Usuari:Mcapdevila/Fast Ethernet

3Com 3c905-TX 100BASE-TX PCI network interface card.
Connectors BNC (Coaxial) i RJ45 d'una targeta de xarxa.

Fast Ethernet o Ethernet d'alta velocitat són una sèrie d'estàndards de IEEE de xarxes Ethernet de 100 Mbps (megabits per segon).

El nom Ethernet ve del concepte físic d'èter.[cal citació] En el seu moment el prefix fast ("ràpid", en anglès) se li va agregar per diferenciar-la de la versió original Ethernet de 10 Mbps. A causa de l'increment de la capacitat d'emmagatzematge i en el poder de processament, els PC actuals tenen la possibilitat de manejar gràfics de gran qualitat i aplicacions multimèdia complexes. Quan aquests fitxers són emmagatzemats i compartits en una xarxa, les transferències d'un client a un altre produeixen un gran ús dels recursos de la xarxa.

Tradicionalment Ethernet treballava a 10 Mbps. A aquestes velocitats, atès que les companyies produeixen grans fitxers, poden tenir grans demores quan envien els fitxers a través de la xarxa. Aquests retards produeixen la necessitat de major velocitat en les xarxes. Fast Ethernet no és ara per ara la més ràpida de les versions d'Ethernet, sent Gigabit Ethernet i 10 Gigabit Ethernet les més ràpides.

Història [cal citació] modifica

Les xarxes tradicionals operaven entre 4 i 16 Mbps. Més del 40% de tots els ordinadors personals estan connectats a Ethernet. Tradicionalment Ethernet treballava a 10 Mbps. A aquestes velocitats, atès que les companyies produeixen grans fitxers, poden tenir grans demores quan envien els fitxers a través de la xarxa. Aquests retards produeixen la necessitat de major velocitat en les xarxes. Es pot fer la següent classificació de les xarxes de protocol Ethernet:

Els següents factors van ser determinants a l'hora d'implantar Fast Ethernet:

  • L'increment de les velocitats dels processadors
  • L'increment dels usuaris de les xarxes
  • Les noves aplicacions intensives en amplada de banda usades en les xarxes.

Cadascun d'aquests canvis afegeixen l'increment de càrrega localitzada a la xarxa.

Fast Ethernet va ser instaurat el 1995, sent la versió d'Ethernet més ràpida durant 3 anys més, fins que va ser superada i reemplaçada per la versió Gigabit Ethernet.

En el seu moment dos estàndards de IEEE van competir pel mercat de les xarxes d'àrea local de 100 Mbps. El primer va ser el IEEE 802.3 100Base-TX, denominat comercialment Fast Ethernet, que utilitza el mètode d'accés CSMA/CD amb algun grau de modificació, els estàndards es van anunciar per a finals de 1994 o començaments de 1995.[cal citació] El segon va ser el IEEE 802.12 100BaseVG, adaptat de 100VG-AnyLAN de HP, que utilitza un mètode de prioritat de demandes en lloc del CSMA/CD. Per exemple, a la veu i vídeo de temps real podrien donar-se'ls major prioritat que a altres dades. Aquesta última tecnologia no es va imposar, quedant-se Fast Ethernet amb gairebé la totalitat del mercat.

Característiques generals [cal citació] modifica

Un adaptador de fast Ethernet pot ser dividit lògicament en una part de control d'accés al medi (Adreça MAC; Media Access controller), que s'ocupa de les qüestions de disponibilitat, i una zona de capa física (PHY, physical).

La capa Adreça MAC es comunica amb la física mitjançant una interfície de 4 bits a 25 MHz de forma paral·lela síncrona, coneguda com MII.

La interfície MII pot tenir una connexió externa, però el normal és fer la seva connexió mitjançant ICs en el adaptador de xarxa.

La interfície MII estableix com a taxa màxima de bits de dades una velocitat de 100 Mbps per a totes les versions de fast Ethernet.

Es pot observar que actualment en xarxes reals la quantitat de dades que s'envien per senyal aquesta per sota d'aquest màxim teòric. Això és degut al fet que s'afegeixin capçaleres i cues en cada paquet per detectar possibles errors, que ocasionalment es puguin "perdre paquets" a causa del soroll, o al temps d'espera necessari perquè cada paquet sigui rebut per l'altre terminal.

Suport [cal citació] modifica

Fast ethernet pot treballar sobre fibra òptica i sobre cable de coure. Cada manera de treballar té uns estàndards específics adaptats a la situació requerida:

COURE modifica

FIBRA ÒPTICA modifica

Tecnologies Ethernet
Tecnologia Velocitat de transmissió Tipus de cable Distància màxima Topologia
100BaseTX 100 Mbps Parell Trenat (categoria 5UTP) 100 m Estrella. Half Duplex (hub) i Full Duplex (commutador de xarxa)
100BaseFX 100 Mbps Fibra òptica 2000 m No permet l'ús de hubs
1000BaseT 1000 Mbps 4 parells trenat (categoria 5UTP) 100 m Estrella. Full Duplex (commutador de xarxa)
1000BaseSX 1000 Mbps Fibra òptica (multimode) 550 m Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseBX 1000 Mbps Fibra òptica (monomode) 5000 m Estrella. Full Duplex (switch)

Estàndards per coure [cal citació] modifica

Depenent del tipus d'estàndard utilitzat, el tipus de cable pertany a una categoria diferent amb unes característiques determinades que segueixen la següent taula:

  • 100BASE-T és un estàndard de Fast Ethernet que utilitza un parell de coure trenat.

Podem trobar les següents categories d'aquest estàndard:

  • 100BASE-TX (100 Mbit/s sobre 2 parells de coure trenat de categoria 5 o superior)
  • 100BASE-T4 (100 Mbit/s sobre 4 parells de coure trenat de categoria 3 o superior)
  • 100BASE-T2 (100 Mbit/s sobre 2 parells de coure trenat de categoria 3 o superior)

La longitud de segment de cable per a un estàndard de tipus 100Base-T està limitada a 100 metres. Això està recollit en l'estàndard IEEE 802.3 (aprovat el 1995)

100BASE-TX modifica

L'estàndard més comú dins d'aquest tipus d'Ethernet és 100BaseTX, i és suportat per la majoria del maquinari Ethernet que es produeix actualment.

Utilitza 2 parells de coure trenat de categoria 5 o superior (un cable de categoria 5 conté 4 parells, de manera que pot suportar 2 enllaços 100BASE-TX).

En una configuració típica de 100Base-TX s'utilitza un parell de cables trenats en cada direcció (dúplex).
(Veure IEEE 802.3 per a més detalls)

La configuració d'una xarxa 100Base-TX és molt similar a una de tipus 10Base-T. Quan utilitzem aquest estàndard per crear una xarxa d'àrea local, els components de la xarxa (ordinadors, impressores, etc) solen estar connectats a un commutador de xarxa o un hub b, creant una xarxa amb topologia d'estrella. Alternativament, és possible connectar dos components directament usant cable creuat.

Pel que fa al tipus de codificació, utilitza la 4B5B.

100BASE-T4 modifica

Va ser una de les primeres implementacions de Fast Ethernet. Es requereix de quatre parells de cable trenat, però aquests poden ser de categoria 3 en lloc de categoria 5 que és l'exigida per TX, permetent amortitzar instal·lacions antigues. Dels quatre parells, un parell està reservat per transmetre, un altre per rebre, i els dos commuten a enviament/recepció de manera que la comunicació sempre s'estableix simultàniament a través de 3 parells.

Pel que fa al tipus de codificació, utilitza la 8B6T.

100BASE-T2 modifica

En aquest estàndard les dades es transmeten sobre dos parells de coure, 4 bits per símbol. En primer lloc, un símbol de 4 bits s'amplia en dos símbols de 3 bits cada un mitjançant un procediment complicat de codificació basat en un registre lineal de retroalimentació (veure l'estàndard per obtenir més informació). Això és necessari per aplanar l'amplada de banda i l'espectre del senyal.

El mapa de bits original que representa el codi, no és constant en el temps i té un llarg període (es podria dir que apareix amb una freqüència aleatòria).

Pel que fa al tipus de codificació, utilitza la PAM-5.

Estàndards per a fibra òptica [cal citació] modifica

La versió sobre fibra òptica d'aquests estàndards aconsegueix una velocitat superior, així com abastar major superfície sense necessitat de repetidors.

100BASE-FX modifica

És una versió de Fast Ethernet sobre fibra òptica. Utilitza un tipus de llum 1300 (NIR; nm near-infrared) que és transmesa a través de dues línies de fibra òptica multimode (MMF), una per a recepció (RX) i l'altra per transmetre (TX).

Per a aquests casos, la longitud màxima que abasta és de 400 metres per a les connexions half-duplex (per assegurar la detecció de col·lisions) o 2 quilòmetres per dúplex sobre fibra òptica multimode (en comparació amb els 100 metres sobre cable de coure).

Pel que fa al tipus de codificació utilitzada, 100BASE-FX utilitza la mateixa codificació 4B5B i NRZI que usavel 100BASE-TX.

100BASE-SX modifica

Utilitza dues línies multimode de fibra òptica per rebre i transmetre. Es tracta d'una alternativa de menor cost que 100BASE-FX, ja que utilitza una longitud d'ona més curta, que és molt menys costós que la longitud d'ona llarga utilitzada en 100BASE-FX. 100BASE-SX pot treballar a distàncies de fins a 300 metres.

100BASE-SX utilitza la mateixa longitud d'ona que la versió de fibra òptica 10BASE-FL. A causa de la curta longitud d'ona utilitzada (850 nm), es necessiten components òptics menys costosos (LEDs en lloc de làsers), el que fa que sigui una opció atractiva per a aquells que actualitzen des de 10BASE-FL i els que no exigeixen llargues distàncies.

100BASE-BX modifica

Treballa a través d'una sola línia de fibra òptica (a diferència de 100BASE-FX, que utilitza un parell de fibres). Com que comptem amb una sola línia, s'utilitza un multiplexor que divideix el senyal en dues longituds diferents d'ona, una per a transmetre, i una altra per rebre.

Avantatges de Fast Ethernet [cal citació] modifica

Fast Ethernet es basa en l'estàndard Ethernet per la qual cosa és compatible amb qualsevol xarxa Ethernet, independentment del tipus que sigui, ja que els adaptadors de xarxa (la targeta de xarxa) automàticament ajusten la seva velocitat a l'adaptador més lent, de manera que tots els equips puguin estar connectats (encara que a costa de perdre velocitat).

Pot ser instal·lada en la majoria de les xarxes actuals gairebé sense canvis en la infraestructura de la xarxa.

Finalment, Fast Ethernet té una baix cost i és la solució més adoptada de les disponibles al mercat.

Vegeu també modifica

Bibliografia modifica

  • Kouros JAMES F., ROSS KEITH W. " Xarxes de computadors. Un enfocament descendent basat en Internet " (2004). ISBN 8-4782-9061-3.
  • " Xarxes de Computadors "; Andrew S. Tanenbaum; Prentice-Hall; ISBN 968-880-958-6