Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet (GbE) er et uttrykk for å beskrive forskjellige teknologier for å overføre Ethernet pakker med en datarate på gigabit per sekund, slik det er definert i IEEE 802.3-2005 standarden.

Historie
Som følge av forskning gjort ved Xerox Corporation tidlig i 1970-årene, utviklet Ethernet seg til å bli den mest brukte fysisk og link-lags protokollen innen telekommunikasjon. Fast Ethernet økte den opprinnelige båndbredden fra 10 til 100 Megabit pr sekund (Mbit/s). Gigabit Ethernet var den neste runden med utvikling, som økte båndbredden videre til 1000 Mbit/s. Den første standarden for gigabit Ethernet ble fastsatt av IEEE i juni 1998 som IEE 802.3z. 802.3z er vanligvis referert til som 1000BASE-X, (der X refererer til enten -CX, -SX, -LX eller ikke-standardisert -ZX).

IEEE 802.3ab ble fastsatt i 1999 og definerer gigabit Ethernet transmisjon over uskjermet tvinnet par (UTP) kategori 5 og kategori 6 kabel og er blitt kjent som 1000BASE-T. Med fastsettelsen av 802.3ab, ble gigabit ethernet vanlig på PC-er slik at virksomheter kunne utnytte eksisterende kobberkabling. 

Opprinnelig ble gigabit Ethernet brukt i høykapasitet forbindelser i stamnettet for Internet (f.eks. på høykapasitets universitetsnett). I 2000 ble Apple Computers Power Mac G4 og PowerBook G4 de første masseproduserte PC-ene med 1000BASE-T grensesnitt. Senere har dette grensesnittet blitt vanlig i mange PC-er.

Fiberoptisk gigabit Ethernet har senere blitt forigått av 10 gigabit Ethernet som ble ratifisert av IEEE i 2002 og har gitt datarater som er 10 ganger høyere enn gigabit Ethernet. Arbeidet med kobberbasert 10 gigabit Ethernet og tvinnet par-kabel ble ferdigstilt i juni 2006. Foreløpig har 10 gigabit Ethernet over kobber begrenset nytte siden det kreves spesialisert kabling og plugger og har en avstandsbegrensning på 15 meter.

Oppsummering
Det er fire forskjellige standarder for fysisk lag for gigabit Ethernet som bruker optisk fiber, tvinnet parkabel eller balansert kobberkabel.

IEEE 802.3z standarden inneholder 1000BASE-SX transmisjon over multi-modus fiber, 1000BASE-LX transmisjon over single-modus fiber, og den nærmest utgåtte 1000BASE-CX for transmisjon over balansert kobber kabel. 

En annen standard, IEEE 802.3ab, definerer det vanlig 1000BASE-T grensesnittet.

1000BASE-X
1000BASE-X blir brukt i fagmiljøet for å referere til gigabit Ethernet transmisjon over fiber, der alternativene er 1000BASE-SX, -LX og den ikke standardiserte -LH/-ZX.

1000BASE-SX
1000BASE-SX er en fiberoptisk gigabit Ethernet standard. Den opererer over multi-modus fiber og bruker 850 nanometer bølgelengde nær infrarødt lys. Spesifikasjonen tillater en maksimal distanse mellom endepunktene på 220 m over 62.5/125 µm fiber, selv om den i praksis virker over vesentlig lengre avstander, med god kvalitet på fiber og termineringer. Med moderne 50/125 µm fiber kan man forlenge avstanden til 500 m eller mer. Denne kvaliteten er svært vanlig internt i kontorbygg, i telesentraler og for interconnect mellom operatører.

1000BASE-LX
1000BASE-LX er en fiberoptisk gigabit Ethernet standard som bruker lasere med lengre bølgelengde. Typisk opererer 1000BASE-LX med 1300 eller 1310 nm bølgelengde. 

1000BASE-LX er spesifisert til å virke opp til 2 km over 9 µm single modus fiber. I praksis den vil operere uten feil over langt større avstander. Mange leverandører garanterer at lasere virker opp til 10 eller 20 km, forutsatt at deres utstyr brukes i begge ender av forbindelsen. 1000BASE-LX kan også operere over multi modus fiber med en maksimal lengde på 550 m. For lengre avstander enn 300 m, kan bruk av spesielle patchesnorer være nødvendig.

1000BASE-ZX og 1000BASE-LH
1000BASE-ZX og 1000BASE-LH er ikke standardiserte, men er etablerte begreper for gigabit Ethernet overføring som bruker 1550 nm bølgelengde for å oppnå distanser over 70 km over single modus fiber.

1000BASE-CX
1000BASE-CX er en opprinnelig standard for gigabit Ethernet-forbindelse over kobberkabler med maksimum 25 m med bruk av balansert tvinnet parkabel eller skjermet tvinnet parkabel. Den er fremdeles brukt i spesielle tilfeller der kablingen ikke utføres av vanlige brukere. 1000BASE-T har overtatt for vanlig kobberkabling.

1000BASE-T
1000BASE-T (også kjent som IEEE 802.3ab) er en standard for gigabit Ethernet over kobberkabling. Den krever minimum kategori 5 kabel, tilsvarende 100BASE-TX, men kategori 5e og kategori 6 kan også brukes, og blir ofte anbefalt. 1000BASE-T krever at alle fire par er tilgjengelige og er vesentlig mer følsom for dårlig installert kabling enn 100BASE-TX. 

Hvert kabelsegment kan ha en maksimal distanse på 100 m, selv om flere leverandører hevder 150 m. Funksjonen Autonegotiation er et krav ifølge standarden for å bruke 100BASE-T. Flere drivere vill gi mulighet til å bruke 1000 Mbit/s full dupleks for å eliminere autonegotiation problemer.

1000BASE-TX
Telecommunications Industry Association (TIA) etablerte en versjon av 1000BASE-T som var enklere å implementere og kalte den 1000BASE-TX. Den enklere designen skulle i teorien redusere kostnadene for elektronikken ved at bare to par ble brukt i hver retning. Imidlertid krever to-par teknologien at kategori 6 kabling blir brukt, og den har dermed ikke slått an. Samtidig har prisen for 1000BASE-T utstyr falt sterkt. Mange 1000BASE-T produkter blir tilbudt som 1000BASE-TX basert på manglende kunnskap om at 1000BASE-TX faktisk er en annen standard.

Referanser

Se også 
 GBIC
 Ethernet
 Mørk fiber
 10 gigabit ethernet

Eksterne lenker
 Making the Transition to gigabit Ethernet – Advice on how to change your network to gigabit Ethernet
 IEEE and Gigabit Ethernet Alliance Announce Formal Ratification of gigabit Ethernet Over Copper Standard – Announcement from IEEE Jun 28, 1999
 gigabit Ethernet Alliance – Page from Lancaster University about the former gigabit Ethernet Alliance, w/ cabling details
 IEEE P802.3ab 1000BASE-T Task Force (historical information)
 IEEE 802.3 CSMA/CD (ETHERNET)
 Overview of Gigabit Ethernet

Datanett