Gigabit Ethernet жоғары жылдамдықты технологиясы

Мазмұны

1. Кіріспе

1 тарау. Gigabit Ethernet
1.1 Gigabit Ethernet пайда болу тарихы
1.2 Gigabit Ethernet.ті Суреттеу

2 тарау. Глобальдық және аймақтық желі. Gigabit Ethernet, АТМ, SONET технологияларының бір.бірінен айырмашылықтары.
2.1. Локальдық желі
2.2. Қалалық желі
2.3. Ethernet.тің серверлық фермалардан кетуі
2.4. Желілердің апараттық құрамдары
2.5. Желі кабельдері
2.5. 10 GbE в рамках отличия динамики глобальных и локальных сетей

3 тарау Gigabit Ethernet дамуы
3.1 Gigabit Ethernet даму тарихы
3.2. GbE ның интернеттегі орны
3.3. Каркас байланысының жүйелері

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Приложение 1

Кіріспе
Локальды және глобальды желілерде ақпаратты жылдам өткізу үшін көптеген технологиялар жасалынған.Осы жасалынған технологиялардың ішінен Ethernet озып шықты. Gigabit Ethernet және Fast Ethernet технологияларының пайда болуының арқасында жоғары деңгейдегі локальдық желілердің пада болды. Қазіргі Ethernet 10 Мбит/с ал Fast Ethernet 100 Мбит/с ал Gigabit Ethernet 1000 000 Мбит/с жылдамдықта жұмыс істейді. Ethernet жұмысы үшін арнайы желі адаптерлері, концентраторлар ЦТР кабелі немесе оптикалық талшықты кабельдермен қатар 10 және 100 Мбит/с жылдамдықта жұмыс істейтін комбинацияланған құрылғы керек.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

Қ.А. Ясауи атындағы Халықаралық Қазақ-Түрік университеті.
Ақпараттық технологиялар және инженерлік факультеті.
Процесстерді компьютерлі-математикалық модельдеу
және автоматтандыру кафедрасы.

Бекітемін
Кафедра меңгерушісі п.ғ.к.
___________Г.Д.Қашанова
__ __________2009ж

Курстық жұмыс
Тақырыбы: Gigabit Ethernet жоғары жылдамдықты технологиясы

Қабылдаған: аға оқытушы Әміртаев Қ.
Орындаған:050704-Есептеу техникасы
және бағдарламамен қамтамасыз
ету мамандығы 1- курс студенті Ильясов Д

Түркістан-2009
Мазмұны

1. Кіріспе
1 тарау. Gigabit Ethernet
1.1 Gigabit Ethernet пайда болу тарихы
1.2 Gigabit Ethernet-ті Суреттеу
2 тарау. Глобальдық және аймақтық желі. Gigabit Ethernet, АТМ,
SONET технологияларының бір-бірінен айырмашылықтары.
2.1. Локальдық желі
2.2. Қалалық желі
2.3. Ethernet-тің серверлық фермалардан кетуі
2.4. Желілердің апараттық құрамдары
2.5. Желі кабельдері
2.5. 10 GbE в рамках отличия динамики глобальных и локальных
сетей
3 тарау Gigabit Ethernet дамуы
3.1 Gigabit Ethernet даму тарихы
3.2. GbE ның интернеттегі орны
3.3. Каркас байланысының жүйелері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Приложение 1

Кіріспе
Локальды және глобальды желілерде ақпаратты жылдам өткізу үшін
көптеген технологиялар жасалынған.Осы жасалынған технологиялардың ішінен
Ethernet озып шықты. Gigabit Ethernet және Fast Ethernet технологияларының
пайда болуының арқасында жоғары деңгейдегі локальдық желілердің пада болды.
Қазіргі Ethernet 10 Мбитс ал Fast Ethernet 100 Мбитс ал Gigabit
Ethernet 1000 000 Мбитс жылдамдықта жұмыс істейді. Ethernet жұмысы үшін
арнайы желі адаптерлері, концентраторлар ЦТР кабелі немесе оптикалық
талшықты кабельдермен қатар 10 және 100 Мбитс жылдамдықта жұмыс істейтін
комбинацияланған құрылғы керек.

1 тарау. Gigabit Ethernet
1.1 Gigabit Ethernet стандартының пайда болу тарихы
Gigabit Ethernet-тің қызмет көрсете бастауы 1999 жылдан басталады. Сол
жылдың февраль айында жеті компания (3Com, Cisco Systems, Extreme
Networks, Intel, Nortel Networks, Sun Microsystems и World Wide Packets)
Gigabit Ethernet Alliance-ты ұйымдастырды. Жаңа ұйым өзінің алдына екі
мақсат қойды:
• жақын арада IEEE 802.3ae стандартын қабылдау.
• бұл технологияны белсенділік пен пайдаланушылар арасына тарату.
10GEA консорциумы мен 802.3ae жұмыс группасының белсенді
ынтымақтастығы өзінің пайдасын тигізді. Жаңа технологияны 2000 жылдың
июль айында 16 айлық зерттеуден кейін IEEE жұмыс группасы
Gigabit Ethenet тің басты мүмкіншіліктерін қабылдағанымен, бір неше
айдан кейін бірінші стандартты нұсқасы жарияланды, локальдық және
глобальдық желілерде протоколдарды физикалық деңгейде ( РНҮ ) сипаттап
игерілген.
802.3ae нің жұмыс группасы деп байқаулардың нәтижесінде табысты деп
танылған, сонымен қатар әр-түрлі жасап шығарушылардың (Gigabit Attachment
Unit Interface) жұмыс істеу үйлесілімдігінің интерфейсі тексерілді.
Көрсетілген интерфейстер іске асыруға мүмкіндік беретін коммутация
функцияларын оптикалық, трафикалық берілімде (передача) Gigabit Ethernet
арзан бағалы, тұтас салмақты микросхемалар 16 лы сыртқа шығарушы өткізгіш
( 72 орнына, XGMII интерфейсы қарастырылады).
2000 жылы қыркүек айында 802.3ae жұмыс группасын талқылау жиналысында
оның интервейсын нығайту, сыртқа шығаруының жай жұмыс істеуі (Physical
Media Dependent, PMD), кемшіліктері жөнделіп 2001 жылдың май айында жаңа
стандарт қабылданған.
Ақтық стандарт IEEE 802.3ae 2002 жыл 27 июнде қабылданды. Сонымен
технология және стандарт Gigabit Ethernet, жасалған дүние жүзін басқаратын,
істеп шығарушылардың үш жылдағы еңбек қызулығы үлкен нәтиже берді.
Жаңа технологияны жұрт алдында жария ету көрмелері:
SuperComm (июнь 2002, Атланта) и NetWorld+Interop (май 2002, Лас-
Вегас), Agilent Technologies Inc., Blaze Network Products, Cable Design
Technologies (CDT), Cisco Systems, Corning Incorporated, Enterasys
Networks, Extreme Networks, Force10 Networks Inc., Foundry Networks Inc.,
Hitachi Cable, Ltd, Infineon Technologies Corporation, Intel Corporation,
Ixia, JDS Uniphase, Marvell Semiconductor Inc., Mindspeed, Molex Inc.,
Nortel Networks, OFS, Optillion, PMC-Sierra, Primarion, Quake Technologies
Inc., Spirent Communications және Velio Communications Inc.

1.2. Ethernet ті суреттеу
Форматы Ethernet 802.3 болған пакеттер диапозоны бәрінен бұрын МАС
қарапайым протоколын қамтамасыз етеді. Сондықтан бұл құрылғылар жаңа
стандартқа сәйкес бұдан алдын жасалған Ethernet құрылғылармен жұмыс істей
алады сондықтан оған жасалынған инвистициялар бағаланады.
Гигабитті желілер өзінен алдынғы құрылғылардан айырмашылығы тек
олардың жылдамдығында емес біріншіден трафиктерді тасымалдау тек дуплексті
режимде орындалады. Гигабитті желілер өте баяу істейтін CSMACD[1]
протоколды Ethernet желілерінен бас тартуға көмегін тигізді. Екіншіден
Gigabit Ethernet әсіресе волоконно-оптикалық қосылу жолы пайдаланылады.
Оптикалық волокнаға және алгоритмді ұзартуды бейімдеу стандартта
көрсетілген мүмкіндіктерді тура көрсетіп берді. Ethernet формалды протоколы
екінші дәрежелі OSI үлгісіне жатқанымен, қабылданған еш бір Ethernet
стандарттарынан, физикалық тұрғыдан ақпарат тасымалдаудан аттап шыға
алмайды.
Физикалық дәрежедегі Ethernet тің архитектурасы (PHYsical layer
device, PHY) деңгейінде, және код пен жазу деңгейінде (Physical Coding
Sublayer, PCS).
802.3ae сипаттаудың екі турлы физикалық интерфейсі бар: локальдық (LAN PHY)
және глобальдық (WAN PHY) желілер, олардан глобальдық желі локальдық
желінің кеңейтірілген түрі.
Локальдық желі мен глобальдық желі екеуінің интерфейтерінің арасындағы
айырмашылықтар тек кодтау деңгейінде (кодирования). LAN PHY —
интерфейсіндегі басты айырмашылығы гигабитті Ethernet желілердегі
ақпараттарды жылдам өткізуінде. Уақыт өте келе ол глобальдық магистралға
қосылады деген тұжырым бар.Жаңа стандарттың мүмкіншілігі Gigabit
Ethernet құрылғылары SONETSDH[2] желілерімен біргелесіп жұмыс істей алады
яғни Ethernet пакеттерін SONETSDH каналымен үлкен тиімділікпен жібере
алады.
Қалалық желіге арналған Ethernet технологиясының экспансиясы
нәтижесінде кәзіргі глобальды Gigabit Ethernet (802.3z) желісінде кең
таралған. Тура сол мақсатта WAN PHY интерфейсі қызмет көрсетеді.
Жеңілдетілген форматтағы кадрлар SONETSDH – физикалық интерфейсінде бір-
бірінен ажыралып тұратын басты екі айырмашылығы бар. SONET OC-192SDH STM-
64 сызықтық өткізгіш интерфейсінде айырмашылықтары аз осыған ұқсас
101001000 Гбитс Base-T Gigabit Ethernet. Бір ғана MAC протоколын жасау
екі физикалық интерфейс үшін бір-біріне жақын ақпарат өткізу жылдамдығы
үлкен қиындық туғызған жоқ.
Бұл уақытта Gigabit Ethernet жабдықтарын арзандату мақсатында 802.3
жұмыс группасының мүшелері SONETSDH желісімен бірге жеткен табыстарынан
бас тартты. Гигабитты Ethernet, асинхронды протокол болып қалды.
2 Тарау. Глобальдық және аймақтық желі
2.1. Локальдық желі
Локальдік желінің компьютерлерді қосу схемасына байланысты екі негізгі
типі бар:
Клиентсервер және бір рангілі (peec-to-peer- теңбе - тең).
Клиент сервер – де әрбір компьютер жеке роль: клиент
немесе сервер атқара алады. Сервер – желідегі барлық компьютерге
өз ресурсын пайдалануға рұқсат ете алады да онда
негізгі маңызды ақпараттар сақталады. Желідегі компьютерлер клиент
рөлін атқарады.
Серверде сыйымдылығы үлкен қатты диск және оперативтік жад, жылдам
процессор орналасады. Ол бір мезгілде бірнеше компьютерлердің сұраныстарына
жауап беруі керек. Серверде арнайы желілік операциялық жүйе, Novell Net
Wаre, Windows NT Server немесе Windows 2000 Server орнатылады. Сервер
белгілі бір әрекеттерді орындауға арналады да, файлдық, баспаға беру, факс,
пошта сервері болып бөлінеді.
Клиент – кәдімгі дербес компьютер онда DOS, Windows операциялық
жүйелері орналасады. Бір рангілі желіде әрбір компьютер кез – келген басқа
компьютермен жалғаса алады да әрі клиент, әрі сервер рөлінде жұмыс істейді.
Ол офистерде, мекемелерде орналасады да, олардың біреуін файл – сервер
ретінде қолданудың қажеті болмайды.
Компьютерлік желілерге төмендегі талаптар қойылады.
1.     Компьютерлерді физикалық қосу (кабель немесе өткізгішсіз
қосу құралы).
2.     Қосу әдісінің бірін таңдап алу (хаттамалар).
3.     Компьютерлер арасында ресурстарды бөлу бағдарламасымен
қамтамасыз ету – желілік операциялық жүйе.
4.     Ортақ қолданылатын ресурстар, принтерлер, қатты дискілер, СD
ROM .
5.     Ортақ қолдану ресурстарын қолдануға мүмкіндік беретін
бағдарламамен қамтамасыз ету.
Компьютерлік желіні құру үшін компьютер арасында байланыс орнататын
хаттаманы таңдап алу керек. Байланыс хаттаманы желінің жұмыс істеу
жылдамдығын, физикалық ақпарат жинақтауыштарға қосу әдістерін,
кабельдерінің түрін, желі адаптерлері және жұмыс станциясында орнатылатын
драйверлерді анықтауға мүмкіндік береді. Ethernet және Token Ring
хаттамалары кең тараған. Қазіргі кезде дүние жүзінде Ethernet хаттамасы
қолданылады. Бұл базадағы желі 10 – даған миллион компьютерлерді
біріктіреді. Ол көптеген әр түрлі қондырғыларды Unix және Linux жұмыс
станцияларын, Apple принтерлерін және компьютерлерді біріктіреді.
Қазіргі Ethernet 10 Мбитс ал Fast Ethernet 100 Мбитс ал
Gigabit Ethernet 1000 000 Мбитс жылдамдықта жұмыс істейді. Ethernet
жұмысы үшін арнайы желі адаптерлері, концентраторлар ЦТР кабелі немесе
оптикалық талшықты кабельдермен қатар 10 және 100 Мбитс жылдамдықта жұмыс
істейтін комбинацияланған құрылғы керек.
Жұмыс станцияларындағы желі адаптерлерінің төмендегі параметрлеріне
көңіл бөлу керек.
( Жылдамдығы:
Fast Ethernet протоколы үшін Ethernet адаптерінің 100 Base
TX – 100 Мбитс стандартын алу керек. Ол ескі желілерді қолдануға
мүмкіндік береді. Желі адаптері жартылай және толық дуплексті
операцияларды орындай алуы керек. Жартылай дуплекст режимде адаптер бір
операцияда деректі бере алуы немесе қабылдауы мүмкін. Толық дуплексті
режимде бір мезгілде деректерді әрі бере алуы, әрі қабылдауы тиіс.
Концентратордың орнына ауыстыратын қосқыш қолданылған жағдайда бұл деректер
беру жылдамдатылады.
( Шинаның типі, ұяшықтар.
ISA шинасына арналған бұрынғы желі адаптерлерінің жылдамдығы баяу,
разрядтылығы аз, ол оның өнімділігін азайтады. ISA шинасы 10 Мбитс
жылдамдықтан жоғары жұмыс істей алмайды. Ethernet адаптерлерінің телефон
ұяшығына ұқсас RJ - 45 деп аталатын ұяшығы болады. Онымен қоса желі
адаптері BNС немесе Д - типті 15 контактілі ДВ 15 ұяшығына орналаса
алады. Кейбір адаптерлер комбинацияланған деп аталады да үш түрлі ұяшыққа
да қосуға болады. Token Ring желісінің адаптерлері 9 контактілі болады да
ДВ9 немесе RJ - 45 ұяшықтарына қосылады.

2.2.Қалалық желі
Қалалық желілерде технологияның жоғары жылдамдықты болуын 101001000GbE
қамтамасыз етеді. Қалалық желілерде 101001000GbE провайдерлердің жұмысын
жақсартып жоғары жылдамдықты каналдарды коммутаторлармен маршрутизатор
магистральдарының жұмыстарын құны қымбат болмаған бағада орындайды. Бұл
шешім аймақтық каналдарды байланыстыру үшін OC-192 жүйесінде ақпарат ауысу
мен жұмыс істеуіне мүмкіншілік береді. Бұл Ethernet технологиясына қалалық
желіге кіруге және үлкен географиялық аудандағы проблемалардың шешімі болып
табылады. Мысалы халықаралық Ethernet желісіндегі оператор қала
масштабындағы желілердің барлығын байланыстыра алады.
2000 жылы қалалық желіде Gigabit Ethernet қолданыла басталды.
Компания – провайдерлері Құрама Штаттағы Yipes және Telseon Европадағы
Utfors –та қызмет ете бастады. Бұл желілерде олар Extreme, Foundry, Nortel
Networks және Riverstone компанияларынан шығатын жоғары класстағы үшінші
дәрежелі Ethernet коммутаторларынан пайдаланды.Корпоративті желілердің
жылдамдығы глобальдық желілердің жылдамдығынан өте жоғары.Осыдан көтеген
желі компаниялар,серверлер Ethernet технологиясын пайдалануда.
101001000 GbE қалалар арасындағы байланыстарда өте қолайлы және бұл
технология OC-768 жылдамдығынан да асып тұсуы мүмкін. Бұндай аймақты
желілердің пайда болуы желі технологиясының дамуының кейінгі сатысына
өтуіне мүмкіндік береді.
Fast Ethernet стандартының волоконно-оптикалы кабелдері 1995 жылдан
бастап пайдаланылған бірақ 1990 жылдың орталарында да соңында да
Fast Ethernet – тің волоконды жалғануына көп сұраныс болған жоқ.
Себебі волоконно-оптикалы жалғанудың құрылғыларының құны қымбат болған және
соңғы уақытқа дейін жақсартулар болған емес.

2.3. Ethernet-тің серверлық фермалардан кетуі
Өзінің алдына қойған мақсатына яғни серфердің өнімділігін үлкейту үшін
Infini-Band Trade Association біртекті архитектурасын дайындады . Бұл ұйым
1999 жылы пайда болды ұйымдағылар каналдың базасының архитектурасындағы
ақпарат жеткізу жылдамдығын 500 Мбитс –тан 6 Гбитс қа дейін жеткізді
корпоративті талаптарды бастауыш деңгейдегі ситемалармен үлкен деңгейдегі
системаларды қанағаттандырды. Бұл стандарттың ерекшелігі – системалы
архитектураны құру, жадтың үлкен көлемділігін процессор мен системаның
кірушығуын қамтамасыз ете алуында.
Тұжырым бойынша InfiniBand – тың өткізу жылдамдығы сияқты 2,5 Гбитс
жылдамдығымен PCI және PCI-X кірушығу технологиясының орнына қолданыла
алады, 1990 жылдың орталарында PCI слотын ISA слотына ауыстыруы керек
болды. Себебі Ethernet технологиясы системалы платаның шмналары, Локальды
желіге қосылу үшін платының PCI-to-Ethernet адаптері болуы қажет.
Егер жаңа серверлерде жоғары деңнейдегі InfiniBand қарапайым системалы
шиналарда қолданылса онда бастапқы InfiniBand-to-Ethernet желілік карталары
қолданылады. InfiniBand коммутаторларға арналған болса онда ол Ethernet –
ті серверлік фермалардан ығыстырып шығарып корпоративті магистралға кіруге
мүмкіндік береді.Коммутатордың порттарымен желілік интерфейстің карталары
2000 жылы серверлік фермаларда сатылуда үшінші орында тұрды. Желілік плата
мен Gigabit Ethernet коммутаторлары тауар айналымында 4 млрд долларға
жетті.
Тұжырым бойынша InfiniBand - тің бағасы Gigabit Ethernet - пен тең
болады. Үлкен жылдамдылығының арқасында InfiniBand тен Gigabit Ethernet
желілік интерфейсінің картасы серверлерде өте баяу жұмыс істейді сонымен
өзінің қорларын бостан босқа жұмсайды.
Коммутатор, концентратор және Fibre Channel Storage Area Network
(SAN) артына қосылатын адаптер шиналарын сатуда 2000 жылы ақша айналымы 500
млн долларға жетті. InfiniBand мен Ethernet технологиялары Fibre Channel
технологиясының тек бағасымен бәсекелес болып қалмай бұл екі технология
онша қиын емес және басқаруда қолайлы сонымен бірге бар біліктілікпен
пайдалануға болады. Сауда айналымы InfiniBand технологиясын немесе
настольный системадағы Ethernet технологияларының біреуін таңдау немесе
InfiniBand технологиясын серверлік фермада пайдалануда, ал Ethernet
технологиясын ақпаратты сақтау және ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.