شبکه گیگابایتی چیست

این استاندارد که که طراحی آن از حدود ۶ سال پیش آغاز شده بود سرانجام به بار نشست و سرعت آن چهار برابر پر سرعت ترین شبکه بی سیم کنونی است.کنترل کننده های Ethernet گیگا بایتی کم کم جای خود را روی بردهای اصلی بازکرده و جای کنترل کننده های Fast Ethernet را با سرعت ۱۰۰ مگا بیت بر ثانیه می گیرند. آزمایش ها نشان داده اند که سرعت شبکه های Ethernet گیگا بیتی در عمل به ۹۰ مگا بیت بر ثانیه می رسد. این میزان برابر است با ۱۰ برابر سرعت Fast Ethernet. آهنگ انتقال در Ethernet گیگابیتی در حال حاضر از هر سخت دیسکی بیشتر است. بنا براین هنگام کار با فایل های ویدئویی یا CAD که روی کامپیوتر های سرویس دهنده ذخیره شده اند، شبکه سرعت کار را کاهش نمی دهد. هر چه سریعتر، هر چه ارزانتر با گسترش کنترل کننده های گیگابیتی، در خواست برای سوئیچ های مناسب نیز رو به افزایش است. قیمت این دستگاه ها هم به طور همزمان رو به کاهش است به طوری که یک سوئیچ گیگا بیتی با ۸ درگاه سال گذشته حدود ۲۰۰۰ یورو پایین آمده. Ethernet گیگا بیتی با سرعت زیادی که دارد برای انتقال داده ها روی شبکه های محلی هم بسیار مناسب است. دستگاه های Ethernet گیگا بیتی اگر چه با گونه های پیشین یعنی Fast Ethernet و Ethernet مگا بیتی سازگارند اما برای بهره مندی از بیشترین سرعت باید از هر ۴ زوج سیم استفاده کرد. افزون بر این از یک مدولاسیون پنج سطحی نیز استفاده می شود. همه اینها به این معنی است که روی هر زوج سیم و در هر تپش با بسامد ۱۰۰ مگا هرتز بیش از دو بیت منتقل می شود. در نتیجه بیش از یک گیگابیت بر ثانیه فرستاده می شود که بخشی از این پهنای باند اضافی برای رمز گذاری داده ها با شیوه Trellis به کار می رود. داده هایی که در این شیوه به جریان داده های اضافه می شود پایداری و ایمنی این شبکه ها را افزایش می دهد. کابل ها یکسان نیستند برای بهره مندی از بیشترین سرعت، باید کابل ها را کمی پیچیده تر ساخت. کابل های ۴ رشته ای Cat5 که در Fast Ethernet در فاصله های کوتاه به کار می روند در Ethernet گیگا بیتی قابل استفاده نیستند و سرعت این دستگاه ها را تا حد Fast Ethernet کاهش می دهند. جالب است بدانید که در سخت افزار گیگا بیتی تفاوتی میان درگاه های Uplink و Downlink وجود ندارند. هر دستگاه طرف مقابل را شناسایی کرده و بسته به اینکه در سمت دیگر یک کارت شبکه یا یک سوئیچ قرار داشته باشد خود را تنظیم می کند. کابل های هشت رشته ای هم از نظر کیفیت با هم تفاوت دارند. قیمت کابل های Cat6 به طور نظری امکان استفاده از بسامد ۳۰۰ مگا هرتز را فراهم می کند و آهنگ انتقال آن در مقایسه با Cat5 روی هر جفت سیم سه برابر است. طول کابل Cat6 حداکثر ۱۰۰ متر است که در صورت استفاده از یک سوئیچ می توان دو دستگاه کامپیوتر به فاصله ۲۰۰ متر را به یکدیگر متصل کرد.
در این کابل ها در مقایسه با Cat5 ویژگى آبشارى (Cascading) بسیار محدودتر شده به طورى که به جاى امکان استفاده از پنج سوئیچ پشت سر هم (که فاصله را به ۶۰۰ متر مى رسانند) فقط مى توان از دو سوئیچ استفاده کرد که حداکثر فاصله را به ۳۰۰ متر محدود مى کند. بنا براین در ساختمان هاى بزرگ براى استفاده از کابل هاى Cat6 وجود Router لازم است. در صورت افزایش فاصله (براى نمونه میان دو ساختمان) باید به جاى کابل هاى مسى، کابل هاى فیبر نورى را به کار برد. در این کابل هاى فیبر نورى Single Mode، فاصله مى تواند تا پنج کیلومتر افزایش یابد. این را هم بگوییم که تجهیزات استفاده از فیبر نورى بیش از ۱۰برابر تجهیزات کابل Cat5 قیمت دارند. سرعت بسیار بالا براى کامپیوترهاى شخصى بد نیست فاصله هاى زیاد را به حال خود گذاشته و کمى کاربرد شبکه هاى گیگابیتى را در کامپیوترهاى شخصى بررسى کنیم. پهناى باندى که این شبکه ها فراهم مى کنند برخى تغییرات را در سخت افزار کامپیوترهاى شخصى ایجاب مى کند. کارت شبکه گیگا بیتى در حالت دو طرفه کامل (Full Duplex) کار مى کند. یعنى مى تواند همزمان داده را فرستاده و دریافت کند که این آهنگ انتقال ۱۸۰ مگابایت در ثانیه را به دست مى دهد در حالى که پهناى باند گذرگاه PCI فقط ۱۳۳ مگابایت برثانیه است. البته اگر در سیستم کارت PCI دیگرى مانند کارت صوتى یا کنترل کننده RAID وجود داشته باشد این پهناى باند ۱۳۳ مگابایتى باز هم کاهش یافته و باقیمانده آن دراختیار کارت شبکه قرار مى گیرد. بنابراین بى دلیل نیست که کارت هاى شبکه ویژه کامپیوتر هاى سرویس دهنده که با معمارى ۶۴ بیتى ساخته مى شوند پهناى باند ۵۳۳ یا حتى ۱۰۶۶ مگابیتى دارند. در مقابل، بیشتر کارت هاى شبکه یک پارچه با برد اصلى از نظر آهنگ انتقال داده با کارت هاى شبکه PCI تفاوتى ندارند چون آنها نیز به درگاه PCI کند متصل اند. تنها راه حل اینتل در سرى تراشه هاى i865 و i875 با نام Communications (Streaming Architecture (CSA است که این گلوگاه را تقریباً برطرف کرده. در این شیوه، کنترل کننده شبکه از طریق یک مسیر اختصاصى با آهنگ انتقال ۲۶۶ مگابایت بر ثانیه به سرى تراشه متصل مى شود. در نتیجه، بخش هاى دیگر نمى توانند سرعت آن را پایین بیاورند. بد نیست در اینجا اشاره کنیم که این کنترل کننده هاى اینتل در عمل به سرعت ۱۵۰ مگا بایت بر ثانیه دست پیدا مى کنند در حالى که کنترل کننده هاى یکپارچه با برد اصلى مانند ۳Com، Broadcom یا VIA آن هم بدون وجود کارت هاى PCI دیگرى حتى تا نصف پایین مى آید. آنچه که در این میان بسیار عجیب است اینست که برخى شرکت هاى سازنده برد اصلى هیچ تمایلى به بهره بردارى از این فناورى اینتل ندارند و با وجود تراشه هاى سرى تراشه هاى i865، i875 روى محصولاتشان باز هم آنها را با کنترل کننده هاى Broadcom مجهز مى کنند. استانداردسازى سرى تراشه هایى که در آینده به بازار مى آیند این مشکل را برطرف مى کنند چون نه فقط گذرگاه پر سرعت PCI Experss را با خود دارند بلکه کنترل کننده شبکه گیگابایتى نیز با آنها یکپارچه شده. به نظر نمى رسد که Ethernet بتواند در بخش کامپیوترهاى شخصى به سرعت هاى بالاتر دست پیدا کند. اگر چه همین حالا نیز استاندارد Ethernet ۱۰ گیگابایتى تعریف شده و دستگاه هاى سخت افزارى آن در دست ساخت هستند اما براى بهره مندى از سرعت بالاى آن چاره اى به جز رفتن به سراغ کابل هاى فیبر نورى نیست. اگر روش هاى تشخیص خطا یا اندازه Packet در پروتکل Ethernet تغییر نکنند در شبکه هاى Ethernet ۱۰ گیگابایتى حداکثر مى توان از کابل هاى مسى به طول ۱۰ متر استفاده کرد که براى پیاده سازى عملى شبکه ها بسیار کوتاه است.