Historycznie ujmując, Ethernet był używany jako technika dostępu; 10-gigabitowy Ethernet zapowiada się jako najprostsza, najszybsza i najbardziej efektywna technologia.

Ethernet używa protokołu MAC (Media Access Control) oraz formatu i rozmiaru ramki zgodnie ze standardem IEEE 802.3. Podobnie jak Giga Ethernet i Fast Ethernet 10-gigabitowy Ethernet pracuje w pełnym dupleksie, zatem nie ma wrodzonego ograniczenia odległości.

Ponieważ 10-gigabitowy Ethernet jest nadal Ethernetem, to dzięki tym samym narzędziom zarządzającym i tej samej architekturze minimalizuje potrzebę dokształcania użytkowników.

Chociaż niektóre szczegóły są nadal dopracowywane przez grupę roboczą IEEE do spraw 10-gigabitowego Ethernetu, osiągnęła ona konsens co do przedmiotu i celu standardu, jak również ustaliła wiele szczegółów technicznych. W przeciwieństwie do poprzednich standardów ethernetowych standard 10-gigabitowego Ethernetu jest ukierunkowany na trzy obszary zastosowań: sieci LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network) i MAN (Metropolitan Area Network).

Biorąc pod uwagę te zastosowania, większość prac grupy roboczej dotyczy definiowania odpowiednich warstw fizycznych PHU (physical layer). Warstwa PHY definiuje sygnały elektryczne i optyczne, stany linii, wskazania odnośnie taktowania, kodowanie danych oraz zespół obwodów potrzebnych do wysyłania i odbierania danych. Funkcje te wykonują wyróżnione w warstwie PHY podwarstwy, takie jak podwarstwa kodowania fizycznego oraz podwarstwy transceivera optycznego lub PMD (physical media dependent) dla światłowodu.

W sieciach LAN występują połączenia międzyserwerowe dla grup serwerów, grupowanie wielu segmentów sieci Gigabit Ethernet w sieć 10-gigabitową oraz łącza typu przełącznik-przełącznik dla bardzo szybkich połączeń pomiędzy siecią szkieletową lub pomiędzy przełącznikami w centrum danych. Podwarstwa PMD przekształca przychodzący strumień zmian napięcia, który reprezentuje dane, w impulsy światła, tak aby można było je przesłać poprzez światłowód.

Dla sieci kampusowych i sieci szkieletowych w budynkach zaproponowano różne podwarstwy PMD, w tym podwarstwę wykorzystującą technikę multipleksacji z podziałem fali WDM (Wave Division Multiplexing), która wspiera zainstalowane sieci szkieletowe ze światłowodami wielomodowymi, dzięki wysyłaniu, modulowaniu i demodulowaniu przy odbiorze czterech promieni przesyłanych przez parę wielomodowego światłowodu o średnicy 62,5 m i o długości 300 m.

10-gigabitowy Ethernet będzie używany również w sieciach MAN. Tu celem grupy roboczej jest osiągnięcie zasięgu co najmniej 40 km za pośrednictwem światłowodu jednomodowego. Stosując laser szeregowy o długości fali 1550 nm i wykorzystując istniejące światłowody, będzie można uzyskać zasięg do 80 km.

Dysponując technologią 10-gigabitowego Ethernetu dostawcy usług internetowych będą mogli budować proste sieci Etherenet z przełącznikami pracującymi w warstwach 3 i 4, i współdziałającymi z dotąd nie wykorzystywanym światłowodem (dark fiber), nie posługując się standardem SONET lub ATM, a jednocześnie zapewniając tanie transmisje o szybkościach 10/100/1000 Mb/s.

Grupa robocza zdefiniowała opcjonalną warstwę PHY, która może łączyć się z istniejącą infrastrukturą SONET w sieci WAN. Celem IEEE jest zdefiniowanie warstwy PHY kompatybilnej ze standardem SONET, która będzie działać z szybkościami standardu OC192c/SDH VC-4-64c. Interfejs kompatybilny ze standardem SONET pozwala przełącznikom i routerom 10-gigabitowego Ethernetu przyłączyć się do dostępowych urządzeń SONET i użyć infrastruktury SONET dla usług transportowych warstwy 1.

Pierwsze produkty dla 10-gigabitowego Ethernetu, jeszcze nie standardowe, pojawią się na rynku z końcem bieżącego roku, natomiast grupa robocza IEEE przypuszcza zaś, że nie ukończy prac przed marcem 2002. Kluczowym momentem będzie opracowanie pierwszego projektu standardu we wrześniu, tak aby można go było ocenić na spotkaniu w listopadzie. Administratorzy sieci, wykorzystując 10-gigabitowy Ethernet, będą mogli budować sieci LAN, MAN i WAN używając Ethernetu jako środka transportowego end-to-end w warstwie 2. Patrząc z punktu widzenia nośnika fizycznego, 10-gigabitowy Ethernet zapewni transmisje na odległość od 100 do 300 m dla światłowodu wielomodowego i ponad 49 km dla jednomodowego. Zasięg uzyskiwany przy zastosowaniu światłowodu jednomodowego pozwoli zarządzającym sieciami budować proste, tanie sieci metropolitalne z wykorzystaniem przełączników warstw 3 i 4 sieci szkieletowej 10-gigabitowego Ethernetu.

#Gigabitowy Ethernet w sieciach metropolitarnych#

Wraz ze wzrostem popularności handlu elektronicznego firmy eksploatujące systemy pracujące w trybie online, takie jak np. przetwarzanie kart kredytowych, w coraz większym stopniu polegają na usługach stron trzecich. Łącząc usługi od dostawców usług aplikacji ASP (application service provider), przedsiębiorcy tworzą sprawniejsze od tradycyjnych organizacje. Warunkiem istnienia rozproszonego modelu biznesu jest zapewnienie odpowiedniego pasma. Jeżeli ASP ma problemy komunikacyjne, to model się rozsypie. Wewnętrzne sieci u każdego ASP działają szybko, a prędkości LAN wzrastają stale od czasu, gdy piętnaście lat temu sieci lokalne zyskały popularność. Obecnie LAN pracują nawet z prędkościami przekraczjącymi 1000 Mb/s. Podobne sieci szkieletowe Internetu wspierają ruch o szybkościach przekraczających 100 Mb/s. Skąd więc biorą się trudności i duże koszty łączenia szybkiej sieci LAN z szybką siecią szkieletową Internetu i siecią ASP? Zator tworzy się między siecią LAN a Internetem. Wąskim gardłem jest przejście przez wolne połączenie przez sieć publiczną (modemy, ISDN, DSL) lub przez szybkie, lecz kosztowne linie dedykowane (T-1, DS-3). Dodatkowa złożoność wynika z tego, że wymienione dwa systemy są całkowicie różne: nie ma sposobu na przeskalowanie np. linii pracującej z szybkością 384 kb/s na linię 45 Mb/s, nie inwestując w drogie wyposażenie i skazując się na wielomiesięczne oczekiwanie na jego zainstalowanie. Problem dostępu do dostawców usług mogą teraz rozwiązać metropolitalne sieci MAN (metropolitan-area network) oparte na technologii gigabitowego Ethernetu. Stworzenie sieci MAN o takich własnościach umożliwi ulepszenie dwu technologii. Pierwsza z nich to technologia zapewniająca przesyłanie danych przez połączenia ethernetowe na znaczne odległości (80 km lub więcej) i uzyskanie szybkości transmisji do 1 Gb/s, a w najbliższej przyszłości 10 Gb/s. Druga technologia to światłowody. Przedsiębiorstwa na całym świecie zainwestowały miliardy dolarów w infrastrukturę kabli światłowodowych pod chodnikami i ulicami, a kable te mają znaczne rezerwy przepustowości. Dostawcy usług MAN dzierżawią nie wykorzystane światłowody (dark fiber), dodają przełączniki, sterowanie monitoringiem i usługi zabezpieczeń, a następnie sprzedają możliwości poprawionego pasma po stosunkowo niskich cenach. Wykorzystanie w sieciach MAN technologii ethernetowej, nie zaś technologii zorientowanych na przesyłanie głosu SONET lub ATM, przyczyniło się do rozwiązania znacznej części problemów. Nie wymaga się złożonej translacji przy przekazywaniu danych pomiędzy siecią LAN a siecią MAN. Administrator nie musi więc utrzymywać kosztownego i skomplikowanego wyposażenia. Nie są również potrzebne nowe umiejętności przy włączeniu się do sieci MAN: należy tylko wetknąć standardową wtyczkę RJ45 do skrzynki urządzenia „rozgraniczającego“ łączącego sieć LAN z siecią MAN. Najbardziej elastyczne i efektywne pod względem kosztu sieci MAN wspierają wielu klientów, wykorzystując wspólną infrastrukturę kabla światłowodowego i przełączników. Zatem nieodzowne jest utrzymywanie integralności separacji i ruchu od klientów. Można to zrobić efektywnie stosując model usług zorientowanych połączeniowo z kontrolą dostępu i dostarczania. Ma to na celu zapewnienie, by połączenia były zabezpieczone przed przeciekaniem, to znaczy, żeby ruch jednego połączenia nie mógł się zmieszać z ruchem drugiego. Na najwyższym poziomie usług sieci MAN klient, jeśli jest to konieczne, może dodać dodatkowe funkcje zabezpieczające. Jeśli przedsiębiorstwo zgłosi akces do sieci MAN, to najpoważniejszą korzyścią będą ceny, które są o 25-75% niższe niż dla pasma SONET/ATM. Dodatkowymi korzyściami są: szybszy dostęp do Internetu, prostsze skonfigurowanie sieci w obrębie miasta oraz łatwiejsze ustalenie profilu pasma prowadzące do sytuacji, w której płaci się tylko za to, czego się faktycznie używa. Najpoważniejszą wadą sieci MAN jest to, że są dostępne na obszarach gęsto zaludnionych. Ale kilka firm planuje budowę światłowodowych sieci MAN, wykonanych w technologii Ethernet, o zasięgu światowym, przewiduje się, że około 50 sieci metropolitalnych zostanie przekazanych do eksploatacji w połowie roku 2001. Sieci MAN nie są nowym zjawiskiem. Prywatne sieci tego typu o małych rozmiarach istnieją już od wielu lat. Jednak rozwój technologii ethernetowych i światłowodowych spowodował, że stały się one tańsze i bardziej elastyczne niż przedtem i niebawem będą dostępne niemal w każdym miejscu.