إيثرنت جيجابت

الموسوعة الحرة

وحدة تحكم واجهة الشبكة Intel PRO/1000 GT PCI

في مجال شبكات الحاسوب ، تُعرف تقنية جيجابت إيثرنت ( GbE أو 1 GigE ) بنقل حزم بيانات الإيثرنت بسرعة جيجابت واحد في الثانية . ويُعدّ معيار IEEE 802.3ab المعيار الأكثر شيوعًا، وهو 1000BASE-T . بدأ استخدامه عام 1999، وحلّ إلى حد كبير محلّ تقنية فاست إيثرنت في الشبكات المحلية السلكية، وذلك بفضل سرعته الفائقة مقارنةً بفاست إيثرنت، فضلًا عن استخدامه كابلات ومعدات متوفرة على نطاق واسع، واقتصادية، ومماثلة للمعايير السابقة.

تمت الموافقة على أول معيار لشبكة إيثرنت 10 جيجابت الأسرع في عام 2002. [ 1 ]

تاريخ

كانت تقنية الإيثرنت ثمرة أبحاث أجريت في مركز أبحاث زيروكس بارك في أوائل سبعينيات القرن الماضي، وتطورت لاحقًا لتصبح بروتوكولًا واسع الانتشار على مستوى الطبقة الفيزيائية وطبقة الربط . وقد زادت تقنية الإيثرنت السريع السرعة من 10 إلى 100 ميغابت في الثانية . أما تقنية الإيثرنت جيجابت فكانت الجيل التالي، حيث رفعت السرعة إلى 1000 ميغابت في الثانية .

أصدر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) المعيار الأولي لشبكة جيجابت إيثرنت في يونيو 1998 تحت اسم IEEE 802.3z ، والذي كان يتطلب استخدام الألياف الضوئية . يُشار إلى 802.3z عادةً باسم 1000BASE-X، حيث يشير -X إلى أحد الخيارات التالية: -CX، -SX، -LX، أو (غير قياسي) -ZX. [ أ ] أما معيار IEEE 802.3ab، الذي تم اعتماده عام 1999، فيُعرّف نقل بيانات جيجابت إيثرنت عبر كابلات زوجية مجدولة غير محمية (UTP) من الفئة 5 أو 5e أو 6 ، وأصبح يُعرف باسم 1000BASE-T. مع اعتماد 802.3ab، أصبحت جيجابت إيثرنت تقنيةً متاحةً لأجهزة سطح المكتب، حيث بات بإمكان المؤسسات استخدام البنية التحتية الحالية لكابلات النحاس. أضاف معيار IEEE 802.3ah ، الذي تم التصديق عليه في عام 2004، معيارين إضافيين للألياف الضوئية بسرعة جيجابت إيثرنت: 1000BASE-LX10 (الذي كان يتم تطبيقه بالفعل على نطاق واسع كامتداد خاص بالبائع) و1000BASE-BX10. وكان هذا جزءًا من مجموعة أكبر من البروتوكولات المعروفة باسم إيثرنت في الميل الأول .

في البداية، تم نشر تقنية جيجابت إيثرنت في وصلات الشبكات الرئيسية عالية السعة (على سبيل المثال، في شبكة جامعية عالية السعة). في عامي 2000 و2001، كان جهازا باور ماك جي 4 وباور بوك جي 4 من آبل أول حاسوبين شخصيين يتم إنتاجهما بكميات كبيرة مزودين بوصلة 1000BASE-T. [ 2 ] وسرعان ما أصبحت هذه التقنية ميزة أساسية في العديد من أجهزة الكمبيوتر الأخرى.

كانت روابط GbE نصف المزدوجة المتصلة عبر محاور إعادة الإرسال جزءًا من مواصفات IEEE، [ 3 ] ولكن لم يتم الحفاظ على المواصفات ويتم استخدام التشغيل المزدوج الكامل مع المحولات بشكل حصري من الناحية العملية.

أنواع

بطاقة واجهة شبكة تدعم تقنية 1000BASE-T من إنتاج شركة إنتل ، وتتصل بجهاز الكمبيوتر عبر منفذ PCI-X.

هناك خمسة معايير للطبقة المادية لشبكة جيجابت إيثرنت باستخدام الألياف الضوئية (1000BASE-X)، أو كابل الزوج الملتوي (1000BASE-T)، أو كابل النحاس المتوازن المحمي (1000BASE-CX).

يتضمن معيار IEEE 802.3z بروتوكول 1000BASE-SX للإرسال عبر الألياف متعددة الأنماط ، وبروتوكول 1000BASE-LX للإرسال عبر الألياف أحادية النمط ، وبروتوكول 1000BASE-CX الذي أصبح شبه منقرض للإرسال عبر كابلات نحاسية متوازنة محمية. تستخدم هذه المعايير ترميز 8b/10b ، الذي يضيف عبئًا إضافيًا بنسبة 25%، لضمان إشارة متوازنة التيار المستمر والسماح باستعادة إشارة الساعة. ثم تُرسل الرموز باستخدام ترميز خط NRZ .

يتم في أغلب الأحيان تنفيذ أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية كوحدات قابلة للتبديل من قبل المستخدم في شكل SFP أو GBIC على الأجهزة القديمة.

يستخدم معيار IEEE 802.3ab، الذي يحدد نوع واجهة 1000BASE-T المستخدمة على نطاق واسع، نظام ترميز مختلفًا للحفاظ على معدل الرموز منخفضًا قدر الإمكان، مما يسمح بالإرسال عبر الزوج الملتوي.

يحدد معيار IEEE 802.3ap تشغيل الإيثرنت عبر اللوحات الخلفية الكهربائية بسرعات مختلفة.

أضافت شبكة الإيثرنت في الميل الأول لاحقًا متغيرات الألياف الضوئية ذات المسافات الممتدة 1000BASE-LX10 و-BX10.

نحاس

مقارنة طبقات النقل الفيزيائية لشبكة الإيثرنت القائمة على الأزواج الملتوية (TP-PHYs) [ 4 ]
اسممعيارحالةالسرعة (ميغابت/ثانية)مطلوب أزواج​عددالممرات لكل اتجاهبت لكل هرتزرمز الخطمعدلالرموز لكل مسار (ميغابايت/يوم)عرضالنطاق الترددي ( ميجاهرتز)أقصى مسافة ( م )كابل (الحد الأدنى المطلوب )​تصنيف الكابل ( ميجاهرتز)الاستخدام
1000BASE-T802.3ab-1999 (CL40)حاضِر1000444TCM 4D-PAM-512562.5100الفئة 5100شبكة محلية
1000BASE-T1802.3bp-2016حاضِر1000112.6 6PAM-3 80B/81B RS-FEC75037540الفئة 6أ500السيارات، إنترنت الأشياء، الاتصال بين الآلات
1000BASE-TXTIA/EIA-854 (2001)قديم1000424بام-5250125100الفئة 6250فشل الأسواق
1000BASE-CX802.3z-1998 (CL39)إرث1000مراكز البيانات ؛ أقدم من تقنية 1000BASE-T؛ نادراً ما تستخدم.
1000BASE-KX802.3ap-2007 (CL70)حاضِر1000لوحات الدوائر المطبوعة

1000BASE-CX

يُعدّ معيار 802.3z-1998 CL39، الذي يُصنّف معيار 1000BASE-CX، معيارًا أوليًا لاتصالات إيثرنت جيجابت بمسافة قصوى تبلغ 25 مترًا، باستخدام زوج ملتوي متوازن ومحمي، وموصل DE-9 أو 8P8C (بترتيب دبابيس مختلف عن 1000BASE-T). ويعود قصر طول القطعة إلى معدل نقل الإشارة العالي جدًا. على الرغم من استخدامه في تطبيقات محددة حيث كان يتم توصيل الكابلات بواسطة متخصصي تكنولوجيا المعلومات، كما هو الحال في IBM BladeCenter الذي يستخدم 1000BASE-CX لاتصالات الإيثرنت بين خوادم Blade ووحدات التبديل، فقد حلّ معيار 1000BASE-T محله للاستخدام العام في توصيلات الأسلاك النحاسية. [ 5 ]

1000BASE-T

بطاقة شبكة إيثرنت جيجابت ثنائية المنافذ من Supermicro AOC-SGP-I2 ، وهي بطاقة PCI Express ×  4

IEEE 802.3ab هو المعيار الأصلي لشبكة Gigabit Ethernet عبر الأسلاك المجدولة، والمعروفة باسم 1000BASE-T.

يوصى بأن يكون طول كل جزء من شبكة 1000BASE-T بحد أقصى 100 متر (330 قدمًا) ، [ 6 ] [ ج ] ويجب استخدام كابل من الفئة 5 أو أفضل.

يُعد التفاوض التلقائي شرطًا أساسيًا لتطبيقات 1000BASE-T [ 7 ] [ 8 ] حيث يجب التفاوض على مصدر الساعة للرابط كحد أدنى، حيث يجب أن تكون إحدى نقاط النهاية رئيسية والأخرى تابعة.

على عكس تقنيتي 10BASE-T و 100BASE-TX ، اللتين تستخدمان زوجًا واحدًا من الكابلات في كل اتجاه، تستخدم تقنية 1000BASE-T أربعة أزواج من الكابلات للإرسال المتزامن في كلا الاتجاهين من خلال استخدام تقنية إلغاء الصدى مع معادلة تكيفية ، وتُسمى الدوائر الناتجة بالدوائر الهجينة [ 9 ] كما هو الحال في أنظمة الهاتف الهجينة . تعتمد هذه التقنية على ترميز الخط باستخدام تعديل سعة النبضة خماسي المستويات (PAM-5). معدل الرموز مطابق لمعدل 100BASE-TX (125 ميجابود )، كما أن مقاومة الضوضاء للإشارة خماسية المستويات مطابقة أيضًا لمقاومة الضوضاء للإشارة ثلاثية المستويات في 100BASE-TX، حيث تستخدم 1000BASE-T تعديل الترميز الشبكي رباعي الأبعاد (TCM) لتحقيق كسب ترميز قدره 6 ديسيبل عبر الأزواج الأربعة.  

بما أن التفاوض التلقائي يتم على زوجين فقط من الأسلاك، فإذا تم توصيل واجهتي 1000BASE-T عبر كابل يحتوي على زوجين فقط، فستُكمل الواجهتان عملية التفاوض وتختاران سرعة جيجابت كأفضل وضع تشغيل مشترك، لكن لن يتم إنشاء الرابط أبدًا لأنه في معظم الحالات، [ د ] يلزم استخدام جميع الأزواج الأربعة لنقل البيانات. تحتوي معظم تطبيقات 1000BASE-T على سجل خاص لتشخيص هذا السلوك.

تُرسل البيانات عبر أربعة أزواج، ثمانية بتات في كل مرة. أولًا، تُوسّع ثمانية بتات من البيانات إلى أربعة رموز، كل منها مكون من ثلاثة بتات، من خلال عملية تشفير تعتمد على مسجل إزاحة ذي تغذية راجعة خطية ؛ وهذا مشابه لما يُجرى في معيار 100BASE-T2 ، ولكنه يستخدم معايير مختلفة. ثم تُربط الرموز المكونة من ثلاثة بتات بمستويات جهد تتغير باستمرار أثناء الإرسال. مثال على هذا الربط كما يلي:

رمز٠٠٠001010011100101110111
مستوى إشارة الخط0+1+2-10+1-2-1

يُعدّ التكوين التلقائي لـ MDI/MDI-X ميزة اختيارية في معيار 1000BASE-T، [ 11 ] وهو شائع الاستخدام، ما يعني أن الكابلات المباشرة غالبًا ما تعمل بين واجهتي عقدة شبكة تدعمان GbE (كلاهما MDI) وبين واجهتي محوّل أو موزع (كلاهما MDI-X). تُغني هذه الميزة عن الحاجة إلى كابلات إيثرنت المتقاطعة ، ما يجعل خيارات الربط الصاعد مقابل المنافذ العادية ومفاتيح التحديد اليدوية الموجودة في العديد من الموزعات والمحوّلات القديمة غير ضرورية، ويقلل من أخطاء التوصيل.

بهدف توسيع نطاق استخدام كابلات Cat-5e وCat-6 الحالية وتحقيق أقصى استفادة منها، تعمل المعايير الأحدث 2.5GBASE-T و5GBASE-T بسرعات 2.5 و 5.0 جيجابت/ثانية على التوالي، على البنية التحتية النحاسية الحالية المصممة للاستخدام مع 1000BASE-T. وهي مبنية على 10GBASE-T ولكنها تستخدم ترددات إشارة أقل.

1000BASE-TX

في عام 2001، ابتكرت جمعية صناعة الاتصالات (TIA) معيارًا مشابهًا لمعيار 1000BASE-T، ولكنه كان أسهل في التطبيق، وأطلقت عليه اسم 1000BASE-TX (TIA/EIA-854). [ 12 ] من الناحية النظرية، كان من شأن هذا التصميم المبسط أن يقلل من تكلفة الإلكترونيات المطلوبة، وذلك باستخدام أربعة أزواج أحادية الاتجاه فقط (زوجان للإرسال وزوجان للاستقبال) بدلًا من أربعة أزواج ثنائية الاتجاه.

1000BASE-KX

أقرّ معيار 802.3ap-2007 CL70 معيار 1000BASE-KX كجزء من معيار IEEE 802.3ap لتشغيل الإيثرنت عبر اللوحات الخلفية الكهربائية. يُحدد هذا المعيار من مسار واحد إلى أربعة مسارات لوصلات اللوحة الخلفية، زوج إرسال واستقبال تفاضلي واحد لكل مسار، بعرض نطاق ترددي للوصلة يتراوح من 100 ميجابت/ثانية إلى 10 جيجابت/ثانية (من 100BASE-KX إلى 10GBASE-KX4). يستخدم إصدار 1000BASE-KX سرعة إشارة كهربائية تبلغ 1.25 جيجابت/ثانية . 

1000BASE-T1

قامت IEEE 802.3 بتوحيد معيار 1000BASE-T1 في معيار IEEE 802.3bp-2016. [ 13 ] يحدد هذا المعيار تقنية جيجابت إيثرنت عبر زوج ملتوي واحد لتطبيقات السيارات والصناعة. ويتضمن مواصفات الكابلات لمدى يصل إلى 15  مترًا (النوع  A) أو 40  مترًا (النوع  B). ويتم الإرسال باستخدام تقنية PAM-3 بسرعة 750 ميجابت في الثانية . 

الألياف البصرية

يُستخدم مصطلح 1000BASE-X في الصناعة للإشارة إلى نقل بيانات جيجابت إيثرنت عبر الألياف الضوئية، وتشمل الخيارات 1000BASE-SX و1000BASE-LX و1000BASE-LX10 و1000BASE-BX10، بالإضافة إلى التطبيقات غير القياسية -EX و-ZX. وتشمل هذه الخيارات أيضًا إصدارات نحاسية، 1000BASE-CX و1000BASE-KX، والتي تستخدم نفس ترميز الخط 8b/10b المستخدم في إصدارات الألياف الضوئية. ويستند 1000BASE-X إلى معايير الطبقة الفيزيائية المُطوَّرة لتقنية قناة الألياف الضوئية . [ 14 ]

مفتاح الرموز للوحدات الفيزيائية القائمة على الألياف [ 4 ]
نوع الأليافتم تقديمه​​الأداء​​
MMF FDDI 62.5/125  ميكرومتر1987 160  ميجاهرتز·كم  @ 850  نانومتر
MMF OM1 62.5/125  ميكرومتر1989 200  ميجاهرتز·كم  عند 850  نانومتر
MMF OM2 50/125  ميكرومتر1998 500  ميجاهرتز·كم  عند 850  نانومتر
MMF OM3 50/125  ميكرومتر20031500  ميجاهرتز·كم  عند 850  نانومتر
MMF OM4 50/125  ميكرومتر20083500  ميجاهرتز·كم  عند 850  نانومتر
MMF OM5 50/125  ميكرومتر20163500  ميجاهرتز·كم  عند 850  نانومتر و 1850  ميجاهرتز·كم  عند 950  نانومتر
SMF OS1 9/125  ميكرومتر19981.0  ديسيبل/كم  عند 1300/1550  نانومتر
SMF OS2 9/125  ميكرومتر20000.4  ديسيبل/كم  عند 1300/1550  نانومتر
أنواع إيثرنت جيجابت 1000BASE-X
اسممعيارحالةوسائطموصلوحدةالإرسال والاستقبالالمدى (م)# وسائل الإعلام (⇆)# لامدا (→)فقط الممرات (→)ملحوظات
1000BASE-CX802.3z-1998 (CL39)إرثTWP متوازن محمي (150  أوم)8P8C ، DE-9 ، HSSDC (IEC 61076-3-103)، CX4 (SFF-8470)غير متوفر254غير متوفر4مراكز البيانات؛ أقدم من تقنية 1000BASE-T؛ نادراً ما تستخدم.
1000BASE-KX802.3ap-2007 (CL70)حاضِرلوحة خلفية نحاسيةغير متوفرغير متوفر11غير متوفر4لوحات الدوائر المطبوعة
1000BASE-SX802.3z-1998 (CL38)حاضِرالألياف 770 – 860  نانومترST SC LC MT-RJ [ 15 ]SFPGBICتوصيل مباشرOM1: 275211شائع في شبكات LAN داخل المباني
OM2: 550
OM3: 1k [ 16 ]
1000BASE-LSXملكية خاصة (غير تابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات)حاضِرألياف 1310  نانومترLCSFPOM1: 2k [ 17 ]211خاص بالبائع؛ جهاز إرسال ليزر FP
OM2: 1k [ 18 ]
OM4: 2k [ 19 ]
1000BASE-LX802.3z-1998 (CL38)حاضِرالألياف 1270 – 1355  نانومترSC LCSFP GBIC توصيل مباشرOM1: 550211
OM2: 550
OM3: 550
نظام التشغيل OSx: 5k
1000BASE-LX10802.3ah-2004 (CL59)حاضِرالألياف 1260 – 1360  نانومترLCSFPOM1: 550211مطابق لـ -LX ولكن مع زيادة في الطاقة/الحساسية؛ ويشار إليه عادةً ببساطة باسم -LX أو -LH قبل 802.3ah
OM2: 550
OM3: 550
نظام التشغيل OSx: 10 آلاف
1000BASE-BX10حاضِرإرسال الألياف : 1260 – 1360  نانومتر ، استقبال الألياف: 1480 – 1500  نانومترنظام التشغيل OSx: 10 آلاف1يُشار إليها غالبًا ببساطة باسم -BX و BiDi
1000BASE-EXملكية خاصة (غير تابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات)حاضِرألياف 1310  نانومترSC LCSFP GBICنظام التشغيل OSx: 40 ألف211خاص بالبائع
1000BASE-ZX، -EZXملكية خاصة (غير تابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات)حاضِرألياف 1550  نانومترSC LCSFP GBICنظام التشغيل OSx: 70 ألف211خاص بالبائع
1000BASE-RHx802.3bv-2017 (CL115)حاضِرألياف 650  نانومترFOT (PMD/MDI)غير متوفرPOF : ≤ 50111السيارات ، الصناعية ، المنزلية ؛ [ 20 ] [ 21 ] رمز الخط: 64b65b  × PAM16 معدل الخط: 325  ميجا بايت في اليوم المتغيرات: -RHA (50  م)، -RHB (40  م)، -RHC (15  م).
1000BASE-PX802.3ah-2004 802.3bk-2013 (CL60)حاضِرالألياف الضوئية: الإرسال: 1270  نانومتر ، الاستقبال: 1577  نانومترSCSFP XFPنظام التشغيل OSx: 10 آلاف - 40 ألف111EPON ؛ FTTH ؛ باستخدام طوبولوجيا نقطة إلى نقاط متعددة.
1000BASE-CWDM [ 22 ] [ 23 ]ITU-T G.694.2حاضِرألياف 1270 – 1610  نانومترLCSFPنظام التشغيل OSx: 40 ألف - 100 ألف211تتيح تقنية CWDM إمكانية إنشاء قنوات متوازية متعددة عبر ليفين ضوئيين؛ عرض النطاق الطيفي 11  نانومتر؛ قادرة على استيعاب 18 قناة متوازية
1000BASE-DWDM [ 24 ] [ 23 ]ITU-T G.694.1حاضِرالألياف 1528 – 1565  نانومترLCSFPنظام التشغيل OSx: 40 ألف - 120 ألف211تتيح تقنية DWDM إمكانية إنشاء قنوات متوازية متعددة عبر ليفين ضوئيين؛ عرض النطاق الطيفي 0.2  نانومتر؛ قادرة على استيعاب من 45 إلى 160 قناة متوازية

1000BASE-SX

1000BASE-SX هو معيار إيثرنت جيجابت للألياف الضوئية للتشغيل عبر الألياف متعددة الأوضاع باستخدام طول موجة الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) من 770 إلى 860 نانومتر .

يحدد المعيار طولًا أقصى يبلغ 220 مترًا للألياف متعددة الأنماط  بتردد 160 ميجاهرتز/62.5 ميكرومتر ، و275 مترًا للألياف بتردد 200 ميجاهرتز/62.5 ميكرومتر، و500 متر للألياف بتردد 400 ميجاهرتز/50 ميكرومتر، و550 مترًا للألياف متعددة الأنماط بتردد 500 ميجاهرتز/500 ميكرومتر. [ 25 ] [ 26 ] وقد وسّع مصنّعو كابلات الألياف الضوئية نطاق تقنية 1000BASE-SX إلى كيلومتر واحد على الأقل عند استخدامها مع أنواع أحدث من الألياف الضوئية مثل OM3 وOM4. [ 16 ] ويُحدد معيار SX بحد أدنى لطاقة الخرج يبلغ -9.5 ديسيبل ميلي واط ، وحد أدنى لحساسية الاستقبال يبلغ -17 ديسيبل ميلي واط.             

يحظى هذا المعيار بشعبية كبيرة في وصلات المباني التجارية، ومرافق التجميع المشترك، ونقاط تبادل الإنترنت المحايدة للناقلين .

1000BASE-LSX

يُعدّ 1000BASE-LSX مصطلحًا غير قياسي ولكنه مقبول في الصناعة [ 27 ] للإشارة إلى نقل بيانات جيجابت إيثرنت. وهو مشابه جدًا لـ 1000BASE-SX، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 2  كيلومتر عبر زوج من الألياف متعددة الأنماط، وذلك بفضل جودة بصريات أعلى من SX، ويعمل باستخدام  ليزر بطول موجي 1310 نانومتر. يُخلط بينه وبين 1000BASE-SX أو 1000BASE-LX بسهولة، نظرًا لاختلاف استخدام -LX و-LX10 و-SX بين الموردين. ويُحقق هذا المدى باستخدام مُرسِل ليزر فابري بيرو .

1000BASE-LX

1000BASE-LX هو معيار إيثرنت جيجابت للألياف الضوئية المحدد في IEEE 802.3 البند 38 والذي يستخدم ليزرًا طويل الموجة (1270-1355  نانومتر)، وعرض طيفي RMS أقصى يبلغ 4  نانومتر.

تم تحديد 1000BASE-LX للعمل على مسافة تصل إلى 5  كيلومترات عبر  ألياف أحادية الوضع 10 ميكرومتر.

يمكن لتقنية 1000BASE-LX العمل عبر جميع أنواع الألياف متعددة الأنماط الشائعة، بحد أقصى لطول القطعة 550 مترًا. بالنسبة لمسافات الربط التي تزيد عن 300  متر، قد يلزم استخدام سلك توصيل خاص لتكييف الإطلاق. [ 28 ] يعمل هذا السلك على إطلاق الليزر بإزاحة دقيقة من مركز الليف، مما يؤدي إلى انتشاره عبر قطر لب الليف، وبالتالي تقليل تأثير تأخير النمط التفاضلي الذي يحدث عندما يرتبط الليزر بعدد قليل فقط من الأنماط المتاحة في الألياف متعددة الأنماط.

1000BASE-LX10

تم اعتماد معيار 1000BASE-LX10 بعد ست سنوات من إطلاق الإصدارات الأولى من الألياف الضوئية فائقة السرعة (جيجابت) كجزء من مجموعة عمل "إيثرنت في الميل الأول" . وهو مطابق عمليًا لمعيار 1000BASE-LX، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 10  كيلومترات عبر زوج من الألياف أحادية النمط بفضل جودة بصريات أعلى. قبل اعتماده، كان معيار 1000BASE-LX10 مستخدمًا على نطاق واسع من قبل العديد من الموردين كامتداد خاص يُسمى إما 1000BASE-LX/LH أو 1000BASE-LH. [ 29 ]

1000BASE-EX

يُعدّ 1000BASE-EX مصطلحًا غير قياسي ولكنه مقبول في الصناعة [ 30 ] للإشارة إلى نقل بيانات جيجابت إيثرنت. وهو مشابه جدًا لـ 1000BASE-LX10، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 40  كيلومترًا عبر زوج من الألياف أحادية النمط، وذلك بفضل جودة بصرياته العالية مقارنةً بـ LX10، ويعمل باستخدام  ليزرات بطول موجي 1310 نانومتر. يُشار إليه أحيانًا باسم LH (المسافات الطويلة)، ويُخلط بسهولة مع 1000BASE-LX10 أو 1000BASE-ZX نظرًا لاختلاف استخدام الرموز -LX(10) و-LH و-EX و-ZX بين الشركات المصنعة. 1000BASE-ZX هو نوع مشابه جدًا غير قياسي ذو مدى أطول، ويستخدم  بصريات بطول موجي 1550 نانومتر.

1000BASE-BX10

يستطيع نظام 1000BASE-BX10 نقل البيانات لمسافة تصل إلى 10  كيلومترات عبر ليف أحادي النمط ، مع اختلاف الطول الموجي في كل اتجاه. تختلف أطراف التوصيل على جانبي الليف، حيث يستخدم الطرف المُرسِل (من مركز الشبكة إلى خارجها)  الطول الموجي 1490 نانومتر، بينما يستخدم الطرف المُرسِل ( من مركز الشبكة إلى خارجها)  الطول الموجي 1310 نانومتر. ويتم ذلك باستخدام موشور مُقسِّم سلبي داخل كل جهاز إرسال واستقبال.

تستخدم أنواع أخرى من البصريات أحادية الخيط عالية الطاقة وغير القياسية، والمعروفة باسم "ثنائية الاتجاه" (BiDi)، أزواجًا من الأطوال الموجية في  نطاق 1490/1550 نانومتر، وهي قادرة على الوصول إلى مسافات 20 أو 40 أو 80  كيلومترًا، أو أكثر، وذلك حسب تكلفة الوحدة، وفقدان مسار الألياف، والوصلات، والموصلات، ولوحات التوصيل. وقد تستخدم بصريات ثنائية الاتجاه ذات المدى الطويل جدًا أزواجًا من الأطوال الموجية 1510/1590  نانومتر.

1000BASE-ZX

يُعدّ 1000BASE-ZX مصطلحًا غير قياسي ولكنه شائع الاستخدام لدى العديد من الموردين [ 31 ] للإشارة إلى نقل بيانات جيجابت إيثرنت باستخدام  طول موجي 1550 نانومتر لتحقيق مسافات لا تقل عن 70 كيلومترًا (43 ميلًا) عبر الألياف أحادية النمط. ويحدد بعض الموردين مسافات تصل إلى 120 كيلومترًا (75 ميلًا) عبر الألياف أحادية النمط، ويُطلق عليها أحيانًا 1000BASE-EZX. وتعتمد المسافات التي تتجاوز 80 كيلومترًا بشكل كبير على فقد الإشارة في الألياف المستخدمة، وتحديدًا قيمة التوهين بالديسيبل لكل كيلومتر، وعدد وجودة الموصلات/لوحات التوصيل والوصلات الموجودة بين أجهزة الإرسال والاستقبال. [ 32 ]     

1000BASE-CWDM

يُعدّ مصطلح 1000BASE-CWDM مصطلحًا غير قياسي ولكنه مقبول في الصناعة [ 22 ] [ 23 ] للإشارة إلى نقل البيانات عبر شبكة جيجابت إيثرنت. وهو مشابه جدًا لتقنية 1000BASE-LX10، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 40-120  كيلومترًا، وما يصل إلى 18 قناة متوازية عبر زوج من الألياف أحادية النمط، وذلك بفضل جودة البصريات العالية مقارنةً بتقنية LX10 واستخدام تقنية CWDM، التي تعمل على  ليزرات ذات أطوال موجية تتراوح بين 1270 و1610 نانومتر.

يتطلب استخدام تقنية CWDM وحدة مُضاعِف/مُزيل مُضاعِف في طرفي وصلة الألياف، ووحدة CWDM مُضاعِف/مُزيل مُضاعِف بأطوال موجية مُناسبة، ووحدة SFP بأطوال موجية مُناسبة. [ 23 ] هل من الممكن أيضًا استخدام تقنية DWDM على التوالي لزيادة عدد القنوات؟

أكثر الأطوال الموجية استخدامًا: 1270  نانومتر، 1290  نانومتر، 1310  نانومتر، 1330  نانومتر، 1350  نانومتر  ، 1370  نانومتر، 1390  نانومتر، 1410 نانومتر، 1430  نانومتر، 1450  نانومتر، 1470  نانومتر، 1490  نانومتر، 1510  نانومتر، 1530  نانومتر، 1550  نانومتر، 1570  نانومتر، 1590  نانومتر، و1610  نانومتر

يُعدّ استخدام تقنية CWDM أرخص من تقنية DWDM، إذ تتراوح تكلفتها بين خُمس وثلث التكلفة. [ 33 ] [ 34 ] وتُعتبر تقنية CWDM أغلى بنحو 5 إلى 10 مرات من أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية -LX/-LZ في حال توفر الألياف الضوئية.

1000BASE-DWDM

يُعدّ مصطلح 1000BASE-DWDM مصطلحًا غير قياسي ولكنه مقبول في الصناعة [ 24 ] [ 23 ] للإشارة إلى نقل بيانات جيجابت إيثرنت. وهو مشابه جدًا لتقنية 1000BASE-LX10، ولكنه يحقق مسافات أطول تصل إلى 40-120  كيلومترًا، وما يصل إلى 64 إلى 160 قناة متوازية عبر زوج من الألياف أحادية النمط، وذلك بفضل جودة البصريات العالية مقارنةً بتقنية LX10 واستخدام تقنية DWDM، التي تعمل على ليزرات ذات أطوال موجية تتراوح بين 1528 و1565  نانومتر.

القنوات الأكثر استخدامًا هي CH17-61 على الطول الموجي 1528.77-1563-86  نانومتر.

لاستخدام تقنية DWDM، يلزم استخدام وحدة مُضاعِف/مُزيل مُضاعِف على طرفي وصلة الألياف، ووحدة DWDM مُضاعِف/مُزيل مُضاعِف بأطوال موجية مُناسبة، ووحدة SFP بأطوال موجية مُناسبة أيضًا. [ 23 ] كما يُمكن استخدام تقنية CWDM على التوالي لزيادة عدد القنوات.

1000BASE-RH x

يُعرّف معيار IEEE 802.3bv-2017 تقنية جيجابت إيثرنت عبر الألياف الضوئية البلاستيكية ذات معامل الانكسار المتدرج (POF) باستخدام ترميز الكتلة الكبيرة -R 64b/65b  مع الضوء الأحمر (600-700 نانومتر). يُستخدم 1000BASE-RHA في المنازل والمستهلكين (بمجرد تثبيت الألياف الضوئية البلاستيكية)، بينما يُستخدم 1000BASE-RHB في التطبيقات الصناعية، و1000BASE-RHC في تطبيقات السيارات.

التوافق البصري

قد يكون هناك توافق بصري مع واجهات إيثرنت 1000BASE-X المقابلة على نفس الرابط. [ 35 ] من الممكن أيضًا مع أنواع معينة من البصريات حدوث عدم تطابق في الطول الموجي. [ 36 ]

لتحقيق قابلية التشغيل البيني، يجب استيفاء بعض المعايير: [ 37 ]

إن تقنية إيثرنت 1000BASE-X غير متوافقة مع الإصدارات السابقة من 100BASE-X وليست متوافقة مع الإصدارات اللاحقة من 10GBASE-X .

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ للاطلاع على تاريخ "X"، انظر قسم التسمية في Fast Ethernet  .
  2. ↑ يلزم معدل خط يبلغ 1250 ميجابت/ثانية لتحقيقأداء 1000 ميجابت/ثانية
  3. ↑ في نظام ISO، يُعدّ الطول مجرد معلومة. ولا يُعتبر معياراً للنجاح أو الرسوب، كما هو الحال في اختبار المطابقة لمعايير سلسلة EN 50173.
  4. ↑ توفر بعض التطبيقات خيار Ethernet@Wirespeed حيث يؤدي اتصال زوجين من الأسلاك إلى رابط أبطأ ولكنه فعال. [ 10 ]
  5. ↑ قد يكون من الممكن لبعض أنواع البصريات العمل مع عدم تطابق في الطول الموجي. [ 38 ]

مراجع

  1. ↑ "فريق عمل IEEE P802.3ae لشبكة إيثرنت بسرعة 10 جيجابت/ثانية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2013 .
  2. ↑ "باور ماكنتوش جي 4 (جيجابت إيثرنت)" . apple-history.com . تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2007 .
  3. ↑ يُعرَّف مُكرِّر واحد لكل نطاق تصادم في معيار IEEE 802.3 لعام 2008، القسم 3: 41. مُكرِّرلشبكات النطاق الأساسي بسرعة 1000 ميجابت/ثانية
  4. 1 2 سبيرجن، تشارلز إي. (2014). إيثرنت: الدليل الشامل ( الطبعة الثانية). أورايلي ميديا. ISBN  978-1-4493-6184-6.
  5. ↑ "1000BaseCX" . موسوعة الشبكات . سيبرفورما المحدودة. 17 أغسطس 2019.
  6. ↑ باريرا، دان. مقابلة: دان باريرا مع شركة Ideal Networks حول معايير كابلات TIA 42 وعمليات الاختبار . يوتيوب . يبدأ الحدث في تمام الساعة 11:49. مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2020 .
  7. ↑ ، "التفاوض التلقائي؛ 802.3-2002" (ملف PDF) . تفسيرات معايير IEEE . IEEE. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 30 يناير 2006.
  8. ↑ معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). "الجزء 3: طريقة الوصول المتعدد مع استشعار الناقل وكشف التصادم (CSMA/CD) ومواصفات الطبقة الفيزيائية" . القسم الثاني: يشمل هذا القسم البنود من 21 إلى 33 والملحقات من 22أ إلى 33هـ . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 فبراير 2010 .
  9. ↑ "1.4 تعريفات 1.4.187 هجين" (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 6 ديسمبر 2010.
  10. ↑ "الأسئلة الشائعة حول بطاقات الشبكة إيثرنت من برودكوم" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2016 .
  11. ↑ البند 40.4.4 في معيار IEEE 802.3-2008
  12. ↑ «نشرت TIA معيارًا جديدًا هو TIA/EIA-854» (بيان صحفي). TAI. 25 يوليو 2001. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2011.
  13. ↑ "فريق عمل IEEE P802.3bp 1000BASE-T1 PHY" . IEEE 802.3. 29 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2016 .
  14. ↑ البند 36.1.1 من معيار IEEE 802.3
  15. ↑ "جهاز إرسال واستقبال إيثرنت جيجابت متعدد الأوضاع SFP MT-RJ" (ملف PDF) . شركة تايكو للإلكترونيات. 1 نوفمبر 2003. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2018 .
  16. 1 2 "اختيار وتحديد مواصفات الألياف الضوئية متعددة الأنماط" (ملف PDF) . شركة كورنينج لأنظمة الكابلات ذ.م.م. 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 ديسمبر 2022 .
  17. ↑ "ورقة بيانات سلسلة SFP-1G" (ملف PDF) . شركة MOXA. 12 أكتوبر 2018. تم الاطلاع عليها بتاريخ 21 مارس 2020 .
  18. ↑ "ورقة بيانات سلسلة SFP-1G" (ملف PDF) . شركة MOXA. 12 أكتوبر 2018. تم الاطلاع عليها بتاريخ 21 مارس 2020 .
  19. ↑ "SFP1G-SX-31" . FS.com. 1 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 21 مارس 2020 .
  20. ↑ "محاكاة نظام الطبقة الفيزيائية 1000BASE-RH" (ملف PDF) . فريق عمل IEEE 802.3bv. 8 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2018 .
  21. ↑ "إيثرنت ضوئي في السيارات" (ملف PDF) . تطوير المعرفة لتقنية الألياف الضوئية (KDPOF). 3 يوليو 2017. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 10 سبتمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2018 .
  22. 1 2 "ورقة بيانات CWDM SFP" . سيسكو . 29 ديسمبر 2005. تم الاطلاع عليها في 22 مارس 2020 .
  23. 1 2 3 4 5 6 "نظرة عامة على تقنية DWDM وشبكة DWDM" . FS.com . 28 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 22 مارس 2020 .
  24. 1 2 "ورقة بيانات DWDM-SFP" . سيسكو . تم الاطلاع عليها في 22 مارس 2020 .
  25. ↑ "معايير ومسافات وسائط الإيثرنت" . kb.wisc.edu . تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2017 .
  26. ↑ جدول 38-2 من معيار IEEE 802.3 - نطاق التشغيل لتقنية 1000BASE-SX عبر كل نوع من أنواع الألياف الضوئية
  27. ↑ "ورقة بيانات سلسلة SFP-1G" (ملف PDF) . شركة MOXA . تم الاطلاع عليها بتاريخ 21 مارس 2020 .
  28. ↑ "ملاحظة تركيب سلك التوصيل لتكييف الوضع" . تم الاطلاع عليه في 14 فبراير 2009 .
  29. ↑ "وحدات بصرية SFP من سيسكو لتطبيقات إيثرنت جيجابت" . أنظمة سيسكو . تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2010 .
  30. ↑ "fs SFP1G-EX-55" . شركة FS الألمانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2020 .
  31. ↑ "FS SFP1G-ZX-55" . شركة FS الألمانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2020 .
  32. ↑ "جهاز إرسال واستقبال SFP بسرعة 1.25 جيجابت في الثانية لمسافة 120 كم" (ملف PDF) . مينارانيت. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 10 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يونيو 2014 .
  33. ↑ "CWDM مقابل DWDM: ما هي الاختلافات؟" . Medium.com . 30 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 22 مارس 2020 .
  34. ↑ "تقنية CWDM - بديل فعال من حيث التكلفة لتوسيع سعة الشبكة" . fs.com . 17 يونيو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2020 .
  35. ↑ "Cisco 100BASE-X SFP لمنافذ SFP لشبكة إيثرنت السريعة" (ملف PDF) . سيسكو . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 مارس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2020 .
  36. ↑ "كل ما أردت معرفته عن الشبكات الضوئية - ولكنك كنت تخشى السؤال عنه" (ملف PDF) . archive.nanog.org . ريتشارد أ. ستينبرجن . تاريخ الاطلاع: 30 مارس 2020 .
  37. ↑ "عدم توافق الألياف؟ - منتدى آرس تكنيكا المفتوح" . arstechnica.com . 6 يونيو 2006. تم الاطلاع عليه في 29 مارس 2020 .
  38. ↑ "كل ما أردت معرفته عن الشبكات الضوئية - ولكنك كنت تخشى السؤال عنه" (ملف PDF) . archive.nanog.org . ريتشارد أ. ستينبرجن . تاريخ الاطلاع: 30 مارس 2020 .

للمزيد من القراءة

  • نوريس، مارك ، تقنية وتطبيقات إيثرنت جيجابت ، دار أرتيك هاوس، 2002. ISBN 1-58053-505-4