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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 1
EvoluciEvolucióón de n de EthernetEthernet
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 2
Resumen histResumen históóricorico22/5/1973 • Robert Metcalfe y David Boggs conectan dos ordenadores Alto con cable coaxial a 2,94 Mb/s en el
Xerox Palo Alto Research Center, mediante una red denominada Ethernet.
Mayo 1975 • Metcalfe y Boggs escriben un artículo describiendo Ethernet, y lo envían para su publicación a Communications of the ACM.
1979 • Se constituye la alianza DIX (DEC-Intel-Xerox) para impulsar el desarrollo técnico y comercial de la red.
• Metcalfe abandona Xerox y crea 3Com.
Febrero 1980 • El IEEE crea el proyecto 802.
Septiembre 1980 • DIX publica Ethernet (libro azul) versión 1.0. Velocidad 10 Mb/s.
1981 • 3Com fabrica las primeras tarjetas Ethernet para PC (10BASE5).
1982 • DIX publica Ethernet (libro azul) versión 2.0.• 3Com produce las primeras tarjetas 10BASE2 para PC.
24/6/1983 • IEEE aprueba el estándar 802.3, que coincide casi completamente con DIX Ethernet. El únicomedio físico soportado es 10BASE5.
1984 • DEC comercializa los primeros puentes transparentes
21/12/1984 • ANSI aprueba el estándar IEEE 802.3.
1985 • Se publica el estándar IEEE 802.3• ISO/IEC aprueba el estándar 8802-3, versión adaptada del IEEE 802.3.• IEEE añade al estándar el cable 10BASE2.• Primeros productos 10BASE-T de Synoptics.
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Resumen histResumen históórico (2)rico (2)1990 • IEEE estandariza 10BASE-T
• Primeros conmutadores Ethernet de Kalpana• Se aprueba el estándar 802.1D (puentes transparentes)
1992 • Primeros productos Fast Ethernet, fabricados por Grand Junction• IEEE crea el grupo de estudio para redes de alta velocidad (100 Mb/s)
1993 • Primeros conmutadores Full Dúplex
Junio 1995 • Se estandariza Fast Ethernet (100BASE-FX, 100BASE-TX y 100 BASE-T4)
Octubre1995 • IEEE crea el grupo de estudio para redes de 1 Gb/s
Julio 1996 • Se aprueba el grupo de trabajo 802.3z para la estandarización de Gigabit Ethernet
Marzo 1997 • Se escinde del grupo de trabajo 802.3z el 802.3ab para la estandarización de 1000BASE-T (Gigabit Ethernet sobre cable UTP categoría 5).
1997 • Se aprueba el estándar Ethernet full-dúplex (802.3x), incluyendo en el estándar el formato de trama DIX.
• Primeros productos comerciales Gigabit Ethernet
29/6/1998 • Se estandariza Gigabit Ethernet (802.3z) que comprende los medios físicos 1000BASE-SX, 1000BASE-LX y 1000BASE-CX.
Junio 1999 • Se estandariza 1000BASE-T (Gigabit Ethernet sobre cable UTP-5).
Enero 2000 • Se crea un grupo de estudio de altas velocidades para valorar la posibilidad de estandarizar unaEthernet de 10 Gigabits (802.3ae)
Agosto 2002 • Aprobación del estándar 10 Gigabit Ethernet sobre fibra, 802.3ae
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 4
EthernetEthernet / IEEE 802.3/ IEEE 802.3• Dibujo de la primera Ethernet original de Bob
Metcalfe (1973)
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 5
Modelo arquitectura 802.3Modelo arquitectura 802.3
• La MAU puede ser externa o interna (el interfaz puede ir incorporado físicamente al equipo).
AUI: Interfaz de conexión al MedioMAU: Unidad de conexión al MedioMDI: Media Dependent Interface
MAU
AUI
MDI
DTE(MAC CSMA/CD)
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MAC MAC EthernetEthernet / IEEE 802.3/ IEEE 802.3• CSMA/CD sobre dominio de colisiones• Mismo formato básico de trama en 10, 100 Mbps, 1, 10 Gbps• Evolución de los formatos de trama:
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 7
MAC MAC EthernetEthernet / IEEE 802.3/ IEEE 802.3
• Preámbulo: para sincronización “10101010”• SDF: Delimitador comienzo trama “10101011”• Longitud trama mínima= 64 bytes/512 bits (necesario “pad”
o relleno para garantizar un tiempo de transmisión > 51,2 us.)– Determina la longitud máxima para cada medio
• Longitud/Tipo=Diferente interpretación IEEE/DIX:– Longitud datos (IEEE): valores <1536 (tamaño max. trama). Permite
gestión del relleno.– Tipo (DIX Ethertype): identifica al protocolo de la capa de red,
valores > 1536. El relleno debe ser gestionado por el protocolo.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 8
PHY PHY EthernetEthernet / IEEE 802.3/ IEEE 802.3• Topologías/medios:
– Bus/Cable coaxial, hasta 2500m. (10BASE2, 10BASE5, 10Broad36), MDI: conector tipo BNC.
– Estrella/Hubs + cable UTP3-5, segmentos de 100-150m. (10BASE-T), MDI: conector tipo RJ-45.
– Estrella-enlace/Fibra óptica (10BASE-F)• Longitud máxima:
– Tiempo de propagación de las señales entre los extremos de la red < Tiempo de transmisión trama más corta /2
– Dependiente del retardo en cada medio • Codificación (PCS): Manchester
– Modulación a 20 Mbaudios (50%)
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PHY PHY EthernetEthernet / IEEE 802.3/ IEEE 802.3• MAU externa: Interfaz AUI (Attachmente Unit Interface).
Extensión máxima 50 m.– TX: Transmisión DTE -> MAU (+V, -V, apantallamiento)– RX: Recepción.– CD: Colisión.
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Ejemplos PHY Ejemplos PHY EthernetEthernet
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Ejemplos topologEjemplos topologíías as EthernetEthernet• Interconexión mediante repetidores (hubs):
– CSMA/CD en toda la red -> Dominio de colisión único.• Interconexión mediante switches (sólo 10BASE-T):
– CSMA/CD en cada segmento -> Dominios de colisiones separados.
– Separación de tráfico– Dominio de difusión extendido.
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FastFast EthernetEthernet• Recogido como estándar IEEE 802.3u (1995)• Principios de diseño: mantener mismo protocolo MAC que
Ethernet (CSMA/CD), y mismo formato de trama.• Aumento de velocidad x 10: 100 Mbps• Disminución de la longitud máxima entre estaciones con
CSMA/CD, ya que el tiempo de transmisión de la trama mínima (512 bits) se reduce a 5,12 us.
• Posibilidad de transmisión Full-Duplex (renunciando a CSMA/CD)
• Autonegociación (Compatibilidad con 10BASE-T)• Diseño alternativo: 100VG AnyLAN (IEEE 802.12)
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Arquitectura Arquitectura FastFast EthernetEthernet• Subcapas PHY:
– MII: Interfaz Independiente del Medio (opcional) La MII es opcional (el interfaz puede ir incorporado físicamente al equipo). La autonegociacióntambién es opcional.
– PCS: Physical CodingSublayer
– PMA: Physical Media Attachment
– MDI: Media DependentInterface
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TecnologTecnologíías as FastFast EthernetEthernet
Control de Acceso al Medio (MAC)FDX o HDX (CSMA/CD)
Interfaz Independiente del Medio(MII) (Opcional)
100BASE-X 4B/5B + NRZICodif/Decodif
100BASE-T2 PAM5x5Codif/Decodif
Transceiver100BASE-TX
Transceiver100BASE-FX
Transceiver100BASE-T4
Transceiver1000BASE-T2
PHY
MAC
2 pares UTP-5 2 pares STP 2 fibras1300 4 pares UTP-3 2 pares UTP-3
802.3u
100BASE-T4 8B6T+MLT3Codif/Decodif
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100BASE100BASE--XX• Incluye 100BASE-TX y 100BASE-FX
– Codificación 4B/5B como en FDDI (rendimiento 80%, modulación a 125 Mbaud)
– Transmisión FDX, 100 Mbps en cada sentido• 100BASE-TX:
– 2 pares cable STP (apantallado), o UTP-5, segmentos máximo de 100 m.
– Codificación de línea usando MLT-3.• 100BASE-FX:
– 2 pares de fibra óptica, dist. max. 2 km. (en FDX)– Modulación en intensidad NRZL (1=pulso, 0=no pulso)
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 16
4B/5B 4B/5B -- NRZINRZI• Codificación previa a codificación de línea NRZI• Cada 4 bits de datos: 5 símbolos binarios
(rendimiento 80%, mejor que Manchester)• 25 valores: se eligen los 16 más adecuados para
mantener el sincronismo:– Una transición NRZI como mínimo cada 3 bits: 3 ceros
seguidos como máximo– Combinaciones de símbolos especiales para
sincronismo de trama – Se transmite un símbolo IDLE en ausencia de datos
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 17
MLTMLT--33• La señal se reconvierte primero a NRZ y se
mezcla (“scrambling”).• Señal ternaria (-v, 0, +v):
– 0 binario: no hay transición.– 1 binario: transición. (secuencia –v, 0, +v, 0, -v)
• Forma de onda más apropiada para cable: Concentra la energía por debajo de los 30 Mhz.
• Ejemplo:1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1
+v0
-v
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 18
100BASE100BASE--T4T4• 4 pares de cable UTP-3 (UTP-5 opcional)
– 1 par fijo cada sentido – 2 pares reversibles
• Codificación 8B/6T (rendimiento 133 %) + MLT3• Modulación a 25 Mbaudios par cada par: se
obtienen 33,3 Mbps por cable.• Modo de transmisión FDX:
– 3 cables un sentido: 100 Mbps– 1 cable de retorno: 33.3 Mbps
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 19
8B/6T8B/6T• Los bits se codifican en grupos de 8.• A cada grupo se le asigna un código de 6 símbolos
ternarios (3 niveles: +, -, 0).• De los 36 (729) valores se eligen 28 (256) códigos,
según estos criterios– Maximizar el número de transiciones por código– Mantener la tensión promedio de la línea a cero
(balance de DC)• No transmite señal si no hay datos (ahorro de
energía)
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100BASE100BASE--T2T2• 2 pares cable UTP clase 3• Modulación a 25 Mbaud por par• Codificación PAM 5x5• Transmisión dibits: 50 Mbps por par• FDX dual: filtrado de la señal transmitida en cada
extremo• Uso de moderna tecnología DSPs para eliminar
problemas de crosstalk
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 21
CodificaciCodificacióón PAM 5x5n PAM 5x5• PAM-5x5: uso de cinco niveles (-2, -1, 0, 1, 2)• Símbolos agrupados de dos en dos.• 52 = 25 valores que codifican 4 bits (16 estados)
– Uso de los valores más interesantes para sincronismo– Capacidad de corrección de errores FEC (“hacia
delante”) gracias a disponer de un nivel extra (el 0).
• 2 símbolos -> 4 bits de datos: rendimiento 200% (dos bits por baudio)
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 22
TopologTopologíías as FastFast EthernetEthernet• Reducción del dominio de colisiones en CSMA/CD debido
al retardo (max. 512 bits): – Hubs Clase I: conectan capas físicas de tecnología diferente,
precisan recodificación. Retardo típico: 140 bits. Máximo un hub(para segmentos de longitud máxima).
– Hubs Clase II: conectan capas físicas misma tecnología. No precisa recodificación. Retardo= 90 bits. Máximo dos hubs.
• Extensión de la LAN mediante puentes o switches(comparten mismo espacio de direcciones)
H-II H-IB/S
LAN(Dominio deColisiones)
LAN extendida(Dominio de
difusión)
H-II
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 23
TopologTopologíías vas váálidas CSMA/CDlidas CSMA/CD• Modelo 1: Uso de valores máximos estándar para cada
tipo de segmento y de combinación– Distancia máxima entre concentradores Clase II = 5m.– Long. max segmentos de cobre = 100 m.– Long max. segmentos de fibra = 412 m. (ojo: es HDX)
• Modelo 2: Cálculo de los retardos reales a partir de los datos disponibles– Retardos de cada clase de concentrador– Retardo de cada segmento en función del tipo de medio y de su
longitud real
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 24
TopologTopologííasas
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 25
MAC: Modo FDXMAC: Modo FDX• Estandarizado como 802.3x• CSMA-CD es sólo HDX• FDX se plantea en una conexión entre sólo 2 estaciones
(en un único enlace).• Desaparece por completo la idea de colisión original de
CSMA/CD.• Desaparece la restricción de tprop < 512 useg, que restringía
la longitud máxima de los segmentos:– Pueden alcanzarse distancias mucho mayores (p.e., 2 km en
100BASE-FX)• Incluye funcionalidad de control de flujo.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 26
AutonegociaciAutonegociacióónn• Mecanismo opcional que permite la compatibilidad entre
medios de cable con el mismo tipo de conector RJ-45.• Negociación de la velocidad, siguiendo el orden de
prioridad:– 100BASE-T2 FDX– 100BASE-T4 FDX– 100BASE-T2– 100BASE-T4– 100BASE-TX– 10BASE-T FDX– 10BASE-T
• Negociación de HDX/FDX y de control de flujo• No es posible en concentradores
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 27
GigabitGigabit EthernetEthernet• Comienza a desarrollarse en 1996.• Capa física:
– 1000Base-X, sobre fibra óptica y cable STP. Rápida estandarización como 802.3z
– 1000Base-T, para cable UPT-5 (4 pares), 802.3ab• Modificaciones en la capa MAC para compatibilidad con
CSMA/CD (modo HDX):– Extensión de la portadora para una trama hasta 520 bytes (4160
bits)– Ráfagas de tramas
• Mantiene autonegociación sobre cable y RJ-45, agregando los niveles:– 1000BASE-T FDX– 1000BASE-T
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 28
Arquitectura de Arquitectura de GigabitGigabit EthernetEthernet• GMII (Gigabit - Interfaz Independiente del Medio)
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 29
SubcapasSubcapas PHYPHY• PCS (Subcapa de codificación física)
– Codificación/decodificación (8B/10B - PAM 5x5)– Genera señales CSMA/CD– Negociación de velocidad y modo (HDX/FDX)
• PMA (Subcapa de conexión al medio físico)– Gestiona los grupos de símbolos.
• PMD (Subcapa dependiente del medio físico)– Transceiver para el medio físico concreto (T, CX, LX, SX)
• MDI (Interfaz dependiente del medio)– Conector específico al medio.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 30
TecnologTecnologíías as GigabitGigabit EthernetEthernet
Control de Acceso al Medio (MAC)FDX/HDX
Gigabit Interfaz Independiente del Medio(GMII)
1000BASE-X 8B/10BCodif/Decodif
1000BASE-T PAM5x5Codif/Decodif
Transceiver1000BASE-CX
Transceiver1000BASE-LX
Transceiver1000BASE-SX
Cable STP Fibra 1300 Fibra 850
Transceiver1000BASE-T
4 pares UTP-5
802.3ab802.3z
PHY
MAC
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 31
1000Base1000Base--XX• Basado en las dos capas más bajas de Canal de Fibra:
– FC-0 (Interfaz con el Medio)– FC-1 (Codificación/decodificación 8B/10B)
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 32
1000Base1000Base--XX• Basado en las dos capas más bajas de Canal de
Fibra:– FC-0 (Medio e interfaz)– FC-1 (Codificación/decodificación 8B/10B)
• Codificación 8B/10B:– Técnica similar a 4B/5B– Eficiencia del 80%– Modulación a 1250 Mbaudios: 1Gbps– Agrupación de bits en bloques de 8: mayor redundancia
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 33
Medios fMedios fíísicos 1000Basesicos 1000Base--XX• 1000Base-SX:
– Fibra multimodo, láser 850 nm. (1ª ventana)– Longitud: 275/550 m. (dependiendo tipo de fibra: 62,5
ó 50 um diámetro) (“Short haul”)• 1000Base-LX:
– Fibra multimodo/monomodo, láser 1300 nm. (2ªventana)
– Longitud: 550/5000 m. (“Long haul”)• 1000Base-CX:
– Cable STP, 2 pares.– Longitud: 25 m.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 34
1000Base1000Base--TT• Estándar 802.3ab• 4 pares cable UTP-5, conectores RJ-45• Longitud: 100m.• Uso de transmisión FDX dual (como 100Base-T2),
mediante filtrado en cada receptor de la señal transmitida por cada par.
• Codificación PAM-5x5 (2 bits/baudio). El 5º nivel se usa para información redundante que permite cierto grado de FEC en entornos ruidosos -> interfaz más complejo y costoso.
• Modulación a 125 Mbaudios (como 100Base-TX): se obtienen 250 Mbps por cada par.
• Espectro efectivo: 250 MHz (como 100Base-TX)
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 35
ExtensiExtensióón de portadoran de portadora• Objetivo: compatibilidad con CSMA/CD en modo HDX
(colisiones en el enlace).– La distancia máxima quedaría reducida a 10 m.– Se alarga la “ventana de colisiones” hasta 512 bytes (200 m., o dos
segmentos de cable) mediante una extensión de la trama formada por codificaciones especiales “R”.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 36
RRááfagas de tramasfagas de tramas• Objetivo: reducir la pérdida de ancho de banda que supone
la extensión de la portadora– Se transmiten varias tramas MAC en una única ráfaga hasta un
máximo de 8192 bytes (64 Kbits).– La primera trama debe ir extendida– Separación mínima entre tramas (“gap”) de 96 bits, también
códigos “R”– Ultima trama válida.
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 37
TopologTopologíías as GigabitGigabit EthernetEthernet• Topología CSMA/CD: un único repetidor/hub por dominio
de colisiones (dist. < 200 m. para cable, retardo 4,16 us)• En FDX cada conexión es un dominio de colisiones
independiente (uso de switches).
Switch Gbit Ethernet
1 Gb 1 Gb 1 GbHub Fast Ethernet
100 Mb 100m Mb
Dominios de colisiones
Hub Gbit Ethernet
1 Gb 1 Gb
Dominio de colisiones
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 38
Repetidores FDXRepetidores FDX• Distribuidor “buffered”: nuevo tipo de concentrador que
almacena tramas completas antes de reenviarlas.• Más barato que un conmutador, aunque proporciona
funcionalidad parecida.• Incluye control de flujo para no saturar FIFOs
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 39
Resumen medios cobreResumen medios cobreDenominación Cable Pares FDX Conectores Dist.
10BASE5 Coaxial grueso 1 No ‘N’ 500 m
10BASE2 RG 58 (Coaxial fino) 1 No BNC 185 m
10BASE-T UTP cat. 3 2 Sí RJ-45 100 m
10BASE-T UTP cat. 5 2 Sí RJ-45 150 m*
100BASE-TX UTP cat. 5 2 Sí RJ-45 100 m
100BASE-TX STP 2 Sí 9 pin D sub. 100 m
100BASE-T4 UTP cat. 3 4 No RJ-45 100 m
100BASE-T2 UTP cat. 3 2 Sí RJ-45 100 m
1000BASE-CX STP 2 Sí 8 pin HSSDCo
9 pin D sub.
25 m
1000BASE-T UTP cat. 5 4 Sí RJ-45 100 m
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 40
Medio Ventana Luz Fibra(micras)
Conector Distancia
10BASE-FL 1ª(850 nm)
LED 62,5/125 ST 2 Km
100BASE-FX 2ª(1300 nm)
LED 62,5/125 SC 2 Km
100BASE-SX (propuesto)
1ª(850 nm)
Láser 62,5/12550/125
SC o ST 500 m500 m
1000BASE-SX 1ª(850 nm)
Láser 62,5/12550/125
SC 275 m550 m
1000BASE-LX 2ª(1300 nm)
Láser 62,5/12550/1259/125
SC 550 m550 m5 Km
Resumen medios fibraResumen medios fibra
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 41
Resumen codificaciResumen codificacióónnTipo de red Velocidad
(Mb/s)Esquema de codificación
Númerode pares
FrecuenciaModulac. (Mbaud.)
Categoríamínima de cable UTP
1BASE-5 1 Manchester 1 2 2
Token Ring 4 Manchester Diferencial
1 8 3
10BASE-T 10 Manchester 1 20 3
100BASE-T4 100 8B/6T 3 25 3
100BASE-T2 100 PAM 5x5 2 25 3
100VG-AnyLAN 100 5B/6B 4 30 3
Token Ring 16 Manchester Diferencial
1 32 3
ATM 25,6 4B/5B 1 32 3
FDDI,100BASE-X
100 4B/5B 1 125 5
1000BASE-T 1000 PAM 5x5 4 125 5
ATM 155,52 NRZ 1 155,52 5
1000BASE-X 1000 8B/10B 1 1250 -
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 42
10 10 GigabitGigabit EthernetEthernet• IEEE 802.3ae, estándar aprobado en 2002.• Mismo formato trama MAC que Ethernet.• Sólo modo Full-Duplex:
– No hay colisiones: no se necesitan las extensiones de la trama de Gbit Ethernet
• Dos velocidades para PHY (actualmente sólo fibra):– LAN PHY: 10 Gbps, equivalente a 10 x 1 Gbps– WAN PHY: 9,58464 Gbps, compatible con OC-192c (SONET),
para acceso a WANs.
• Dos grupos de trabajo para cobre:– 802.3an (10GBASE-T), para par trenzado– 802.3ak (10GBASE-CX4), cable coaxial especial
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 43
Arquitecturas de LAN y WAN PHYArquitecturas de LAN y WAN PHY
LAN PHY WAN PHY
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 44
Objetivos Objetivos subcapasubcapa PDMPDM
– WWDM: Wide wave division multiplexing, 4 canales
PMD(Transceiver óptico) Tipo de fibra Distancia objetivo
(metros)Serie 850 nm Multimodo 65
WWDM 1310 nm Multimodo 300
WWDM 1310 nm Monomodo 10,000
Serie 1310 nm Monomodo 10,000
Serie 1550 nm Monomodo 40,000
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 45
TecnologTecnologíías PDMas PDM
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 46
LAN PHYLAN PHY• Transmisión a 10 Gbps.• 10GBASE-R (en función del tipo de fibra: SR, LR, ER)
– Varios medios físicos (PMD):• Fibra MMF, 850 nm, distancia < 65 m. (“Short”)• Fibra SMF, 1310 nm, distancia < 10 km (“Long”)• Fibra SMF, 1550 nm, distancia < 40 km. (“Extended”)
– Codificación 64B/66B– Modulación a 10.3 Gbaudios
• 10GBASE-X (o LX-4) – Conexión entre dos XGMIIs mediante interfaz XAUI– 4 canales en paralelo– Medio físico:
• Fibra MMF (dist<300m.) o SMF (dist<10km.), 1310 nm, WWDM 4 canales, – Derivado de 1000BASE-X – Codificación 8B/10B– Modulación a 3.125 Gbaudios (en total 10.2 Gbaudios) obteniendo
2.5 Gbps por cada canal
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 47
WAN PHYWAN PHY• 10GBASE-W
– Compatibilidad con redes WAN existentes– Codificación 64B/66B– Entramado/mezclado para portadoras SONET/SDH
(subcapa WIS, “Wan Interface Sublayer”)– Modulación a 9,953 Gbaudios– Transmisión a 9,584 Gbps, compatible con portadoras
SONET OC-192c/SDH STM-64.– Mismos medios físicos que 10GBASE-R (en función
del tipo de fibra: SW, LW, EW)• Fibra MMF, 850 nm, distancia < 65 m.• Fibra SMF, 1310 nm, distancia < 10 km• Fibra SMF, 1550 nm, distancia < 40 km.
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 48
Resumen tecnologResumen tecnologííasas
PHY
MAC
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 49
Combinaciones PDM/PHYCombinaciones PDM/PHY
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 50
Alternativas PCSAlternativas PCS• 64B66B
– Interfaz XSBI: “10Gbit Sixteen bits interface”– Se transmiten 64 bits de datos + “01” para sincronización.– Uso de scrambling para evitar problemas de sincronismo.– Transmisión en bloques consecutivos de 16 bits por PMD.
• 8B10B– Interfaz XAUI/XGXS.– Codificación similar a 4B5B de Fast Ethernet.– Codifica grupos de 8 bits de datos (en función del valor de 1 bit de
control) como un código de 10 bits, garantizando el sincronismo.
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 51
Resumen LANResumen LAN--WAN WAN PHYsPHYs
XAUI
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 52
XGMIIXGMII• XGMII (10 Gigabit Interfaz Independiente del Medio)
• Extensible para LAN-PHY mediante XAUI/XGXS: similar a AUI de 802.3
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 53
XAUI y XGXSXAUI y XGXS• Ejemplo de conexión LAN-PHY con XAUI
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 54
XAUI y XGXSXAUI y XGXS• Ejemplo de conexión a PHY basada en XSBI con extensión XGXS-XAUI
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 55
Ejemplo de uso de 10Gb Ejemplo de uso de 10Gb EthernetEthernet
Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 56
Ejemplo de uso de 10Gb Ejemplo de uso de 10Gb EthernetEthernet
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Doctorado 2004 Evolución de Ethernet 57
Nuevas especificacionesNuevas especificaciones• 10GBASE-CX4 (802.3ak, 2004):
– Cable coaxial– Distancia < 15 m.– Basado en XAUI, 4B5B.– 4 cables en cada sentido, a 3,125 Gbaud c.u.
• 10GBASE-T (802.3an, previsto 2006):– Par trenzado nuevas categorías 6 y 7.– Distancia < 100 m.(sobre cat. 7) o 55 m. (cat. 6)– Modulación a 833 Mbaud (necesita 450MHz)– Codificación PAM 10 niveles, 3 bits/símbolo.– DSPs de gran complejidad