10-Gigabit Ethernet, às vezes chamado de 10-GbE ou 10 GigE, é a mais recente melhoria no padrão Ethernet , ratificado em 2003 para fibra como o padrão 802.3ae, em 2004 para cabo twinax como o padrão 802.3ak e em 2006 para UTP como o padrão 802.3an.
O 10-Gigabit Ethernet oferece dez vezes a velocidade do Gigabit Ethernet. Este rendimento extraordinário mais a compatibilidade com os padrões Ethernet existentes resultaram em 10-Gigabit Ethernet tornando-se rapidamente o novo padrão para backbones de rede de alta velocidade, suplantando tecnologias mais antigas, como ATM sobre SONET. A Ethernet de 10 Gigabit fez incursões até mesmo na área de redes de área de armazenamento (SAN), onde Fibre Channel tem sido o padrão dominante por muito tempo. Este novo padrão Ethernet oferece uma maneira rápida, simples e relativamente barata de incorporar links de alta velocidade em sua rede.
Como o 10-Gigabit Ethernet é simplesmente uma extensão da família de padrões Ethernet existente, é um verdadeiro padrão Ethernet - é totalmente compatível com versões anteriores e mantém a compatibilidade total com Ethernet 10-/100-/1000 Mbps. Ele não tem impacto nos nós Ethernet existentes, permitindo que você atualize sua rede com escalabilidade e caminhos de atualização diretos.
A Ethernet de 10 Gigabit é mais barata de instalar do que os padrões de alta velocidade mais antigos, como o ATM. Além de ser relativamente barato de instalar, o custo de manutenção e gerenciamento da rede também permanece baixo—10-Gigabit Ethernet pode ser facilmente gerenciado por administradores de rede locais.
A Ethernet de 10 Gigabit também é mais eficiente do que outros padrões de alta velocidade. Como ele usa os mesmos quadros Ethernet dos padrões Ethernet anteriores, ele pode ser integrado à sua rede usando switches em vez de roteadores. Os pacotes não precisam ser fragmentados, remontados ou traduzidos para que os dados passem.
Ao contrário dos padrões Ethernet anteriores, que operam em half ou full-duplex, o 10-Gigabit Ethernet opera apenas em full-duplex, eliminando colisões e abandonando o protocolo CSMA/CD usado para negociar links half-duplex. Ele mantém a compatibilidade do quadro MAC com padrões Ethernet anteriores com comprimentos de quadro de 64 a 1518 bytes. O padrão de 10 Gigabit não oferece suporte a quadros jumbo, embora existam métodos proprietários para acomodá-los.
Existem dois grupos de padrões Ethernet de 10 Gigabits de camada física (PHY) para fibra: LAN-PHY e WAN-PHY.
LAN-PHY é o grupo de padrões mais comum. Ele é usado para conexões simples de switch e roteador em fibra privada e usa uma taxa de linha de 10,3125 Gbps com codificação de 64B/66B.
O outro grupo de padrões Ethernet de 10 Gigabit, WAN-PHY, é usado com interfaces SONET/SDH para redes de longa distância em cidades, estados—mesmo internacionalmente.
LAN-PHY
10GBASE-SR (Short-Range) é um padrão de fibra serial de curto alcance que opera em duas fibras multimodo. Ele tem um alcance de 26 a 82 metros (85 a 269 pés) em fibra legada de 62,5 & micro;m de 850 nm e até 300 metros (984 pés) em fibra de 50 µm de 850 nm.
10GBASE-LR (Long-Range) é um padrão Ethernet serial de longo alcance de 10 Gbps que opera em alcances de até 25 quilômetros (15,5 milhas) em duas fibras monomodo de 1310 nm.
O 10GBASE-ER (Extended-Range) é semelhante ao 10GBASE-LR, mas suporta distâncias de até 40 quilômetros (24,9 milhas) em duas fibras monomodo de 1550 nm.
10GBASE-LX4 usa multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso (CWDM) para alcançar alcances de 300 metros (984 pés) em duas fibras multimodo legadas de 850 nm ou até 10 quilômetros (6,2 milhas) em duas fibras monomodo de 1310 nm . Este padrão multiplexa quatro fluxos de dados em quatro comprimentos de onda diferentes na faixa de 1300 nm. Cada comprimento de onda transporta 3,125 Gbps para atingir a velocidade de 10 Gigabit.
WAN-PHY
Em Gigabit Ethernet baseado em fibra, os padrões 10GBASE-SR, 10GBASE-LR e 10GBASE-ER LAN-PHY têm equivalentes WAN-PHY chamados 10GBASE-SW, 10GBASE-LW e 10GBASE-EW. Não há padrão WAN-PHY correspondente a 10GBASE-LX4.
Os padrões WAN-PHY são projetados para operar em sistemas de alta velocidade, como SONET e SDH. Esses sistemas geralmente são operados por empresas de telecomunicações e podem ser usados para fornecer entrega de dados em alta velocidade em todo o mundo.
WAN-PHY 10-Gigabit Ethernet opera dentro de SDH e SONET usando um quadro SDH/SONET rodando a 9,953 Gbps sem a necessidade de mapear diretamente quadros Ethernet em SDH/SONET.
WAN-PHY é transparente para os dados — da perspectiva do usuário, parece exatamente o mesmo que LAN-PHY.
10GBASE-CX4
10GBASE-CX4 é um padrão que permite que a Ethernet seja executada no cabo CX4, que consiste em quatro pares de cobre biaxial agrupados em um único cabo. O cabo CX4 também é usado em alta velocidade InfiniBand® e aplicativos de armazenamento Fibre Channel. Embora o cabo CX4 seja um pouco mais barato de instalar do que o cabo de fibra ótica, ele é limitado a distâncias de até 15 metros. Como esse padrão usa um cabo especializado em distâncias curtas, o 10GBASE-CX4 geralmente é usado apenas em aplicativos limitados de data center, como conexão de servidores ou switches.
10GBASE-Kx
10GBASE-Kx é um backplane 10-Gigabit Ethernet e consiste em dois padrões. 10GBASE-KR é um padrão serial compatível com 10GBASE-SR, 10GBASE-LR e 10GBASE-ER. 10GBASE-KX4 é compatível com 10GBASE-LX4. Esses padrões usam até 40 polegadas de placa de circuito impresso de cobre com dois conectores no lugar do cabo. Esses padrões muito especializados são usados principalmente para switches, roteadores e servidores blade em aplicativos de data center.
10GBASE-T
10GBASE-T é o padrão de 10 Gigabits que usa o familiar cabo UTP de cobre blindado ou não blindado. Ele opera a distâncias de até 55 metros (180 pés) sobre o cabeamento de Categoria 6 existente ou até 100 metros (328 pés) sobre o cabeamento de Categoria 6 aumentada, ou “6a,” cabo, que é especialmente projetado para reduzir a diafonia entre os cabos UTP. O cabo da categoria 6a é um pouco mais volumoso do que o cabo da categoria 6, mas mantém os conectores RJ-45 familiares.
Para enviar dados nessas velocidades extremamente altas através do cabo UTP de quatro pares, o 10GBASE-T usa processamento de sinal digital sofisticado para suprimir diafonia entre pares e remover reflexos de sinal.
Aplicações Ethernet de 10 Gigabits
> A Ethernet de 10 Gigabit já está sendo implantada em aplicativos que exigem largura de banda extremamente alta:
> Como uma alternativa de baixo custo para Fibre Channel em aplicativos de rede de área de armazenamento (SAN).
> Interconexões de servidores de alta velocidade em clusters de servidores.
> Agregação de segmentos Gigabit em linhas tronco Ethernet de 10 Gigabit.
> Links switch-a-switch de alta velocidade em data centers.
> Links Ethernet de distância extremamente longa sobre infraestrutura SONET pública.
Embora a Ethernet de 10 Gigabit esteja sendo implementada atualmente apenas por usuários de volume extremamente alto, como redes corporativas, universidades, operadoras de telecomunicações e provedores de serviços de Internet, provavelmente é apenas uma questão de tempo até que ela envie vídeo para sua área de trabalho. Lembre-se de que apenas alguns anos atrás, meros 100 Mbps eram impressionantes o suficiente para serem chamados de “Fast Ethernet”
