prisutan na Fast Ethernet repetitoru. Za prenos preko bakrenog kabla koriste se parovi 1 i 3. Parovi 2 i 4 su slobodni. RJ-45 port uključen mrežna kartica a na prekidaču može podržati, zajedno sa 100Base-TX modom, 10Base-T modom ili funkcijom automatskog otkrivanja brzine. Većina modernih mrežnih kartica i prekidača podržava ovu funkciju preko RJ-45 portova i također može raditi u full duplex modu.

100Base-T4 Ovaj tip interfejsa vam omogućava da obezbedite poludupleks komunikacioni kanal preko upredenih para UTP Cat.3 i više. Upravo sposobnost preduzeća da pređe sa Ethernet standarda na Fast Ethernet standard bez radikalne zamene postojećeg kablovskog sistema zasnovanog na UTP Cat.3 treba smatrati glavnom prednošću ovog standarda.

Za razliku od standarda 100Base-TX, gde se za prenos koriste samo dva upredena para kabla, standard 100Base-T4 koristi sva četiri para (slika 3a). Štaviše, pri povezivanju radne stanice i repetitora preko direktnog kabla, podaci sa radne stanice na repetitor idu kroz upredene parove 1, 3 i 4, au suprotnom smeru - kroz parove 2, 3 i 4. Parovi 1 i 2 su koristi se za detekciju sudara slično standardnom Ethernetu. Druga dva para 3 i 4, ovisno o komandi, mogu naizmjenično proslijediti signal u jednom ili drugom smjeru. Brzina prijenosa po kanalu je 33,33 Mbit/s.

Kodiranje znakova 8B/6T. Ako bi se koristilo Manchester kodiranje, brzina bita po upredenoj parici bi bila 33,33 Mbps, što premašuje ograničenje od 30 MHz za takve kablove. Efikasno smanjenje frekvencija modulacije postiže se ako se umjesto direktnog (2-nizinskog) binarnog koda koristi 3-nizinski (ternarni) kod. Ovaj kod je poznat kao 8B6T;to znači da se prije prijenosa svaki set od 8 binarnih bitova (znakova) prvo pretvara prema određenim pravilima u 6 trostrukih (3-razinskih) simbola. Koristeći primjer prikazan na slici 3b, možete odrediti brzinu signala simbola na 3 nivoa:

čija vrijednost ne prelazi utvrđenu granicu.

Interfejs 100Base-T4 ima jedan značajan nedostatak - fundamentalnu nemogućnost podržavanja načina dupleksnog prijenosa. A ako pri izgradnji malih Fast Ethernet mreža koristeći repetitore, 100Base-TX nema prednosti u odnosu na 100Base-T4 (postoji koliziona domena, čija propusnost nije veća od 100 Mbit/s), onda kada se gradi mreža pomoću prekidača, nedostatak 100Base-T4 interfejsa postaje očigledan i veoma ozbiljan. Stoga, ovo sučelje nije toliko rasprostranjeno kao 100Base-TX i 100Base-FX.

Priča

Ethernet tehnologija je razvijena zajedno sa mnogim ranim projektima Xerox PARC. Općenito je prihvaćeno da je Ethernet izumljen 22. maja 1973. godine, kada je Robert Metcalf ( Robert Metcalfe) napisao je dopis za šefa PARC-a o potencijalu Ethernet tehnologije. Ali Metcalfe je dobio zakonsko pravo na tehnologiju nekoliko godina kasnije. Godine 1976. on i njegov pomoćnik David Boggs objavili su brošuru pod naslovom "Eternet: Distribuirano komutiranje paketa za lokalne računarske mreže" R. M. Metcalfe i D. R. Boggs. Ethernet: Distribuirano prebacivanje paketa za lokalne računarske mreže. // ACM Communications, 19(5):395--404, jul 1976.

Metcalf je napustio Xerox 1979. godine i osnovao 3Com za prodaju kompjutera i lokalnih mreža (LAN). Uspio je uvjeriti DEC, Intel i Xerox da rade zajedno i razviju Ethernet standard (DIX). Ovaj standard je prvi put objavljen 30. septembra 1980. godine. Počeo je da se takmiči sa dve velike patentirane tehnologije: Token Ring i Arcnet, koje su ubrzo zatrpane talasima Ethernet proizvoda. U tom procesu, 3Com je postao dominantna kompanija u industriji.

Tehnologija

Standard prvih verzija (Ethernet v1.0 i Ethernet v2.0) je ukazivao da se kao prijenosni medij koristi koaksijalni kabel, a kasnije je postalo moguće koristiti upredenu paricu i optički kabel.

Popularne varijante Etherneta su označene kao 10Base2, 100BaseTX, itd. Ovdje prvi element označava brzinu prijenosa, Mbit/s. Drugi element:

• Baza - direktni (nemodulirani) prenos,
• Široko - upotreba širokopojasnog kabla sa frekvencijskom podjelom multipleksiranja.

Treći element: zaobljena dužina kabla u stotinama metara (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m) ili prenosni medij (T, TX, T2, T4 - upredene parice, FX, FL, FB, SX i LX - optičko vlakno, CX - twinax kabl za Gigabit Ethernet).

Razlozi za prelazak na upredeni par bili su:

• mogućnost rada u dupleks modu;
• niska cijena kabela s upredenim paricama;
• veća pouzdanost mreža u slučaju kvara kablova;
• veća otpornost na buku pri korištenju diferencijalnog signala;
• mogućnost napajanja čvorova male snage putem kabla, na primjer IP telefona (napajanje preko Etherneta, POE standard);
• nedostatak galvanske veze (strujni tok) između mrežnih čvorova. Prilikom korištenja koaksijalnog kabela u ruskim uvjetima, gdje u pravilu nema uzemljenja računara, korištenje koaksijalnog kabela često je bilo praćeno kvarom mrežnih kartica, a ponekad čak i potpunim "sagorevanjem" sistemske jedinice .

Razlog prelaska na optički kabl bila je potreba za povećanjem dužine segmenta bez repetitora.

Metoda kontrole pristupa (za koaksijalnu kablovsku mrežu) - višestruki pristup sa sensingom nosioca i detekcijom kolizije (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), brzina prenosa podataka 10 Mbit/s, veličina paketa od 72 do 1526 bajtova, opisano metode kodiranja podataka. Način rada je poludupleks, odnosno čvor ne može istovremeno prenositi i primati informacije. Broj čvorova u jednom dijeljenom mrežnom segmentu ograničen je na ograničenje od 1024 radne stanice (specifikacije fizičkog sloja mogu postaviti stroža ograničenja, na primjer, najviše 30 radnih stanica može biti povezano na tanki koaksijalni segment, a ne više od 100 na debeli koaksijalni segment). Međutim, mreža izgrađena na jednom zajedničkom segmentu postaje neefikasna mnogo prije nego što se dostigne ograničenje broja čvorova, uglavnom zbog poludupleksnog načina rada.

Većina Ethernet kartica i drugih uređaja podržavaju višestruke brzine prenosa podataka, koristeći autopregovaranje brzine i dupleks za postizanje najbolja veza između dva uređaja. Ako automatsko otkrivanje ne radi, brzina se prilagođava partneru i aktivira se poludupleksni način prijenosa. Na primjer, prisustvo 10/100 Ethernet porta u uređaju znači da on može raditi koristeći 10BASE-T i 100BASE-TX tehnologije, a 10/100/1000 Ethernet port podržava 10BASE-T, 100BASE-TX i 1000BASE- TX standardi. T.

Rane Ethernet modifikacije

• Xerox Ethernet- originalna tehnologija, brzina 3Mbit/s, postojala u dvije verzije verzija 1 i verzija 2, format okvira najnoviju verziju je i dalje u širokoj upotrebi.
• 10BROAD36- nije dobila široku distribuciju. Jedan od prvih standarda koji dozvoljava rad na velikim udaljenostima. Korištena tehnologija širokopojasne modulacije slična onoj koja se koristi u kabelskim modemima. Kao medij za prijenos podataka korišten je koaksijalni kabel.
• 1BASE5- također poznat kao StarLAN, bila je prva modifikacija Ethernet tehnologije korištenjem upredenih parica. Radio je brzinom od 1 Mbit/s, ali nije našao komercijalnu upotrebu.

10 Mbit/s Ethernet

• 10BASE5,IEEE 802.3 (takođe nazvan “Fat Ethernet”) je originalni razvoj tehnologije sa brzinom prijenosa podataka od 10 Mbps. Prateći rani IEEE standard, koristi koaksijalni kabl od 50 oma (RG-8), sa maksimalnom dužinom segmenta od 500 metara.
• 10BASE2, IEEE 802.3a (nazvan "Thin Ethernet") - koristi RG-58 kabl, sa maksimalnom dužinom segmenta od 200 metara, računari povezani jedan sa drugim, za povezivanje kabla na mrežnu karticu potreban vam je T-konektor, a kabl mora imati BNC konektor. Zahtijeva terminatore na svakom kraju. Dugi niz godina ovaj standard je bio glavni za Ethernet tehnologiju.
• StarLAN 10- Prvi razvoj koji koristi kablove upredene parice za prenos podataka brzinom od 10 Mbit/s. Kasnije je evoluirao u standard 10BASE-T.

Unatoč činjenici da je teoretski moguće povezati više od dva uređaja koji rade u simpleks modu na jedan kabel (segment) upredene parice, takva se shema nikada ne koristi za Ethernet, za razliku od rada s koaksijalnim kabelom. Stoga sve mreže upredenih parica koriste topologiju zvijezde, dok koaksijalne mreže koriste topologiju sabirnice. Terminatori za rad preko upredenih parica su ugrađeni u svaki uređaj, te nema potrebe za korištenjem dodatnih eksternih terminatora u liniji.

• 10BASE-T, IEEE 802.3i - 4 žice kabla upredene parice (dve upredene parice) kategorije-3 ili kategorije-5 koriste se za prenos podataka. Maksimalna dužina segment 100 metara.
• FOIRL- (akronim za fiber-optic inter-repeater link). Osnovni standard za Ethernet tehnologiju, koristeći optički kabl za prenos podataka. Maksimalna udaljenost prijenosa podataka bez repetitora je 1 km.
• 10BASE-F, IEEE 802.3j - Osnovni termin za familiju 10 Mbps ethernet standarda koji koriste optički kabl na udaljenosti do 2 kilometra: 10BASE-FL, 10BASE-FB i 10BASE-FP. Od gore navedenih, samo je 10BASE-FL postao široko rasprostranjen.
• 10BASE-FL(Fiber Link) - Poboljšana verzija standarda FOIRL. Poboljšanje se odnosilo na povećanje dužine segmenta na 2 km.
• 10BASE-FB(Fiber Backbone) - Trenutno nekorišteni standard, namijenjen je kombiniranju repetitora u kičmu.
• 10BASE-FP(Fiber Passive) - Topologija “pasivna zvijezda”, u kojoj repetitori nisu potrebni, nikada nije korištena.

Fast Ethernet (brzi Ethernet, 100 Mbit/s)

• 100BASE-T- opšti termin za standarde koji koriste kablove upredene parice kao medij za prenos podataka. Dužina segmenta do 100 metara. Uključuje standarde 100BASE-TX, 100BASE-T4 i 100BASE-T2.
• 100BASE-TX, IEEE 802.3u - razvoj 10BASE-T standarda za korištenje u mrežama zvijezda. Koristi se upredeni kabl kategorije 5, zapravo se koriste samo dva neoklopljena para provodnika, podržan je dupleks prenos podataka, udaljenost do 100 m.
• 100BASE-T4- standard koji koristi kabl sa upredenim paricama kategorije 3. Koriste se sva četiri para provodnika, prenos podataka se odvija u poludupleksu. Praktično nije korišten.
• 100BASE-T2- standard koji koristi kabl sa upredenim paricama kategorije 3. Koriste se samo dva para provodnika. Podržan je puni dupleks, sa signalima koji se šire u suprotnim smjerovima na svakom paru. Brzina prijenosa u jednom smjeru je 50 Mbit/s. Praktično nije korišten.
• 100BASE-SX- standard koji koristi višemodno vlakno. Maksimalna dužina segmenta je 400 metara u poludupleksu (za garantovanu detekciju sudara) ili 2 kilometra u punom dupleksu.
• 100BASE-FX- standard koji koristi jednomodno optičko vlakno. Maksimalna dužina je ograničena samo količinom prigušenja u optički kabl i snagu predajnika.
• 100BASE-FX WDM- standard koji koristi jednomodno optičko vlakno. Maksimalna dužina je ograničena samo količinom slabljenja u optičkom kablu i snagom predajnika. Interfejsi dolaze u dva tipa, razlikuju se po talasnoj dužini predajnika i označeni su ili brojevima (talasna dužina) ili jednim latiničnim slovom A (1310) ili B (1550). Samo upareni interfejsi mogu raditi u paru: na jednoj strani je predajnik na 1310 nm, a na drugoj na 1550 nm.

Fast Ethernet

Fast Ethernet (IEEE802.3u, 100BASE-X) - skup standarda za prijenos podataka u kompjuterske mreže, sa brzinama do 100 Mbit/s, za razliku od konvencionalnog Etherneta (10 Mbit/s).

Gigabitni Ethernet (Gigabitni Ethernet, 1 Gbit/s)

• 1000BASE-T,IEEE 802.3ab je standard koji koristi kabel upredenih parica kategorije 5e. Sva 4 para su uključena u prenos podataka. Brzina prenosa podataka je 250 Mbit/s preko jednog para.Korišćena je PAM5 metoda kodiranja, osnovna frekvencija je 62,5 MHz.
• 1000BASE-TX osnovano od strane Udruženja telekomunikacijske industrije. Udruženje telekomunikacijske industrije, TIA) i objavljeno u martu 2001. kao "Specifikacija fizičkog sloja za 1000 Mb/s Full Duplex Ethernet (1000BASE-TX) Balansirane kablovske sisteme kategorije 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)" “Puni dupleks Ethernet specifikacija za 1000 Mbis/s (1000BASE-TX) koji radi preko balansiranih upredenih parica kategorije 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)”). Standard koristi odvojeni prijem i prenos (1 par za prenos, 1 par za prijem, za svaki par podaci se prenose brzinom od 500 Mbit/s), što značajno pojednostavljuje dizajn primopredajnih uređaja. Ali, kao posljedica toga, za stabilan rad ove tehnologije potrebno je kablovski sistem Visoka kvaliteta, tako da 1000BASE-TX može koristiti samo kabel kategorije 6. Još jedna značajna razlika 1000BASE-TX je odsustvo digitalnog kola za kompenzaciju smetnji i povratne buke, zbog čega složenost, potrošnja energije i cijena procesora postaju niži od onih kod standardnih procesora 1000BASE-T. Gotovo nijedan proizvod nije kreiran na osnovu ovog standarda, iako 1000BASE-TX koristi jednostavniji protokol od standarda 1000BASE-T i stoga može koristiti jednostavniju elektroniku.
• 1000BASE-X je opšti termin za standarde sa priključnim GBIC ili SFP primopredajnicima.
• 1000BASE-SX IEEE 802.3z je standard koji koristi višemodna optička vlakna. Domet prijenosa signala bez repetitora je do 550 metara.
• 1000BASE-LX IEEE 802.3z je standard koji koristi jednomodno optičko vlakno. Domet signala bez repetitora je do 80 kilometara.
• 1000BASE-CX- standardno za kratke udaljenosti (do 25 metara), koristeći twinax kabl sa karakterističnom impedancijom od 150 Ohma. Zamijenjen je standardom 1000BASE-T i više se ne koristi.
• 1000BASE-LH(Long Haul) - standard koji koristi jednomodno optičko vlakno. Domet signala bez repetitora je do 100 kilometara.

10 Gigabit Ethernet

Novi 10 Gigabit Ethernet standard uključuje sedam standarda fizičkih medija za LAN, MAN i WAN. Trenutno je pokriven IEEE 802.3ae amandmanom i trebao bi biti uključen u sljedeću reviziju standarda IEEE 802.3.

• 10GBASE-CX4- Koristi se 10 Gigabit Ethernet tehnologija za kratke udaljenosti (do 15 metara). bakarni kabl CX4 i InfiniBand konektori.
• 10GBASE-SR- 10 Gigabit Ethernet tehnologija za kratke udaljenosti (do 26 ili 82 metra, u zavisnosti od tipa kabla), koristeći multimodno vlakno. Takođe podržava udaljenosti do 300 metara koristeći novo multimodno vlakno (2000 MHz/km).
• 10GBASE-LX4- koristi multipleksiranje talasne dužine da podrži udaljenosti od 240 do 300 metara preko multimodnog vlakna. Također podržava udaljenosti do 10 kilometara koristeći single-mode vlakno.
• 10GBASE-LR I 10GBASE-ER- ovi standardi podržavaju udaljenosti do 10 i 40 kilometara, respektivno.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LW I 10GBASE-EW- Ovi standardi koriste fizički interfejs kompatibilan u brzini i formatu podataka sa OC-192 / STM-64 SONET/SDH interfejsom. Oni su slični standardima 10GBASE-SR, 10GBASE-LR i 10GBASE-ER, jer koriste iste tipove kablova i razdaljine prenosa.
• 10GBASE-T,IEEE 802.3an-2006 - usvojen u junu 2006. nakon 4 godine razvoja. Koristi oklopljeni kabl sa upredenim paricama. Udaljenosti - do 100 metara.

10 Gigabit Ethernet standard je još uvijek premlad, tako da će trebati vremena da se shvati koji će od gore navedenih standarda medija za prijenos zapravo biti traženi na tržištu. 10 gigabita/sekundi nije granica. Razvoj 1000 G Etherneta i dalje je već u toku.