1000 razy szybciej niż 10Base-T
- Janusz Chustecki,
- 01.03.2001
Podwarstwa MAC (warstwa łącza)
Warstwa ta pracuje w podobny sposób jak warstwy MAC obsługujące technologie Ethernet 100 Mb/s i 1 Gb/s. Warstwa MAC 10 Gb/s używa takiego samego modelu adresowania kart sieciowych i ramek, mających taki sam format, z tym wszakże wyjątkiem, iż obsługuje wyłącznie jeden tryb transmisji - pełny dupleks. Sieci Ethernet 10 Gb/s nie będą przesyłać pakietów w trybie półdupleksu.
Stacje podłączone do jednej z poprzednich wersji sieci Ethernet mogły współdzielić medium, wykorzystując mechanizm znany pod nazwą Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD - system wielodostępu ze śledzeniem częstotliwości nośnej i wykrywaniem kolizji). Wielu użytkowników sieci komputerowych myśli, że Ethernet i protokół CSMA/CD to nierozłączne elementy. Otóż nie. Ethernet może istnieć bez półdupleksu.
Rys.3b Ramka sieci Ethernet 10 Gb/s
W obszarze warstwy fizycznej Ethernet 10 Gb/s można rozróżnić następujące podwarstwy, licząc od góry, czyli od pierwszej podwarstwy występującej po podwarstwie MAC: MII (Media Independent Interface), PSC (Physical Coding Sublayer), PMA (Physical Medium Attachment), PMD (Physical Medium Dependent), no i wreszcie MDI (Medium Dependent Interface). MDI to po prostu konektor łączący medium z podwarstwą PMD.
Podwarstwy tworzące warstwę fizyczną
MDI – Media Independent Interface
Podwarstwa MDI pełni rolę interfejsu sprzęgającego warstwę MAC (warstwa łącza) z warstwą fizyczną. MDI izoluje warstwę MAC od warstwy fizycznej, tak aby ta pierwsza mogła obsługiwać różne wersje warstwy fizycznej (czyli LAN PHY i WAN PHY).
PCS – Physical Coding Sublayer
Podwarstwa PCS odpowiada za kodowanie i dekodowanie strumieni danych przesyłanych do warstwy MAC i odbieranych z niej. To właśnie w obszarze tej podwarstwy jest wykonywane odpowiednie kodowanie danych, decydujące o tym, czy mamy do czynienia z warstwą fizyczną LAN czy też z warstwą fizyczną WAN.
PMA – Physical Medium Attachment
Rys.4 Warstwa fizyczna 10 Gb/s - model szeregowy
PMD – Physical Medium Dependent
Podwarstwa PMD odpowiada za transmitowanie sygnałów. Typowa podwarstwa PMD zawiera wzmacniacz, modulator i układ, który kształtuje w odpowiedni sposób sygnały. Różne typy podwarstw PMD obsługują różne media. Można jeszcze wspomnieć o ostatnim stopniu, to jest o MDI (Media Dependent Interface). Pod nazwą tą kryją się konektory przystosowane do obsługiwania różnego rodzaju mediów.
Warstwa fizyczna – architektura szeregowa i równoległa
W przypadku sieci 10 Gb/s są proponowane dla tej warstwy dwa rozwiązania: tzw. szeregowe i równoległe. Rozwiązanie szeregowe jest oparte na jednym szybko pracującym bloku 10 Gb/s (składającym się z podwarstw PCS/PMA/ PMD), podczas gdy rozwiązanie równoległe używa wielu takich bloków, każdy pracujący z mniejszą szybkością niż docelowa 10 Gb/s.
Implementacja szeregowa
W implementacji szeregowej (rys. 4) mamy do czynienia z jednym kanałem fizycznym, który przesyła dane z pełną szybkością 10 Gb/s. W modelu tym podwarstwa MAC przesyła słowo po słowie do modułu PCS. Moduł ten koduje dane zgodnie z wcześniej opracowanym algorytmem szyfrowania i tak zaszyfrowane sygnały przekazuje modułowi PMA. Z kolei moduł PMA szereguje sygnały i wysyła je do modułu PMD, który komunikuje się bezpośrednio ze światłowodem pracującym z szybkością 10 Gb/s.