Nové specifikace rodiny Ethernet

Po zajímavostech o nových bezdrátových technologiích, jejichž specifikace vznikají pod záštitou IEEE, se dnes podíváme na stále nejpopulárnější lokální síť, Ethernet. Novinky v této oblasti se týkají především multigigabitového Ethernetu a také možností napájení přímo po komunikační síti. A ještě připojíme doušku o lepší dostupnosti mezinárodních specifikací.

V rámci IEEE 802.3 vznikly všechny verze tolik populárního Ethernetu. Zatím nejrychlejší 10Gbit/s Ethernet, který již na rozdíl od svých předchůdců podporuje pouze režim plného duplexu a hodí se vedle lokálních také do metropolitních či úložných sítí, stále jakoby ještě neměl dost variant fyzických médií (10GBASE–SR/SW; 10GBASE–LR/LW; 10GBASE–ER/EW; 10GBASE–LX4). Proto vloni byly v IEEE schváleny další dvě normy pro 10 Gigabit Ethernet (10GE): 802.3an a 802.3aq.

802.3an specifikuje 10GBASE-T, tedy 10GE po UTP na vzdálenost do 100 m. Jako kabeláž se předpokládá především Cat7 a Cat6a UTP, protože v nejběžnějších kategoriích UTP kabelů je dosah sítě pro tuto rychlost menší (s Cat6 55 m a s Cat5e jen 45 m). Hodí se pro horizontální propojení v rámci strukturované kabeláže (podle TIA 568 a ISO/IEC 11801).

802.3an není ovšem první specifikací pro 10GE po mědi: v roce 2004 byla schválena norma 802.3ak pro 10GBase-CX4, ideální pro datová centra a pro stohovatelné přepínače, po čtyřech párech twinaxiálního (vyrovnaného stíněného) kabelu v délce 15 m a s kódováním 8B/10B. Možnost realizace superrychlého přenosu po mědi přitom byla do té doby zpochybňována; síťovým odborníkům ale vývoj specifikace trval jen dva roky. Nasazení 10GE ani v menších sítích tedy nic nebrání: metalická řešení jsou k dispozici, ale i optika šla cenově hodně dolů.

Druhá vloni schválená norma 802.3aq specifikuje 10GBASE-LRM a je určena pro sériový přenos po mnohavidovém vlákně (typu FDDI) na vzdálenost 220 m. Představuje levnější řešení než 10GBASE-LR.

Superrychlý Ethernet

Nicméně asi všechny příznivce Ethernetu hlavně zajímá, jak je na tom příprava ještě rychlejší varianty (pořád nemá dost?). O zahájení specifikace pro nejnovější a nejrychlejší typ se rozhodlo po dlouhých přípravách teprve na konci loňského roku na zasedání IEEE 802 v Dallasu. Příslušná podskupina 802.3 sice již nějakou dobu nesla slibný název Higher Speed Study Group (HSSG, pod současným vedením zástupce Force10 Networks), ale o jak vysokou rychlost se bude skutečně jednat, to nebylo dlouho jasné.

Samozřejmě to muselo být více než u již zavedeného předchůdce 10GE, kterého ale také ani s velkou nadsázkou nemůžeme řadit mezi pomalé sítě. Přece jen v takových sférách, jako jsou desítky gigabitů, každé navýšení znamená nemalý technický problém, nemluvě o využitelnosti takového řešení.

Ale teď k rychlostem, o nichž se uvažovalo. Přestože se jaksi stalo dobrým zvykem, že Ethernet postupoval ve svých typech po řádech v megabitových rychlostech: 10/100/1000/10000 Mbit/s, tentokrát řádový nárůst na 100 Gbit/s první myšlenkou novátorů rozhodně nebyl.

Už proto, že ani optické sítě, resp. jejich prvky a rozhraní, zatím v reálu s takto vysokou propustností nekoketují. Zatímco 10Gbit/s rozhraní je v optických sítích už běžné, dalším vývojovým stupněm je 40 Gbit/s, a tato zařízení se právě začínají ve větší míře objevovat na trhu. Tato rychlost byla v optických přenosových sítích volena z historických důvodů, protože odpovídá rychlosti OC-768 používané v klasických optických sítích SONET/SDH. Následovat má podle všeho rychlost 160 Gbit/s, ale na prvcích takto vybavených se teprve pracuje v laboratořích a v nejbližších několika letech je v komerčních provozních sítích ještě neuvidíme.

Takže HSSG se musela rozhodovat, zda právě 40 Gbit/s by nebylo za těchto okolností tou nejlepší volbou. Uvažoval se rovněž dvojnásobek, 80 Gbit/s, nebo i trojnásobek, 120 Gbit/s. Ale nakonec starým dobrým konsenzem skupina dospěla k jedinému možnému rozhodnutí, které ostatně velí i selský (tradičně podnikatelsky zaměřený) rozum, bude to 100 Gbit/s.

O úspěchu dalšího rychlejšího řešení není celkem pochyb, zejména v delším časovém horizontu. Norma ještě není ani rozpracovaná, takže můžeme hovořit o dobrých pěti letech, než by se vůbec takové řešení mohlo reálně objevit (pokud ovšem vše půjde dobře). Taková datová centra, která se potýkají s ohromným objemem dat, by 100Gbit/s tec­hnologii uplatnila již dnes. HSSG začala pracovat na 100 Gigabit Ethernet zatím ve dvou podskupinách: využití pro různé aplikace; ekonomickou vhodnost optiky pro různý dosah a rychlost.

Související ethernetové projekty

Telegraficky se ještě podívejme na další běžící normalizační projekty v rámci skupiny IEEE věnované Ethernetu (více viz článek Novinky v normalizaci Ethernetu):

  • P802.3ap (Backplane Ethernet) definuje elektrické rozhraní pro 1000BASE-X a IEEE 802.3ae PMA (Physical Medium Attachment), bez zásahu do MAC (Media Access Control) či délky rámce Ethernetu. Hlavním úkolem je překonat současný rozkol mezi binární signalizací podporovanou Texas Instruments či Xilinx a čtyřúrovňovou pulsně amplitudovou modulací (MLS, Multi-Level Signaling), kterou prosazují společnosti jako Accelerant, Agere Systems.
  • P802.3ar (Enhancements for Congestion Management) definuje metody řízení zahlcení v Ethernetu pro lepší propustnost, latenci a efektivnější zahazování rámců prostřednictvím kombinace odlišení různých typů provozu a vylepšených mechanizmů řízení rychlosti a toku v síti. Půjde o odlišné zacházení s různými typy provozu v zařízeních připojených k LAN, o předávání informací o přetížení sítě a o omezení rychlosti přenosu dat v případě přetížení.
  • P802.3as (Frame Expansion) zkoumá možnost prodloužení rámce Ethernetu na hodnoty někde mezi 1.875 a 2.048 oktety, přičemž v současné době Ethernet povoluje rámce o maximální délce 1.518 oktetů. Objem přenášených dat má ale zůstat nadále stejný, 1500 bytů.
  • Chystá se další vylepšení normy P802.3at (DTE Power Enhancements), známé také jako PoEPlus (enhanced Power over Ethernet) pro napájení zařízení vyžadujících více než 13 W, na něž se stávající norma omezuje. V intervalu 13–20 W se pohybují zařízení pro řízení přístupu na základě biometrických údajů, 802.11n, mezi 20 a 30 W pak potřebují čtečky RFID kódů, video IP telefony, základnové stanice 802.16 a průmyslové senzory, napájení do 50 W by mohlo stačit nejmenším laptopům a do 70 W pak všem laptopům. S integrovaným napájením souvisí také 802.3–2005/Cor 1 (DTE Power Isolation Corrigendum).

Nejnovější projekty

V roce 2006 se rozběhly následující projekty:

  • P802.3av (Physical Layer Specifications and Management Parameters for 10Gb/s Passive Optical Network) má za cíl zlepšení výkonnosti architektury point-to-multipoint ethernetové pasivní optické sítě (10GEPON, 10 Gbit/s Ethernet Passive Optical Network), jak pro optický přístup, tak páteřní připojení.
  • Nejnovější počinek v rámci 802.3 představuje zahájení diskusí nad výkonným Ethernetem z hlediska spotřeby energie, Energy Efficient Ethernet Study Group (EEE, Energy Efficient Ethernet).

Jak se k normám dostat – snadno

Už jsme si zvykli, že všechny normy 802.xyz jsou k dispozici ke stažení zdarma po šesti měsících od vydání prostřednictvím programu Get IEEE (pro milovníky WiMAX: 802.16e je již k dispozici). Stojí ale za připomínku, že podobnou politiku praktikuje již několik let také ETSI (European Telecommunications Standards Institute) a evropské normy jsou dostupné v elektronické podobě okamžitě po schválení (v ETSI mj. vznikly specifikace pro úspěšné GSM).

UX16

Nově se na základě dlouhodobého tlaku z telekomunikačního sektoru rozhodlo k podobnému kroku také ITU-T (International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector), které dosud účtovalo za své hlavní výstupy, tzv. doporučení, nemalé peníze. Otevřený přístup k elektronickému znění doporučení je od počátku roku k dispozici. Výjimkou ale zůstanou společné normy s IEC (International Electrotechnical Commission), které nadále své produkty prodává. Na ně se vztahuje podmínka jejich plného zveřejnění v rámci programu ITU-T až po jednom roce od jejich schválení.

Na závěr ještě zajímavost k ITU-T, které bylo označeno za nejdůležitější institucí v rozvoji telekomunikací na světě. V článku ITU-T slaví padesátku jsme avizovali, že k 50. výročí trvání práce CCITT/ITU-T byla uspořádána veřejná anketa na téma nejvýznamnější technické specifikace této organizace pro vývoj komunikačního prostředí světa. Z plejády několika desítek významných technologií nakonec vítězně vyšla (možná i na základě vašeho hlasu) specifikace video kodeků, tedy (kompresních) formátů pro ukládání a přenos videa. Mezi nejdůležitější patří kodeky H.262/MPEG2-Video a H.264/AVC, dále pak H.120, H.261 a H.263. Druhou nejvlivnější technologií se stal signalizační systém telefonní sítě SS7 typu CCS (Common Channel Signalling), který mj. umožnil vznik centralizovaných databází pro řízení volání.

Anketa

Už se těšíte na 100 Gigabit Ethernet?

Zasílat nově přidané názory e-mailem

Školení PPC reklamy pro pokročilé

  •  
    Důležité principy fungování PPC reklamy
  • Optimalizační postupy běžících kampaní
  • Práce s aplikací AdWords editor

Detailní informace o školení PPC reklamy pro pokročilé »