Kecepatan jaringan gigabit. Gigabit Ethernet


gigabit ethernet

Sekarang ada banyak pembicaraan tentang fakta bahwa sudah waktunya untuk beralih secara besar-besaran ke kecepatan gigabit saat menghubungkan pengguna akhir jaringan lokal, dan juga menimbulkan pertanyaan tentang pembenaran dan kemajuan solusi "serat ke tempat kerja", "serat ke rumah", dll. Dalam hal ini, artikel ini, yang menjelaskan standar tidak hanya untuk tembaga, tetapi juga, terutama, untuk antarmuka GigE serat optik, akan cukup tepat dan tepat waktu.

Arsitektur Gigabit Ethernet

Gambar 1 menunjukkan struktur lapisan Gigabit Ethernet. Seperti dalam standar ethernet cepat, di Gigabit Ethernet tidak ada skema pengkodean sinyal universal yang ideal untuk semua antarmuka fisik - jadi, di satu sisi, pengkodean 8B / 10B digunakan untuk standar 1000Base-LX / SX / CX, dan di sisi lain, untuk 1000Base- T menggunakan kode saluran diperpanjang khusus TX/T2. Fungsi penyandian dilakukan oleh sublapisan penyandian PCS yang terletak di bawah antarmuka independen lingkungan GMII.

Beras. 1. Struktur lapisan standar Gigabit Ethernet, antarmuka GII dan transceiver Gigabit Ethernet

antarmuka GMII. Antarmuka independen media GMII (Gigabit Media Independent Interface) menyediakan komunikasi antara lapisan MAC dan lapisan fisik. Antarmuka GMII merupakan perpanjangan dari antarmuka MII dan dapat mendukung 10, 100, dan 1000 Mbps. Ini memiliki penerima dan pemancar 8-bit yang terpisah, dan dapat mendukung mode half-duplex dan full-duplex. Selain itu, antarmuka GMII membawa satu sinyal yang menyediakan sinkronisasi (sinyal clock), dan dua sinyal status saluran - yang pertama (dalam keadaan ON) menunjukkan adanya pembawa, dan yang kedua (dalam keadaan ON) menunjukkan tidak adanya tabrakan - dan beberapa saluran sinyal dan makanan lainnya. Modul transceiver yang menutupi lapisan fisik dan menyediakan salah satu antarmuka yang bergantung pada media fisik dapat terhubung, misalnya, ke sakelar Gigabit Ethernet melalui antarmuka GMII.

Sublapisan pengkodean fisik PCS. Saat menghubungkan antarmuka grup 1000Base-X, sublapisan PCS menggunakan pengkodean redundansi blok 8B10B, yang dipinjam dari standar ANSI X3T11 Fibre Channel. Mirip dengan standar FDDI yang dipertimbangkan, hanya berdasarkan yang lebih kompleks tabel kode setiap 8 bit input yang ditujukan untuk transmisi ke remote host diubah menjadi 10 bit karakter (kelompok kode). Selain itu, karakter kontrol 10-bit khusus hadir dalam aliran serial keluaran. Contoh karakter kontrol adalah karakter yang digunakan untuk ekspansi media (mengisi bingkai Gigabit Ethernet ke ukuran minimum 512 byte). Saat menghubungkan antarmuka 1000Base-T, sublevel PCS melakukan pengkodean kekebalan khusus untuk memastikan transmisi melalui pasangan terpilin UTP Cat.5 pada jarak hingga 100 meter - kode jalur TX / T2 yang dikembangkan oleh Level One Communications.

Dua sinyal status saluran, sinyal keberadaan pembawa dan sinyal tanpa-tabrakan, dibangkitkan oleh sublapisan ini.

Sublevel PMA dan PMD. Lapisan fisik Gigabit Ethernet menggunakan beberapa antarmuka, termasuk twisted-pair Kategori 5 tradisional, serta serat multimode dan mode tunggal. Sublayer PMA mengubah aliran karakter paralel dari PCS menjadi aliran serial dan juga melakukan transformasi terbalik (paralelisasi) aliran serial yang masuk dari PMD. Sublapisan PMD mendefinisikan karakteristik optik/listrik sinyal fisik untuk lingkungan yang berbeda. Total 4 ditentukan beda tipe antarmuka fisik lingkungan, yang tercermin dalam spesifikasi standar 802.3z (1000Base-X) dan 802.3ab (1000Base-T) (Gbr. 2).

Beras. 2. Antarmuka fisik Gigabit Ethernet

Antarmuka 1000Base-X

Antarmuka 1000Base-X didasarkan pada lapisan fisik saluran serat. Fibre Channel adalah teknologi untuk menghubungkan workstation, superkomputer, perangkat penyimpanan, dan node tepi. Fibre Channel memiliki arsitektur 4 lapis. Dua lapisan bawah FC-0 (antarmuka dan media) dan FC-1 (encode/decode) telah dipindahkan ke Gigabit Ethernet. Karena Fibre Channel adalah teknologi yang sudah mapan, porting ini sangat mengurangi waktu pengembangan untuk standar Gigabit Ethernet asli.

Kode blok 8B/10B mirip dengan kode 4B/5B yang diadopsi dalam standar FDDI. Namun, kode 4B/5B ditolak di Fibre Channel karena kode tersebut tidak memberikan keseimbangan DC. Kurangnya keseimbangan berpotensi menyebabkan pemanasan dioda laser yang bergantung pada data, karena pemancar dapat mengirimkan lebih banyak bit "1" (memancar) daripada "0" (tidak memancarkan), yang dapat menyebabkan kesalahan tambahan pada kecepatan bit yang tinggi.

1000Base-X dibagi menjadi tiga antarmuka fisik, karakteristik utama yang diberikan di bawah ini:

Antarmuka 1000Base-SX mendefinisikan laser dengan panjang emisi yang diizinkan dalam kisaran 770-860 nm, daya emisi pemancar dalam kisaran -10 hingga 0 dBm, dengan rasio ON / OFF (sinyal / tidak ada sinyal) setidaknya 9 dB. Sensitivitas penerima -17 dBm, saturasi penerima 0 dBm;

Antarmuka 1000Base-LX mendefinisikan laser dengan panjang emisi yang diizinkan dalam kisaran 1270-1355 nm, daya emisi pemancar dalam kisaran dari -13,5 hingga -3 dBm, dengan rasio ON / OFF (sinyal / tidak ada sinyal) di minimal 9dB. Sensitivitas penerima -19 dBm, saturasi penerima -3 dBm;

Kabel twisted pair berpelindung 1000Base-CX (STP "twinax") untuk jarak pendek.

Sebagai referensi, Tabel 1 menunjukkan karakteristik utama modul transceiver optik yang diproduksi oleh perusahaan Hewlett Packard untuk antarmuka standar 1000Base-SX (model HFBR-5305, =850 nm) dan 1000Base-LX (model HFCT-5305, =1300 nm).

Tabel 1. Spesifikasi Transceiver Optik Ethernet Gigabit

Jarak yang didukung untuk standar 1000Base-X ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Spesifikasi transceiver Gigabit Ethernet optik

Saat mengkodekan 8B/10B, laju bit pada saluran optik adalah 1250 bps. Ini berarti bahwa lebar pita bagian kabel dengan panjang yang dapat diterima harus melebihi 625 MHz. Dari Tabel. 2 menunjukkan bahwa kriteria untuk baris 2-6 ini terpenuhi. Karena kecepatan transmisi Gigabit Ethernet yang tinggi, kehati-hatian harus dilakukan saat membangun segmen yang panjang. Tentu saja, preferensi diberikan pada serat mode tunggal. Dalam hal ini, karakteristik transceiver optik bisa jauh lebih tinggi. Misalnya, NBase memproduksi sakelar dengan port Gigabit Ethernet yang menyediakan jarak hingga 40 km melalui serat mode tunggal tanpa transmisi ulang (laser DFB spektrum sempit yang beroperasi pada panjang gelombang 1550 nm digunakan).

fitur menggunakan serat multimode

Di dunia ada sejumlah besar jaringan perusahaan berdasarkan kabel serat optik multimode, dengan serat 62,5/125 dan 50/125. Oleh karena itu, wajar bahwa bahkan pada tahap pembentukan standar Gigabit Ethernet, tugas mengadaptasi teknologi ini untuk digunakan dalam sistem kabel multimode yang ada muncul. Penelitian terhadap pengembangan spesifikasi 1000Base-SX dan 1000Base-LX mengungkapkan satu anomali yang sangat menarik terkait dengan penggunaan pemancar laser dalam hubungannya dengan serat multimode.

Serat multimode dirancang untuk digunakan dengan dioda pemancar cahaya (spektrum radiasi 30-50 ns). Radiasi yang tidak koheren dari LED semacam itu memasuki serat di seluruh area inti pembawa cahaya. Akibatnya, sejumlah besar grup mode bersemangat dalam serat. Sinyal yang merambat cocok untuk dijelaskan dalam istilah dispersi intermode. Efisiensi penggunaan LED seperti itu sebagai pemancar dalam standar Gigabit Ethernet rendah, karena frekuensi modulasi yang sangat tinggi - laju bit pada saluran optik adalah 1250 Mbaud, dan durasi satu pulsa adalah 0,8 ns. Kecepatan maksimum, ketika LED masih digunakan untuk transmisi sinyal melalui serat multimode, adalah 622,08 Mbps (STM-4, dengan mempertimbangkan redundansi kode 8B / 10B, laju bit dalam saluran optik adalah 777,6 Mbaud). Oleh karena itu, Gigabit Ethernet menjadi standar pertama yang mengatur penggunaan pemancar optik laser dalam hubungannya dengan serat multimode. Area input radiasi ke dalam serat dari laser jauh lebih kecil daripada ukuran inti serat multimode. Fakta ini dengan sendirinya tidak menimbulkan masalah. Pada saat yang sama, dalam proses teknologi produksi serat multimode komersial standar, keberadaan beberapa cacat yang tidak kritis dalam penggunaan serat tradisional (penyimpangan dalam batas yang diizinkan) diperbolehkan, sebagian besar terkonsentrasi di dekat sumbu inti serat. Meskipun serat multimode tersebut sepenuhnya memenuhi persyaratan standar, cahaya koheren dari laser yang disuntikkan di pusat serat tersebut, melewati daerah yang tidak homogen dalam indeks bias, dapat dipecah menjadi sejumlah kecil mode, yang kemudian menyebar melalui serat di jalur optik yang berbeda dan dengan kecepatan yang berbeda. Fenomena ini dikenal sebagai mode diferensial delay DMD. Akibatnya, ada pergeseran fase antara mode, yang menyebabkan gangguan yang tidak diinginkan di sisi penerima dan peningkatan yang signifikan dalam jumlah kesalahan (Gbr. 3a). Perhatikan bahwa efeknya hanya muncul di bawah kombinasi simultan dari sejumlah keadaan: serat yang kurang berhasil, pemancar laser yang kurang berhasil (tentu saja, memenuhi standar) dan masukan radiasi yang kurang berhasil ke dalam serat. Di sisi fisik, efek DMD disebabkan oleh fakta bahwa energi dari sumber yang koheren didistribusikan dalam sejumlah kecil mode, sementara sumber yang tidak koheren secara seragam menggairahkan sejumlah besar mode. Studi menunjukkan bahwa efeknya lebih kuat bila menggunakan laser panjang gelombang panjang (jendela transparansi 1300 nm).

Gbr.3. Perambatan radiasi koheren dalam serat multimode: a) Manifestasi efek penundaan mode diferensial (DMD) dengan input radiasi aksial; b) Input radiasi koheren di luar sumbu ke dalam serat multimode.

Anomali ini, dalam kasus terburuk, dapat menyebabkan pengurangan panjang segmen maksimum berdasarkan FOC multimode. Karena standar harus memberikan jaminan operasi 100%, panjang maksimum segmen harus diatur dengan mempertimbangkan kemungkinan manifestasi efek DMD.

Antarmuka 1000Base-LX. Untuk menjaga jarak yang lebih jauh dan menghindari ketidakpastian perilaku tautan Gigabit Ethernet karena anomali, diusulkan untuk memasukkan radiasi ke bagian non-pusat dari inti serat multimode. Karena divergensi aperture, radiasi memiliki waktu untuk didistribusikan secara merata ke seluruh inti serat, sangat melemahkan manifestasi efeknya, meskipun panjang maksimum segmen tetap terbatas bahkan setelah itu (Tabel 2). Adaptor yang dirancang khusus kabel optik mode tunggal MCP (kabel patch pengkondisi mode), di mana salah satu konektor (yaitu, yang direncanakan untuk dikawinkan dengan serat multimode) memiliki sedikit offset dari sumbu inti serat . Kabel optik yang memiliki satu konektor - Duplex SC dengan inti offset, dan yang lainnya - SC Duplex biasa, dapat disebut seperti ini: MCP Duplex SC - Duplex SC. Tentu saja, kabel seperti itu tidak cocok untuk digunakan di jaringan tradisional, seperti Fast Ethernet, karena kerugian penyisipan yang besar pada sambungan dengan MCP Duplex SC. Sambungan MCP dapat berupa serat mode tunggal dan multi-mode gabungan dan mengandung elemen bias antar-serat di dalam dirinya sendiri. Kemudian ujung mode tunggal terhubung ke pemancar laser. Sedangkan untuk penerima, kabel patch multi-mode standar dapat dihubungkan ke sana. Penggunaan kabel MCP adaptor memungkinkan untuk menyuntikkan radiasi ke dalam serat multimode melalui daerah yang digeser 10–15 m dari sumbu (Gbr. 3b). Dengan demikian, tetap mungkin untuk menggunakan port antarmuka 1000Base-LX dengan kabel serat optik mode tunggal, karena input radiasi di sana akan dilakukan secara ketat di tengah inti serat.

Antarmuka 1000Base-SX. Karena antarmuka 1000Base-SX distandarisasi hanya untuk digunakan dengan serat multimode, offset area input radiasi dari sumbu tengah serat dapat diterapkan di dalam perangkat itu sendiri, sehingga menghilangkan kebutuhan akan kabel optik yang cocok.

Antarmuka 1000Base-T

1000Base-T adalah antarmuka standar Gigabit Transmisi Ethernet melalui kabel pasangan terpilin tanpa pelindung dari kategori 5 dan di atasnya untuk jarak hingga 100 meter. Untuk transmisi, keempat pasang kabel tembaga digunakan, kecepatan transmisi untuk satu pasang adalah 250 Mbps. Diasumsikan bahwa standar akan menyediakan transmisi dupleks, dan data pada setiap pasangan akan ditransmisikan secara bersamaan dalam dua arah sekaligus - dupleks ganda. 1000Base-T. Secara teknis, ternyata cukup sulit untuk mengimplementasikan transmisi dupleks 1 Gbit / s melalui twisted pair UTP cat.5, jauh lebih sulit daripada standar 100Base-TX. Pengaruh crosstalk dekat dan jauh dari tiga pasangan bengkok yang berdekatan pada pasangan ini dalam kabel empat-pasangan memerlukan pengembangan transmisi kekebalan derau khusus, dan simpul cerdas untuk mengenali dan memulihkan sinyal pada penerimaan. Beberapa metode pengkodean awalnya dianggap sebagai kandidat untuk disetujui dalam standar 1000Base-T, termasuk: PAM-5 5-level pengkodean amplitudo pulsa; modulasi amplitudo quadrature QAM-25, dll. Di bawah ini adalah ringkasan dari ide-ide PAM-5, yang akhirnya disetujui sebagai standar.

Mengapa pengkodean 5 tingkat. Pengkodean empat tingkat yang umum memproses bit yang masuk secara berpasangan. Secara total, ada 4 kombinasi berbeda - 00, 01, 10, 11. Pemancar dapat mengatur level tegangannya sendiri dari sinyal yang ditransmisikan untuk setiap pasangan bit, yang mengurangi frekuensi modulasi sinyal empat level sebanyak 2 kali, 125 MHz bukannya 250 MHz, (Gbr. 4), dan karena itu frekuensi radiasi. Tingkat kelima ditambahkan untuk membuat redundansi kode. Akibatnya, menjadi mungkin untuk memperbaiki kesalahan di resepsi. Ini memberikan tambahan 6 dB ruang kepala dalam rasio signal-to-noise.

Gbr.4. Skema pengkodean 4-lapisan PAM-4

tingkat MAC

Lapisan MAC Gigabit Ethernet menggunakan protokol transmisi CSMA/CD yang sama dengan pendahulunya Ethernet dan Fast Ethernet. Pembatasan utama pada panjang maksimum segmen (atau domain tabrakan) ditentukan oleh protokol ini.

Standar Ethernet IEEE 802.3 memiliki ukuran bingkai minimum 64 byte. Ini adalah nilai ukuran bingkai minimum yang menentukan jarak maksimum yang diizinkan antara stasiun (diameter domain tabrakan). Waktu stasiun mentransmisikan bingkai seperti itu - waktu saluran - sama dengan 512 BT atau 51,2 s. Panjang maksimum jaringan Ethernet ditentukan dari kondisi collision resolution yaitu waktu yang dibutuhkan sinyal untuk mencapai remote node dan return back RDT tidak boleh melebihi 512 BT (tidak termasuk preamble).

Saat beralih dari Ethernet ke Fast Ethernet, kecepatan transmisi meningkat, dan waktu transmisi frame 64-byte berkurang - sama dengan 512 BT atau 5,12 s (dalam Fast Ethernet 1 BT = 0,01 s). Agar dapat mendeteksi semua tabrakan hingga akhir transmisi bingkai, seperti sebelumnya, salah satu kondisi berikut harus dipenuhi:

Fast Ethernet mempertahankan ukuran bingkai minimum yang sama dengan Ethernet. Ini mempertahankan kompatibilitas, tetapi menghasilkan pengurangan yang signifikan dalam diameter domain tabrakan.

Sekali lagi, karena kontinuitas, standar Gigabit Ethernet harus mendukung ukuran bingkai minimum dan maksimum yang sama dengan Ethernet dan Fast Ethernet. Tetapi ketika kecepatan transmisi meningkat, waktu transmisi dari sebuah paket dengan panjang yang sama juga berkurang. Sambil mempertahankan panjang bingkai minimum sebelumnya, ini akan menyebabkan penurunan diameter jaringan, yang tidak akan melebihi 20 meter, yang tidak banyak berguna. Oleh karena itu, ketika mengembangkan standar Gigabit Ethernet, diputuskan untuk menambah waktu saluran. Di Gigabit Ethernet, ini adalah 4096 BT dan 8 kali lebih cepat daripada waktu tautan Ethernet dan Fast Ethernet. Tetapi untuk menjaga kompatibilitas dengan standar Ethernet dan Fast Ethernet, ukuran bingkai minimum tidak ditingkatkan, tetapi bidang tambahan ditambahkan ke bingkai, yang disebut "ekstensi media".

ekstensi operator

Simbol di bidang tambahan biasanya tidak membawa informasi layanan, tetapi mereka mengisi saluran dan meningkatkan "jendela tabrakan". Akibatnya, tumbukan akan dicatat oleh semua stasiun dengan diameter domain tumbukan yang lebih besar.

Jika stasiun ingin mentransmisikan frame pendek (kurang dari 512 byte), bidang ini ditambahkan selama transmisi, ekstensi media yang melapisi frame menjadi 512 byte. Bidang checksum dihitung hanya untuk bingkai asli dan tidak berlaku untuk bidang ekstensi. Saat bingkai diterima, bidang ekstensi dibuang. Oleh karena itu, lapisan LLC bahkan tidak tahu tentang keberadaan bidang ekstensi. Jika ukuran bingkai sama dengan atau lebih besar dari 512 byte, maka tidak ada bidang ekstensi media. Gambar 5 menunjukkan format bingkai Gigabit Ethernet saat menggunakan ekstensi media.

Gbr.5. Bingkai Gigabit Ethernet dengan bidang ekstensi media.

Paket Meledak

Ekstensi media adalah solusi paling alami untuk menjaga kompatibilitas dengan standar Fast Ethernet dan diameter domain tabrakan yang sama. Tapi itu menghasilkan pemborosan bandwidth yang tidak perlu. Hingga 448 byte (512-64) dapat terbuang sia-sia saat mentransmisikan bingkai pendek. Pada tahap pengembangan standar Gigabit Ethernet, NBase Communications mengajukan proposal untuk meningkatkan standar. Pemutakhiran ini, yang disebut kemacetan paket, memanfaatkan bidang ekstensi dengan lebih baik. Jika stasiun/switch memiliki beberapa frame kecil untuk dikirim, maka frame pertama diisi dengan bidang ekstensi media 512-byte dan dikirim. Frame yang tersisa dikirim setelah dengan interval interframe minimum 96 bit, dengan satu pengecualian penting - interval interframe diisi dengan karakter ekstensi (Gbr. 6a). Dengan demikian, media tidak diam di antara pengiriman bingkai asli yang pendek, dan tidak ada perangkat lain di jaringan yang dapat mengintervensi transmisi. Lampiran frame tersebut dapat terjadi sampai jumlah byte yang ditransmisikan melebihi 1518. Kemacetan paket mengurangi kemungkinan tabrakan, karena frame yang kelebihan beban hanya dapat bertabrakan pada tahap transmisi frame aslinya yang pertama, termasuk ekspansi media, yang tentunya meningkatkan kinerja jaringan, terutama di bawah beban berat (Gbr. 6-b).

Gbr.6. Kemacetan paket: a) transmisi bingkai; b) perilaku bandwidth.

Menurut materi perusahaan "Transportasi Telekomunikasi"

Saya memutuskan untuk sedikit memutakhirkan komputer saya, dan karena saya membutuhkan 2 kartu jaringan dan tidak ada cukup slot, saya memerlukan kartu jaringan di slot PCI-E. Ada cukup waktu jadi saya memutuskan untuk membeli di aliexpress.

Ditemukan, menurut deskripsi benar-benar puas, dengan harga juga. Saat memeriksa penjual menunjukkan bahwa tingkat risikonya hampir nol. Dipesan, paket tiba 20 hari setelah dikirim oleh penjual. Omong-omong, sekarang penjual memiliki diskon atau obral, tetapi kartunya berharga 3,63.



Tetapi karena saya tidak terlalu mempercayai pabrikan Cina, saya pertama-tama melihat papan dengan hati-hati. Intuisi tidak menipu saya, sirkuit mikro utama disolder tidak hanya dengan offset, tetapi ada juga tongkat solder di tiga tempat (ditunjukkan oleh panah).

Saya tidak benar-benar mengerti apa yang menyebabkan kesimpulan ini, tetapi koneksi dengan chip memori macet di kaki, dan kabel daya, mis. papan tidak akan dijamin untuk ditentukan setidaknya, maksimal, saya akan dibiarkan tanpa komputer baru.

Dan tentu saja, sebutan konyol dari kecepatan tautan di Hertz.

Tanpa memasukkannya ke komputer, ia menulis kepada penjual bahwa ia menerima parsel, tetapi tidak berfungsi, sirkuit mikro disolder dengan buruk. Di mana dia menjawab bahwa mereka mengatakan mengirim video. Apa yang akan dia lihat di sana, saya tidak tahu. Saya mengatakan kepadanya bahwa saya akan mencoba mengambil foto, tetapi semuanya sangat kecil sehingga dia tidak mungkin melihat apa pun. Terkirim pesan.

Tanpa menunggu jawaban, dia mengambil besi solder, mengeluarkan ingus, memeriksa kartu - itu berfungsi.

Kartu itu diidentifikasi sebagai Pengontrol Keluarga Realtek PCIe GBE, dan karena itu, saya sudah driver realtek, kemudian kartu mulai bekerja segera, tidak perlu menginstal apa pun.
Manajer peralatan menulis tentang dia -
PCI\VEN_10EC&DEV_8168&SUBSYS_816810EC&REV_02\4&293AFFCC&1&00E0

Saya menguji kecepatan penyalinan, meskipun semuanya bertumpu pada kecepatan port router (saya terkejut menemukan bahwa saya tidak memiliki apa pun untuk menguji kartu pada kecepatan gigabit), belum ada yang menguji gigabit, dan sejujurnya, saya jangan melihatnya sebagai darurat, 100 megabit sudah cukup, tetapi saya belum melihat 100 megabit PCI-E, jadi biarkan hidup. Selain itu, untuk uang ini saya tidak mungkin membeli dari kami.

Akibatnya, saya menulis kepada penjual bahwa chip telah disolder, kartu berfungsi, saya akan mengkonfirmasi penerimaan, tetapi saya sangat tidak puas. Pengerjaannya sangat buruk. Akibatnya, penjual menawarkan pengembalian dana sebesar $ 3, saya setuju, pada kenyataannya, saya tidak memiliki keluhan khusus dengan penjual, saya segera menghubungi kontak dan tanpa masalah.

Tapi bukan itu intinya, moral dari tinjauan mikro ini adalah, untuk jaga-jaga, sebelum memasukkan perangkat keras baru ke komputer Anda, jangan terlalu malas untuk memeriksanya dengan cermat agar tidak dibiarkan tanpa komputer. sama sekali.

Secara umum, pengirimannya sangat baik, kartunya paling dangkal, harganya masuk akal, pengirimannya cepat, tetapi kualitasnya timpang dan cukup kuat.

Mungkin beginilah cara jaringan saya dirakit

Saya berencana untuk membeli +6 Tambahkan ke favorit Suka ulasannya +28 +50

Putuskan apakah Anda perlu memutakhirkan jaringan Anda.

  • Jika Anda dan anggota keluarga Anda secara teratur mengunduh file besar, streaming media di Internet, atau melakukan tugas lain yang banyak memuat jaringan Anda, seperti server hosting file atau bermain game online, Anda akan senang berinvestasi dalam peningkatan hingga gigabit ethernet .
  • Perusahaan menengah dan besar membutuhkan banyak pengguna untuk terhubung melalui jaringan dan secara bersamaan dapat meningkatkan produktivitas mereka.
  • Individu yang menggunakan Internet sendiri untuk tugas jaringan non-sumber daya-intensif seperti email, pesan singkat atau penjelajahan web mungkin tidak melihat manfaat dari peningkatan akses jaringan ke Gigabit Ethernet.

  • Periksa port jaringan pada perangkat Anda.

    • Jika Anda membeli komputer Anda konsol permainan atau perangkat lain dengan akses jaringan dalam dua atau tiga tahun terakhir, mereka mungkin sudah dilengkapi dengan port jaringan yang siap untuk Gigabit Ethernet.
    • Di Windows: Klik menu mulai, klik bilah pencarian (atau klik "Jalankan..." sesuai versi Windows Anda), ketik ncpa.cpl dan tekan "masuk". Klik kanan pada ikon adaptor jaringan Anda, lalu klik kiri pada "Properties". Di kotak dialog yang terbuka, klik tombol "Sesuaikan...". Di kotak dialog baru, temukan item yang sesuai dengan "jenis koneksi" atau "Kecepatan" dan pilih. Jika Anda melihat "1.0 Gbps, Full Duplex" atau yang serupa di menu tarik-turun, komputer Anda siap untuk koneksi Gigabit Ethernet. Jika tidak, Anda mungkin perlu memutakhirkan perangkat keras Anda seperti yang dijelaskan pada langkah 6 di bawah ini.
    • Di Ubuntu 12.04: Klik kanan pada ikon jaringan di panel atas desktop, lalu klik kiri "Informasi Koneksi". Di kotak dialog yang muncul, lihat nilai "Kecepatan". Nilai 1000 Mbps menunjukkan bahwa sistem siap untuk standar Gigabit Ethernet.
    • Untuk perangkat lain, periksa instruksi dan spesifikasi perangkat. Lihat karakteristik adaptor jaringan kata kunci"gigabit" atau "1000 Mbps".

  • Jangan lupa tentang printer jaringan.

    • Jika Anda sering menggunakan printer jaringan, Anda mungkin memutuskan untuk mengujinya juga untuk kesiapan Gigabit Ethernet. Periksa instruksi, seperti pada langkah di atas.

  • Periksa kabel Anda.

    • Lihatlah jalinan kabel jaringan Anda dan perhatikan jenis kabel yang tercetak di atasnya. Jika mereka ditandai "Cat5e" maka Anda siap. Jika tidak, Anda dapat membeli kabel baru, yang biasanya tidak mahal.
    • Dalam kebanyakan kasus, kabel Cat6 tidak memberikan peningkatan kinerja yang signifikan dibandingkan kabel Cat5e. Namun, jika Anda ingin meningkatkan jaringan di masa mendatang, Anda dapat menggunakan kabel Cat6.

  • Periksa router/switch Anda.

    • Bahkan jika semua bagian jaringan Anda ditingkatkan ke standar Gigabit Ethernet, dan router serta sakelarnya masih FastEthernet, mereka akan menjadi penghambat jaringan Anda.
    • Untuk digunakan di rumah banyak orang sudah menggunakan kombinasi router dan switch dalam satu perangkat. Rumah gigabit router / switch adalah sama.

  • * Untuk penggunaan di rumah, banyak orang sudah menggunakan kombinasi router dan switch dalam satu perangkat. Rumah gigabit router / switch adalah sama.

    • Langkah 2 menjelaskan cara menguji peralatan jaringan Anda untuk kompatibilitas Gigabit Ethernet. Jika Anda telah menentukan bahwa tidak ada kompatibilitas, maka Anda memiliki beberapa opsi.
    • Pilihan yang ekonomis adalah dengan membeli kartu jaringan PCI gigabit. Kartu ini dipasang di bagian belakang komputer Anda bersama dengan perangkat keras lainnya. Kerugian dari konfigurasi ini adalah kecepatannya yang kurang optimal, dan Anda harus selalu mengingat port mana yang terhubung ke kartu jaringan gigabit, dan mana yang ke FastEthernet lama. Menghubungkan kabel Cat5e secara acak ke port FastEthernet tidak akan memberikan peningkatan kinerja apa pun.
    • Solusi yang sedikit lebih mahal tetapi lebih efektif adalah dengan mengganti motherboard komputer Anda. Pastikan motherboard dilengkapi dengan adaptor gigabit built-in. Untuk kecepatan maksimum, belilah motherboard 64-bit karena mengetahui bahwa prosesor Anda kompatibel dengannya, atau Anda dapat membelinya. Sebagian besar toko komputer besar akan membantu Anda memilih produk yang tepat dan menginstalnya untuk memastikan perangkat keras Anda kompatibel.

  • Menyegarkan perangkat lunak perangkat Anda ke yang terbaru.

    • Sekarang setelah Anda meningkatkan perangkat keras Anda, atau bahkan jika Anda tidak perlu memutakhirkannya, inilah saatnya untuk memastikan semua perangkat lunak dan driver Anda mutakhir. versi terbaru. Ini diperlukan untuk kecepatan, kinerja, dan keandalan maksimum. Pembaruan termasuk dalam paket Pembaruan Windows, mungkin tidak cukup. Kunjungi situs web produsen perangkat Anda dan unduh pembaruan terkini langsung dari sumbernya.

  • Tingkatkan penyimpanan media dan RAM Anda.

    • Idealnya, file dapat dipindahkan secepat media, yang berarti hard drive tempat file tersebut disimpan.
    • Pastikan hard drive Anda berada pada 7200 RPM dan pertimbangkan untuk menyiapkan RAID 1 untuk akses yang lebih cepat.
    • Solusi alternatif adalah dengan menggunakan penggerak solid state. Ini lebih mahal daripada hard drive biasa, tetapi memungkinkan Anda untuk membaca dan menulis hampir seketika, menghilangkan hambatan dari hard drive konvensional - kecepatannya.
    • Meningkatkan jumlah RAM di sistem Anda juga akan meningkat keseluruhan penampilan. 8 GB adalah minimum yang baik, tetapi Anda mungkin tidak akan melihat banyak peningkatan dengan 12 GB RAM kecuali jika Anda melakukan banyak tugas intensif sumber daya seperti rendering 3D atau program simulasi.

    • pengantar

    Jaringan berdasarkan Ethernet 10/100 Mbps akan lebih dari cukup untuk tugas apa pun di jaringan kecil. Tapi bagaimana dengan masa depan? Pernahkah Anda memikirkan tentang aliran video yang akan mengalir melalui jaringan rumah Anda? Akankah 10/100 Ethernet menanganinya?

    Dalam artikel Gigabit Ethernet pertama kami, kami akan melihat lebih dekat dan menentukan apakah Anda membutuhkannya. Kami juga akan mencoba mencari tahu apa yang Anda butuhkan untuk membuat jaringan "siap gigabit" dan mengikuti tur singkat peralatan gigabit untuk jaringan kecil.

    Apa itu gigabit ethernet?

    Gigabit Ethernet juga dikenal sebagai "gigabit over copper" atau 1000BaseT. Ini adalah versi biasa dari Ethernet, beroperasi pada kecepatan hingga 1.000 megabit per detik, yaitu sepuluh kali lebih cepat dari 100BaseT.

    Gigabit Ethernet didasarkan pada standar IEEE 802.3z yang disetujui pada tahun 1998. Namun, pada Juni 1999, sebuah tambahan dirilis - standar Ethernet gigabit melalui pasangan bengkok tembaga. 1000BaseT. Standar inilah yang mampu mengeluarkan gigabit Ethernet dari ruang server dan saluran tulang punggung, memastikan penggunaannya dalam kondisi yang sama seperti Ethernet 10/100.

    Sebelum 1000BaseT, Gigabit Ethernet memerlukan penggunaan serat optik atau kabel tembaga berpelindung, yang hampir tidak cocok untuk LAN konvensional. Kabel ini (1000BaseSX, 1000BaseLX dan 1000BaseCX) masih digunakan dalam aplikasi khusus saat ini, jadi kami tidak akan membahasnya di sini.

    Grup 802.3z Gigabit Ethernet telah melakukan pekerjaan yang baik dalam merilis standar universal yang sepuluh kali lebih cepat dari 100BaseT. 1000BaseT juga kompatibel ke belakang dengan perangkat keras 10/100, dia menggunakan CAT-5 kabel (atau kategori yang lebih tinggi). Omong-omong, hari ini jaringan tipikal dibangun berdasarkan kabel dari kategori kelima.

    Apakah kita membutuhkannya?

    Literatur Gigabit Ethernet pertama mengutip pasar perusahaan sebagai area aplikasi untuk standar baru, dan paling umum komunikasi gudang data. Karena Gigabit Ethernet menyediakan sepuluh kali bandwidth 100BaseT konvensional, aplikasi alami standar adalah untuk menghubungkan situs dengan bandwidth tinggi. Ini adalah koneksi antara server, switch dan node backbone. Di sinilah Gigabit Ethernet dibutuhkan, dibutuhkan dan bermanfaat.

    Karena harga perangkat keras gigabit telah turun, 1000BaseT telah berkembang menjadi komputer" pengguna berpengalaman” dan kelompok kerja menggunakan “menuntut lebar pita aplikasi".

    Karena sebagian besar jaringan kecil memiliki persyaratan transfer data yang sederhana, mereka tidak mungkin membutuhkan bandwidth jaringan 1000BaseT. Mari kita lihat beberapa aplikasi jaringan kecil yang khas dan mengevaluasi kebutuhan mereka akan Gigabit Ethernet.

    Apakah kita membutuhkannya, lanjut

    • Mentransfer file besar melalui jaringan

      Aplikasi semacam itu agak khas untuk kantor kecil, terutama di perusahaan yang terlibat dalam desain grafis, arsitektur, atau bisnis lain yang terkait dengan pemrosesan file berukuran puluhan hingga ratusan megabita. Anda dapat dengan mudah menghitung bahwa file 100MB akan ditransfer melalui jaringan 100BaseT hanya dalam delapan detik [(100MB x 8bps)/ 100Mbps]. Pada kenyataannya, banyak faktor yang menurunkan kecepatan transfer, sehingga file Anda akan membutuhkan waktu lebih lama untuk ditransfer. Beberapa faktor ini terkait dengan sistem operasi, menjalankan aplikasi, jumlah memori di komputer Anda, kecepatan prosesor, dan usia. (Usia sistem mempengaruhi kecepatan bus pada motherboard).

      Faktor penting lainnya adalah kecepatan peralatan jaringan, dan pindah ke peralatan gigabit menghilangkan potensi kemacetan dan mempercepat transfer file dalam jumlah besar. Banyak yang akan mengkonfirmasi bahwa mendapatkan kecepatan di atas 50 Mbps pada jaringan 100BaseT bukanlah masalah sepele. Gigabit Ethernet, di sisi lain, akan mampu memberikan throughput lebih dari 100 Mbps.

    • Perangkat Redundansi Jaringan

      Anda dapat mempertimbangkan kasus ini sebagai varian dari "file besar". Jika jaringan Anda dikonfigurasi untuk mencadangkan semua komputer ke satu file server, maka Gigabit Ethernet akan memungkinkan Anda untuk mempercepat proses ini. Namun, di sini ada batu bawah air- menambah "pipa" transmisi ke server mungkin tidak memberikan efek positif jika server tidak memiliki waktu untuk memproses aliran data yang masuk (ini juga berlaku untuk media cadangan).

      Untuk memanfaatkan jaringan berkecepatan tinggi, Anda harus melengkapi server Anda dengan lebih banyak memori dan mencadangkan ke hard disk yang cepat daripada tape atau CDROM. Seperti yang Anda lihat, Anda harus benar-benar mempersiapkan transisi ke gigabit Ethernet.

    • Aplikasi Client-Server

      Area aplikasi ini sekali lagi lebih umum di jaringan bisnis kecil daripada di jaringan rumah. Antara klien dan server di aplikasi serupa sejumlah besar data dapat ditransfer. Pendekatannya sama: Anda perlu menganalisis jumlah data jaringan yang ditransfer untuk melihat apakah aplikasi dapat "mengikuti" peningkatan bandwidth jaringan dan apakah data ini cukup untuk memuat gigabit Ethernet.

    Sejujurnya, kami tidak berpikir sebagian besar pembuat jaringan rumah akan menemukan cukup alasan untuk membeli perangkat keras gigabit. Dalam jaringan bisnis kecil, beralih ke gigabit dapat membantu, tetapi kami menyarankan Anda menganalisis jumlah data yang ditransfer terlebih dahulu. Dengan keadaan saat ini, semuanya jelas. Tetapi bagaimana jika Anda ingin memperhitungkan kemungkinan modernisasi di masa depan. Apa yang perlu Anda lakukan hari ini untuk siap menghadapinya? Di bagian selanjutnya dari artikel kami, kami akan melihat perubahan yang perlu dilakukan pada bagian jaringan yang paling mahal, paling sering dan paling memakan waktu - kabel.

    Kabel Gigabit Ethernet

    Seperti yang kami sebutkan di pendahuluan, salah satu persyaratan utama dari standar 1000BaseT adalah penggunaan kabel Kategori 5 (CAT 5) atau lebih tinggi. Itu gigabit ethernet dapat bekerja pada struktur kabel Kategori 5 yang ada. Setuju, kesempatan seperti itu sangat nyaman. Umumnya, semua jaringan modern menggunakan kabel Kategori 5, kecuali jaringan Anda dipasang pada tahun 1996 atau sebelumnya (standar ini disetujui pada tahun 1995). Namun, di sini ada beberapa perangkap.

    • Membutuhkan empat pasang

      Seperti yang terlihat dari artikel ini, 1000BaseT menggunakan keempat pasang kabel Kategori 5 (atau lebih tinggi) untuk membuat empat tautan 250 Mbps. (Skema pengkodean lain, modulasi amplitudo pulsa lima tingkat, juga diterapkan untuk tetap berada dalam pita frekuensi CAT5 100 MHz.) Akibatnya, kita dapat menggunakan struktur kabel CAT 5 yang ada untuk Gigabit Ethernet.

      Karena 10/100BaseT hanya menggunakan dua dari empat pasangan CAT 5, beberapa orang tidak menghubungkan pasangan tambahan ketika mereka meletakkan jaringan mereka. Pasangan digunakan, misalnya, untuk telepon atau Power over Ethernet (POE). Untungnya NIC dan sakelar gigabit cukup pintar untuk kembali ke 100BaseT jika keempat pasangan tidak tersedia. Oleh karena itu, bagaimanapun, jaringan Anda akan bekerja dengan sakelar gigabit dan kartu jaringan, tetapi Anda tidak akan mendapatkan kecepatan tinggi untuk uang yang Anda bayarkan.

    • Jangan gunakan konektor murah

      Masalah lain untuk networker amatir adalah crimping yang buruk dan stopkontak yang murah. Mereka menyebabkan ketidaksesuaian impedansi, mengakibatkan kerugian kembali dan akibatnya mengurangi bandwidth. Tentu saja, Anda dapat mencoba mencari penyebab "di dahi", tetapi Anda sebaiknya mendapatkan penguji jaringan yang dapat mendeteksi kehilangan pengembalian dan crosstalk. Atau tahan saja dengan kecepatan rendah.

    • Batasan panjang dan topologi

      1000BaseT terbatas pada panjang segmen maksimum yang sama dengan 10/100BaseT. Jadi, diameter jaringan maksimum adalah 200 meter (dari satu komputer ke komputer lain melalui satu sakelar). Untuk topologi 1000BaseT, aturan yang sama berlaku untuk 100BaseT, kecuali bahwa hanya satu repeater per segmen jaringan (atau, lebih tepatnya, satu "domain tumbukan setengah dupleks") yang diizinkan. Tapi karena gigabit ethernet tidak mendukung half duplex, Anda bisa melupakan persyaratan terakhir. Secara umum, jika jaringan Anda baik-baik saja di bawah 100BaseT, Anda seharusnya tidak memiliki masalah untuk pindah ke gigabit.

    Kabel Gigabit Ethernet, lanjutan

    Untuk meletakkan jaringan baru, yang terbaik adalah menggunakan kabel CAT 5e. Dan meskipun CAT 5 dan CAT 5e keduanya melewati 100 MHz, kabel CAT5e diproduksi sesuai dengan opsi tambahan penting untuk transmisi sinyal frekuensi tinggi yang lebih baik.

    Lihat dokumen Belden berikut untuk mempelajari lebih lanjut tentang spesifikasi kabel CAT 5e (dalam bahasa Inggris):

    Sementara kabel CAT 5 modern akan bekerja dengan baik dengan 1000BaseT, Anda akan lebih baik memilih CAT 5e jika Anda ingin menjamin throughput yang tinggi. Jika Anda ragu, perkirakan biaya kabel CAT 5 dan CAT 5e dan lanjutkan sesuai kemampuan Anda.

    Satu-satunya Hal yang Harus Anda Hindari Adalah Rekomendasi Membeli kucing 6 kabel untuk gigabit ethernet. CAT 6 adalah ditambahkan ke TIA-568 pada Juni 2002 dan melewatkan frekuensi hingga 200 MHz. Penjual pasti akan membujuk Anda untuk membeli kategori keenam yang lebih mahal, tetapi Anda akan membutuhkannya hanya jika Anda berencana untuk membangun jaringan 10 Gbps Ethernet melalui kabel tembaga, yang hampir tidak realistis saat ini. Bagaimana dengan kabel CAT 7? Lupakan dia!

    Jika Anda memiliki jumlah uang yang baik, maka lebih baik untuk membelanjakannya spesialis jaringan, yang memiliki pengalaman yang cukup dalam memasang jaringan gigabit. Seorang spesialis akan dapat memasang kabel secara kompeten atau memeriksa jaringan yang ada untuk bekerja dengan gigabit Ethernet. Saat memasang kabel CAT 6, kami sangat menyarankan Anda mencari bantuan profesional, karena kabel ini menetapkan radius tekukan dan konektor berkualitas khusus.

    Peralatan gigabit

    Dalam beberapa hal, pertanyaan "gigabit atau tidak" bisa menjadi titik perdebatan setahun atau beberapa tahun yang lalu. Dari sudut pandang pembeli SOHO, transisi dari 10 ke 10/100 Mbps telah terjadi. Komputer yang lebih baru dilengkapi dengan port Ethernet 10/100, router sudah menggunakan sakelar 10/100 bawaan daripada hub 10BaseT. Namun, perubahan tersebut bukan merupakan konsekuensi dari persyaratan dan keinginan "jaringan" rumah. Mereka puas dengan peralatan yang ada.

    Untuk perubahan ini, kami harus berterima kasih kepada pengguna korporat yang hari ini membeli dalam jumlah besar hanya 10/100 peralatan, yang memungkinkan mereka untuk menurunkan harga. Setelah produsen peralatan konsumen menemukan bahwa menggunakan chip 10BaseT versus opsi 10/100 lebih mahal Mereka tidak ragu untuk waktu yang lama.

    Dengan demikian, arsitektur kemarin berdasarkan hub 10BaseT diam-diam pindah ke jaringan 10/100 yang diaktifkan hari ini. Kami akan mengalami transisi yang persis sama dari 10/100 ke 10/100/1000 Mbps. Dan meskipun titik kritisnya masih satu atau dua tahun lagi, transisi sudah dimulai dan harga terus turun dengan mantap.

    Yang Anda butuhkan hanyalah membeli kartu jaringan gigabit dan sakelar gigabit. Mari kita lihat mereka sedikit lebih detail.

    • kartu jaringan

      Kartu jaringan PCI 10/100/1000BaseT 32-bit bermerek seperti Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T dan SMC SMC9552TX berharga $40 hingga $70 di Internet. Produk dari produsen lapis kedua sekitar $5 lebih murah. Dan meskipun NIC gigabit sekitar dua setengah kali lebih mahal daripada rata-rata 10/100 kartu, sepertinya dompet Anda tidak akan melihat perbedaan sama sekali kecuali Anda membelinya dalam jumlah besar.

      Anda dapat menemukan kartu jaringan yang mendukung tidak hanya bus PCI 32-bit, tetapi juga yang 64-bit, tetapi juga lebih mahal. Apa yang tidak akan Anda lihat adalah adaptor CardBus untuk laptop Anda. Untuk beberapa alasan, pabrikan percaya bahwa laptop tidak memerlukan jaringan gigabit sama sekali.

    • Sakelar

      Tapi harga switch 10/100/1000 membuat Anda berpikir sepuluh kali tentang kelayakan beralih ke gigabit Ethernet. Kabar baiknya adalah bahwa switch gigabit transparan telah muncul hari ini, yang jauh lebih murah daripada rekan-rekan mereka yang dikelola untuk pasar korporat.

      Sakelar Netgear GS104 empat port 10/100/1000 sederhana dapat dibeli dengan harga kurang dari $225. Jika Anda memilih merek yang kurang dikenal seperti TEG-S40TXE TRENDnet, Anda akan mendapatkan harga hingga $150. Tidak cukup empat port - tolong. Netgear GS108 versi delapan port akan dikenakan biaya sekitar $450, sedangkan TRENDnet TEG-S80TXD akan dikenakan biaya sekitar $280.

      Mempertimbangkan bahwa sakelar 10/100 lima port hanya berharga $20 hari ini, harga per gigabit akan tampak terlalu tinggi bagi sebagian orang. Tapi ingat: sampai saat ini, Anda hanya bisa membeli $100+ switch gigabit terkelola per port. Harga bergerak ke arah yang benar!

    Apakah komputer perlu diubah?

    Mari kita buka sedikit rahasia gigabit Ethernet: di bawah Win98 atau 98SE, kemungkinan besar Anda tidak akan mendapatkan keuntungan apa pun dari kecepatan gigabit. Dan saat mengedit registri dapat mencoba meningkatkan throughput, Anda masih tidak akan mendapatkan peningkatan kinerja yang signifikan dibandingkan perangkat keras 10/100 saat ini.

    Masalahnya terletak pada tumpukan TCP/IP Win98, yang tidak dirancang dengan mempertimbangkan jaringan berkecepatan tinggi. Tumpukan memiliki masalah bahkan menggunakan 100BaseT jaringan, lalu mengapa berbicara tentang komunikasi gigabit! Kami akan kembali ke masalah ini di artikel kedua, tetapi untuk saat ini Anda hanya perlu mempertimbangkan Win2000 Dan WinXP untuk bekerja dengan gigabit Ethernet.

    Dengan kalimat terakhir, kami bukan kami berasumsi bahwa hanya Windows 2000 dan XP yang mendukung kartu jaringan gigabit. Kami hanya belum menguji kinerja di bawah sistem operasi lain, jadi tolong jangan berkomentar pedas!

    Jika Anda bertanya-tanya apakah Anda harus membuang komputer lama yang bagus dan membeli yang baru untuk menggunakan Gigabit Ethernet, maka jawaban kami adalah "mungkin". Berdasarkan pengalaman praktis kami, satu hertz prosesor "modern" sama dengan satu bit per detik dari bandwidth jaringan. Salah satu produsen peralatan jaringan gigabit setuju dengan kami: mesin apa pun dengan kecepatan clock 700 MHz atau di bawahnya tidak akan dapat sepenuhnya memanfaatkan bandwidth gigabit Ethernet. Jadi bahkan dengan sistem operasi yang tepat, gigabit ethernet seperti tapal mati untuk komputer lama. Anda lebih suka melihat kecepatan 100-500 Mbps

    Saya tidak terburu-buru untuk memindahkan jaringan rumah saya dari 100 Mbps ke 1 Gbps, yang cukup aneh bagi saya karena saya mengirim melalui jaringan sejumlah besar file. Namun, ketika saya menghabiskan uang untuk memutakhirkan komputer atau infrastruktur saya, saya mendapati diri saya mendapatkan peningkatan kinerja langsung dalam aplikasi dan game yang saya jalankan. Banyak pengguna suka menghibur diri sendiri kartu video baru, Unit pemrosesan utama dan beberapa gadget. Namun, untuk beberapa alasan, peralatan jaringan tidak menarik antusiasme seperti itu. Memang, sulit untuk menginvestasikan uang yang diperoleh dalam infrastruktur jaringan daripada hadiah ulang tahun teknologi lainnya.

    Namun, kebutuhan bandwidth saya sangat tinggi, dan pada satu titik saya menyadari bahwa infrastruktur untuk 100 Mbps tidak lagi cukup. Semua komputer di rumah saya sudah menginstal adaptor 1Gb/s terintegrasi (pada motherboard ah), jadi saya memutuskan untuk mengambil daftar harga perusahaan komputer terdekat dan melihat apa yang saya perlukan untuk mengubah seluruh infrastruktur jaringan menjadi 1 Gb / s.

    Tidak, jaringan rumah gigabit sama sekali tidak rumit.

    Saya membeli dan menginstal semua perangkat keras. Saya ingat dulu butuh sekitar satu setengah menit untuk menyalin file besar melalui jaringan 100Mbps. Setelah memutakhirkan ke 1 Gb / s, file yang sama mulai disalin dalam 40 detik. Peningkatan kinerjanya bagus, tetapi saya tetap tidak mendapatkan peningkatan 10x yang saya harapkan dari membandingkan throughput 100Mbps hingga 1Gbps dari jaringan lama dan baru.

    Apa alasannya?

    Untuk jaringan gigabit, semua bagiannya harus mendukung 1 Gb/s. Misalnya, jika Anda memiliki kartu jaringan gigabit dan kabel yang sesuai terpasang, tetapi hub / switch hanya mendukung 100 Mbps, maka seluruh jaringan akan beroperasi pada 100 Mbps.

    Persyaratan pertama adalah pengontrol jaringan. Yang terbaik adalah jika setiap komputer di jaringan dilengkapi dengan adaptor jaringan gigabit (terpisah atau terintegrasi pada motherboard). Persyaratan ini adalah yang paling mudah untuk dipenuhi, karena sebagian besar produsen motherboard telah mengintegrasikan pengontrol jaringan gigabit selama beberapa tahun terakhir.

    Persyaratan kedua adalah bahwa kartu jaringan juga harus mendukung 1 Gb / s. Ada kesalahpahaman umum bahwa jaringan Gigabit memerlukan kabel Kategori 5e, tetapi kenyataannya, bahkan kabel Cat 5 yang lama mendukung 1 Gbps. Namun, kabel Cat 5e memiliki kinerja yang lebih baik, sehingga akan lebih solusi optimal untuk jaringan gigabit, terutama jika panjang kabelnya lumayan. Namun, kabel Cat 5e masih yang termurah saat ini, karena standar Cat 5 yang lama sudah usang. Kabel Cat 6 yang lebih baru dan lebih mahal menawarkan kinerja gigabit yang lebih baik. Kami akan membandingkan kinerja kabel Cat 5e vs Cat 6 nanti di artikel kami.

    Komponen ketiga dan mungkin yang paling mahal dalam jaringan gigabit adalah hub/switch 1 Gbps. Tentu saja, lebih baik menggunakan sakelar (mungkin dipasangkan dengan router), karena hub atau hub bukanlah perangkat yang paling cerdas, itu hanya menyiarkan semua data jaringan di semua port yang tersedia, yang menyebabkan banyak tabrakan dan perlambatan. menurunkan kinerja jaringan. Jika Anda membutuhkan kinerja tinggi, maka sakelar gigabit sangat diperlukan, karena hanya meneruskan data jaringan ke port yang diinginkan, yang secara efektif meningkatkan kecepatan jaringan dibandingkan dengan hub. Router biasanya berisi sakelar bawaan (dengan beberapa port LAN) dan juga memungkinkan Anda untuk menghubungkan jaringan rumah Anda ke Internet. Sebagian besar pengguna rumahan memahami manfaat router, jadi router gigabit adalah pilihan yang menarik.

    Seberapa cepat seharusnya gigabit? Jika Anda mendengar awalan "giga", maka maksud Anda mungkin 1000 megabita, sedangkan jaringan gigabit harus menyediakan 1000 megabita per detik. Jika Anda berpikir demikian, maka Anda tidak sendirian. Namun sayang, kenyataannya berbeda.

    Apa itu gigabit? Itu 1000 megabit, bukan 1000 megabita. Ada 8 bit dalam satu byte, jadi mari kita hitung saja: 1.000.000.000 bit dibagi 8 bit = 125.000.000 byte. Ada sekitar satu juta byte dalam satu megabyte, jadi jaringan gigabit harus menyediakan kecepatan transfer data maksimum teoritis sekitar 125 MB / s.

    Tentu, 125 MB/s tidak terdengar mengesankan seperti gigabit, tetapi pikirkanlah: jaringan dengan kecepatan itu secara teoritis harus mentransfer satu gigabyte data hanya dalam delapan detik. Arsip 10 GB harus ditransfer hanya dalam satu menit dan 20 detik. Kecepatannya luar biasa: ingat saja berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer satu gigabyte data sebelum stik USB menjadi secepat sekarang.

    Harapannya tinggi, jadi kami memutuskan untuk mentransfer file melalui jaringan gigabit dan menikmati kecepatan mendekati 125 MB / s. Kami tidak memiliki peralatan ajaib khusus: jaringan rumah sederhana dengan beberapa teknologi lama tapi layak.

    Menyalin file 4,3 GB dari satu komputer rumah yang lain berjalan dengan kecepatan rata-rata 35,8 MB/s (kami menjalankan pengujian lima kali). Ini hanya 30% dari plafon jaringan gigabit 125 MB/s teoritis.

    Apa penyebab masalahnya?

    Mengambil komponen untuk memasang jaringan gigabit cukup sederhana, tetapi membuat jaringan bekerja pada kecepatan maksimum jauh lebih sulit. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan jaringan melambat cukup banyak, tetapi seperti yang telah kami temukan, semuanya bermuara pada seberapa cepat hard drive mampu mentransmisikan data ke pengontrol jaringan.

    Batasan pertama yang harus dipertimbangkan adalah antarmuka pengontrol jaringan gigabit dengan sistem. Jika pengontrol Anda terhubung melalui bus PCI lama, maka jumlah data yang secara teoritis dapat ditransfer adalah 133 MB / s. Untuk throughput 125 MB/s pada Gigabit Ethernet, ini tampaknya sudah cukup, tetapi ingat throughput itu bus PCI didistribusikan ke seluruh sistem. Setiap kartu PCI tambahan dan banyak komponen sistem akan menggunakan bandwidth yang sama, mengurangi sumber daya yang tersedia kartu jaringan. Untuk pengontrol dengan antarmuka baru PCI Express(PCIe) tidak ada masalah seperti itu, karena setiap jalur PCIe menyediakan setidaknya 250 MB / s bandwidth, dan ini eksklusif untuk perangkat.

    Faktor penting berikutnya yang mempengaruhi kecepatan jaringan adalah kabel. Banyak ahli menunjukkan bahwa dalam kasus peletakan kabel jaringan di dekat kabel listrik yang merupakan sumber gangguan, kecepatan rendah terjamin. Panjang kabel yang panjang juga menjadi masalah, karena kabel tembaga Cat 5e disertifikasi untuk panjang maksimum 100 meter.

    Beberapa ahli merekomendasikan untuk menjalankan kabel Cat 6 baru, bukan Cat 5e. Seringkali sulit untuk membenarkan rekomendasi seperti itu, tetapi kami akan mencoba menguji dampak kategori kabel pada jaringan rumah gigabit kecil.

    Jangan lupakan sistem operasinya. Tentu saja, sistem ini jarang digunakan dalam lingkungan gigabit, tetapi harus disebutkan bahwa Windows 98 SE (dan sistem operasi yang lebih lama) tidak akan dapat memanfaatkan gigabit Ethernet, karena tumpukan TCP / IP sistem operasi hampir tidak dapat memuat koneksi 100-Mbps secara maksimal. Windows 2000 dan yang lebih baru Versi Windows udah fit, walaupun udah tua sistem operasi Anda harus melakukan beberapa penyesuaian agar mereka menggunakan jaringan secara maksimal. Kami akan menggunakan Windows Vista 32-bit untuk pengujian kami, dan meskipun Vista tidak memiliki reputasi terbaik untuk beberapa tugas, ini adalah sistem jaringan gigabit sejak awal.

    Sekarang mari kita beralih ke hard drive. Bahkan antarmuka ATA/133 IDE yang lebih lama harus cukup untuk mendukung kecepatan transfer file teoritis 133 MB/s, sedangkan spesifikasi SATA yang lebih baru sesuai dengan tagihan karena menyediakan setidaknya 1,5 Gb/s (150 MB /dari). Namun, sementara kabel dan pengontrol dapat menangani transfer data pada kecepatan itu, hard drive sendiri tidak bisa.

    Ambil contoh, gaya modern yang khas HDD 500 GB, yang seharusnya memberikan throughput konstan sekitar 65 MB / s. Di awal platter (jalur luar) kecepatannya bisa lebih tinggi, tetapi saat Anda pindah ke jalur dalam, throughputnya turun. Data pada trek internal dibaca lebih lambat, sekitar 45 MB/dtk.

    Tampaknya bagi kami bahwa kami mempertimbangkan semua kemungkinan "kemacetan". Apa yang tersisa untuk dilakukan? Itu perlu untuk melakukan beberapa tes dan melihat apakah kami bisa mendapatkan kinerja jaringan hingga batas teoretis 125 MB / s.

    Konfigurasi tes

    Sistem pengujian Sistem server Sistem klien
    CPU Intel Core 2 Duo E6750 (Conroe), 2,66 GHz, FSB-1333, cache 4 MB Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 GHz, FSB-1200, cache 8 MB
    papan utama ASUS P5K, Intel P35, BIOS 0902 MSI P7N SLI Platinum, Nvidia nForce 750i, BIOS A2
    Bersih Pengontrol LAN Gigabit Abit Tertanam Pengontrol Ethernet nForce 750i Gigabit terintegrasi
    Penyimpanan Wintec Ampo PC2-6400, 2x 2048 MB, DDR2-667, CL 5-5-5-15 pada 1,8 V A-Data EXTREME DDR2 800+, 2x 2048MB, DDR2-800, CL 5-5-5-18 pada 1.8V
    Kartu video ASUS GeForce GTS 250 Dark Knight, 1 GB GDDR3-2200, GPU 738 MHz, shader 1836 MHz MSI GTX260 Lightning, 1792MB GDDR3-1998, GPU 590MHz, shader 1296MHz
    Harddisk 1 Seagate Barracuda ST3320620AS, 320 GB, 7200 rpm, cache 16 MB, SATA 300
    Harddisk 2 2x Hitachi Deskstar 0A-38016 dalam RAID 1, 7200 rpm, cache 16MB, SATA 300 Western Digital Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 GB, 7200 rpm, cache 8 MB, SATA 300
    Sumber Daya listrik Aerocool Zerodba 620w, 620W, ATX12V 2.02 Ultra HE1000X, ATX 2.2, 1000W
    saklar jaringan D-Link DGS-1008D, Sakelar Desktop Gigabit 8-Port 10/100/1000 Tidak Terkelola
    Perangkat lunak dan driver
    OS Microsoft Windows Vista Ultimate 32-bit 6.0.6001, SP1
    Versi DirectX DirectX 10
    driver grafis NVIDIA GeForce 185.85

    Tes dan pengaturan

    Tes dan pengaturan
    Nodesoft Diskbench Versi: 2.5.0.5, Salin file, Pembuatan, Baca, dan Benchmark Batch
    SiSoftware Sandra 2009 SP3 Versi 2009.4.15.92, Uji CPU = CPU Aritmatika / Multimedia, Uji Memori = Bandwidth Benchmark

    Sebelum melakukan pengujian apa pun, kami memutuskan untuk menguji hard drive secara offline untuk melihat seberapa banyak throughput yang dapat kami harapkan dalam skenario yang ideal.

    Kami memiliki dua PC yang berjalan di jaringan rumah gigabit kami. Yang pertama, yang akan kita sebut server, dilengkapi dengan dua subsistem disk. Hard drive utama adalah 320 GB Seagate Barracuda ST3320620AS berusia beberapa tahun. Server bertindak sebagai NAS dengan larik RAID dari dua hard drive Hitachi Deskstar 0A-38016 1TB yang dicerminkan untuk redundansi.

    Kami menyebut PC kedua di jaringan sebagai klien, ia memiliki dua hard drive: keduanya 500 GB Western Digital Caviar 00AAJS-00YFA, berusia sekitar enam bulan.

    Kami pertama-tama menguji kecepatan hard drive sistem server dan klien untuk melihat kinerja apa yang dapat kami harapkan darinya. Kami menggunakan tes perangkat keras dalam paket SiSoftware Sandra 2009.

    Impian kami untuk mencapai kecepatan transfer file gigabit segera sirna. Kedua hard drive tunggal mencapai kecepatan baca maksimum sekitar 75 MB/s dalam kondisi ideal. Karena pengujian ini dilakukan dalam kondisi nyata, dan drive 60% penuh, kami dapat mengharapkan kecepatan baca mendekati indeks 65 MB / s yang kami dapatkan untuk kedua hard drive.

    Tapi mari kita lihat kinerja RAID 1 - yang terbaik array yang diberikan bahwa pengontrol RAID perangkat keras dapat meningkatkan kinerja baca dengan memperoleh data dari kedua hard drive secara bersamaan, mirip dengan larik RAID 0; tetapi efek ini diperoleh (sejauh yang kami tahu) hanya dengan pengontrol RAID perangkat keras, dan bukan dengan solusi RAID perangkat lunak. Dalam pengujian kami susunan RAID memberikan kinerja membaca yang jauh lebih baik daripada satu hard drive, jadi ada kemungkinan besar kita akan mendapatkan kecepatan transfer file jaringan yang tinggi dari larik RAID 1. ke indeks 88 MB/s karena lariknya 55% penuh.

    Oleh karena itu, kita harus mendapatkan sekitar 88 MB/s melalui jaringan gigabit, bukan? Ini tidak terlalu dekat dengan batas maksimum jaringan Gigabit 125Mb/dtk, tetapi jaringan 100Mb/dtk yang jauh lebih cepat memiliki batas maksimum 12,5Mb/dtk, jadi mendapatkan 88Mb/dtk dalam praktiknya tidak akan buruk sama sekali.

    Tapi tidak semuanya begitu sederhana. Fakta bahwa kecepatan baca dari hard drive cukup tinggi tidak berarti sama sekali bahwa mereka akan menulis informasi dengan cepat dalam kondisi nyata. Mari kita jalankan beberapa tes penulisan disk sebelum menggunakan jaringan. Kami akan mulai dari server kami dan menyalin gambar 4,3 GB dari larik RAID cepat ke hard drive sistem 320 GB dan sebaliknya. Kami kemudian akan menyalin file dari drive D: klien ke drive C:-nya.

    Seperti yang Anda lihat, menyalin dari larik RAID cepat ke drive C: memberikan kecepatan rata-rata hanya 41 MB / s. Dan menyalin dari drive C: ke array RAID 1 membuatnya hanya 25 MB/s. Apa yang terjadi?

    Inilah yang terjadi dalam kenyataan: hard drive C: dirilis sedikit lebih dari setahun yang lalu, tetapi 60% penuh, mungkin sedikit terfragmentasi, sehingga tidak memecahkan rekor. Ada faktor lain, yaitu seberapa cepat sistem dan memori secara umum. RAID 1 terdiri dari perangkat keras yang relatif baru, tetapi karena redundansi, informasi harus ditulis ke dua hard drive secara bersamaan, yang mengurangi kinerja. Meskipun larik RAID 1 dapat memberi Anda kinerja baca yang tinggi, kecepatan tulis harus dikorbankan. Tentu saja, kita dapat menggunakan larik RAID 0, yang memberikan kecepatan tulis dan baca yang tinggi, tetapi jika satu hard drive mati, maka semua informasi akan rusak. Secara umum, RAID 1 adalah opsi yang lebih baik jika Anda menghargai data yang disimpan di NAS.

    Namun, tidak semuanya hilang. Digital Caviar 500 GB yang baru mampu menulis file kami pada 70,3 MB/s (rata-rata lebih dari lima uji coba) dan juga mencapai 73,2 MB/s.

    Dengan semua itu, kami mengharapkan kecepatan transfer Gigabit maksimum 73MB/dtk dari larik NAS RAID 1 ke drive C: klien dalam kondisi dunia nyata. Kami juga akan menguji transfer file dari drive C: klien ke drive C: server untuk melihat apakah kami secara realistis dapat mengharapkan 40 MB/s ke arah itu.

    Mari kita mulai dengan tes pertama, di mana kita mengirim file dari drive C: klien ke drive C: server.

    Seperti yang Anda lihat, hasilnya sesuai dengan harapan kami. Jaringan gigabit, secara teoritis mampu mencapai 125 MB/s, mengirimkan data dari drive klien C: pada kecepatan maksimum yang mungkin, mungkin sekitar 65 MB/s. Namun, seperti yang kami tunjukkan di atas, drive server C: hanya dapat menulis pada kecepatan sekitar 40 MB/s.

    Sekarang mari salin file dari larik RAID berkecepatan tinggi server ke drive C: komputer klien.

    Semuanya ternyata seperti yang kami harapkan. Dari pengujian kami, kami mengetahui bahwa drive C: komputer klien mampu menulis data pada kecepatan sekitar 70 MB/s, dan kinerja jaringan gigabit sangat mendekati kecepatan ini.

    Sayangnya, hasil kami bahkan tidak mendekati throughput maksimum teoritis 125 MB/s. Bisakah kita menguji kecepatan maksimum jaringan? Tentu, tetapi tidak dalam skenario yang realistis. Kami akan mencoba untuk mentransfer informasi melalui jaringan dari memori ke memori untuk melewati batasan bandwidth dari hard drive.

    Untuk melakukan ini, kami akan membuat disk RAM 1 GB di server dan PC klien, dan kemudian mentransfer file 1 GB antara disk ini melalui jaringan. Karena memori DDR2 yang lebih lambat dapat mentransfer data lebih dari 3000 MB/s, bandwidth jaringan akan menjadi faktor pembatas.

    Kami mendapatkan kecepatan maksimum 111,4 MB/s untuk jaringan gigabit kami, yang sangat dekat dengan batas teoritis 125 MB/s. Hasil yang sangat baik, tidak perlu mengeluh, karena throughput nyata masih belum mencapai maksimum teoritis karena transmisi informasi tambahan, kesalahan, transmisi ulang, dll.

    Kesimpulannya adalah sebagai berikut: hari ini, kinerja transfer informasi melalui jaringan gigabit bertumpu pada hard drive, yaitu kecepatan transfer akan dibatasi oleh hard drive paling lambat yang terlibat dalam proses tersebut. Setelah menjawab pertanyaan yang paling penting, kita dapat melanjutkan ke tes kecepatan tergantung pada konfigurasi kabel, sehingga artikel kita selesai. Bisakah pengoptimalan pemasangan kabel membawa kecepatan jaringan lebih dekat ke batas teoretis?

    Karena kinerja dalam pengujian kami mendekati apa yang kami harapkan, kami tidak mungkin melihat peningkatan apa pun saat mengubah konfigurasi kabel. Tapi kami masih ingin menjalankan tes untuk mendekati batas kecepatan teoretis.

    Kami menjalankan empat tes.

    Tes 1: default.

    Dalam pengujian ini, kami menggunakan dua kabel dengan panjang sekitar 8 meter, masing-masing terhubung ke komputer di satu ujung dan ke sakelar gigabit di ujung lainnya. Kami meninggalkan kabel di tempat mereka diletakkan, yaitu di sebelah kabel daya dan soket.

    Kali ini kami menggunakan kabel ke-8 yang sama seperti pada pengujian pertama, tetapi dipindahkan kabel jaringan sejauh mungkin dari kabel listrik dan kabel ekstensi.

    Dalam pengujian ini, kami melepas salah satu dari 8 kabel dan menggantinya dengan kabel Cat 5e sepanjang satu meter.

    DI DALAM tes terakhir kami telah mengganti kabel Cat 5e ke-8 dengan kabel Cat 6 ke-8.

    Secara umum, pengujian kami terhadap konfigurasi kabel yang berbeda tidak menunjukkan perbedaan yang serius, tetapi kesimpulan dapat ditarik.

    Tes 2: Mengurangi interferensi dari kabel listrik.

    Pada jaringan yang lebih kecil, seperti jaringan rumah kami, pengujian menunjukkan bahwa Anda tidak perlu khawatir menjalankan kabel LAN di dekat kabel daya, stopkontak, dan kabel ekstensi. Tentu saja, pickup akan lebih tinggi, tetapi ini tidak akan memberikan efek serius pada kecepatan jaringan. Namun, dengan semua yang dikatakan, yang terbaik adalah menghindari meletakkan di dekat kabel listrik, dan Anda harus ingat bahwa dalam jaringan Anda situasinya mungkin berbeda.

    Tes 3: kami mengurangi panjang kabel.

    Ini bukan tes yang sepenuhnya benar, tetapi kami mencoba menemukan perbedaannya. Harus diingat bahwa mengganti kabel delapan meter dengan kabel satu meter dapat menyebabkan hasilnya hanya dipengaruhi oleh kabel yang berbeda dari perbedaan jarak. Bagaimanapun, dalam sebagian besar pengujian, kami tidak melihat perbedaan yang signifikan, dengan pengecualian peningkatan throughput yang tidak wajar selama penyalinan dari drive klien C: ke server C:.

    Tes 4: Ganti kabel Cat 5e dengan Cat 6.

    Sekali lagi, kami tidak menemukan perbedaan yang signifikan. Karena panjang kabel sekitar 8 meter, kabel yang lebih panjang dapat membuat perbedaan besar. Tetapi jika Anda tidak memiliki panjang maksimum, maka kabel Cat 5e akan bekerja cukup baik di jaringan rumah gigabit dengan jarak antara dua komputer 16 meter.

    Sangat menarik untuk dicatat bahwa manipulasi kabel tidak berpengaruh pada transfer data antara disk RAM komputer. Cukup jelas bahwa beberapa komponen lain di jaringan membatasi kinerja hingga angka ajaib 111 MB/s. Namun, hasil seperti itu masih dapat diterima.

    Apakah jaringan gigabit memberikan kecepatan gigabit? Ternyata, mereka hampir melakukannya.

    Namun, dalam kondisi nyata, kecepatan jaringan akan sangat dibatasi oleh hard drive. Dalam skenario memori-ke-memori sintetis, jaringan gigabit kami memberikan kinerja yang sangat dekat dengan batas teoretis 125 MB/dtk. Kecepatan jaringan normal, dengan mempertimbangkan kinerja hard drive, akan dibatasi hingga 20 hingga 85 MB / s, tergantung pada hard drive yang digunakan.

    Kami juga menguji efek kabel daya, panjang kabel, dan upgrade Cat 5e ke Cat 6. jaringan rumah tidak ada faktor yang disebutkan yang memiliki pengaruh signifikan terhadap kinerja, meskipun kami ingin mencatat bahwa dalam jaringan yang lebih besar dan lebih kompleks dengan panjang yang lebih panjang, faktor-faktor ini dapat mempengaruhi lebih banyak lagi.

    Secara umum, jika Anda mentransfer sejumlah besar file di jaringan rumah Anda, maka kami sarankan untuk menginstal jaringan gigabit. Beralih dari jaringan ke 100 Mbps akan memberikan peningkatan kinerja yang bagus, setidaknya Anda akan mendapatkan peningkatan dua kali lipat dalam kecepatan transfer file.

    Gigabit Ethernet di jaringan rumah dapat memberi Anda peningkatan kinerja yang lebih besar jika Anda membaca file dari NAS cepat yang menggunakan larik RAID perangkat keras. Di jaringan pengujian kami, kami mentransfer file 4,3 GB hanya dalam satu menit. Melalui koneksi 100 Mbps, file yang sama disalin selama sekitar enam menit.

    Jaringan gigabit menjadi semakin terjangkau. Sekarang tinggal menunggu kecepatan hard drive naik ke level yang sama. Sementara itu, kami menyarankan untuk membuat susunan yang dapat melewati batasan teknologi HDD saat ini. Kemudian Anda dapat memeras lebih banyak kinerja dari jaringan gigabit.

    ARTIKEL TERKAIT