IEEE 802.3bz

IEEE 802.3bz — стандарты компьютерных сетей Ethernet со скоростью передачи данных 2,5 Гбит/с и 5 Гбит/с, использующие витую пару с медными проводами. Такие стандарты предлагают промежуточные скорости между существующими стандартами гигабитного и 10-гигабитного Ethernet. Принятые в 2016 году стандарты получили названия 2.5 GBASE-Т и 5GBASE-Т.[1][2][3] С 2014 года аналогичные инициативы продвигались альянсами NBASE-Т и MGBASE-Т.


Стандарт IEEE 802.3bz[ | ]

IEEE 802.3 создал инициативу «2.5G/5GBASE-T Task Force» для работы над 2.5GBASE-T и 5GBASE-Т стандартами в марте 2015 года.[4]

23 сентября 2016 года совет по стандартам IEEE-SA утвердил стандарт IEEE 802.3bz-2016.[5]

Стандарт IEEE 802.3bz определяет следующие варианты:[6]

  • Скорость 2,5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров с применением кабелей категории 5е
  • Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров на кабелях категории 6
  • Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров при использовании кабелей категории 5е «в определенных случаях и конфигурациях развертывания»

Технология[ | ]

Физический (PHY) слой технологий передачи данных стандарта IEEE 802.3bz основан на разработках технологии 10GBASE-T, но работает на более низкой сигнальной скорости. При снижении скорости передачи сигналов до 14 или 12, скорость передачи данных снижается до 2,5 и 5 Гбит/с, соответственно.[7] Соответственно уменьшается спектральная ширина сигналов и упрощаются требования к кабельной инфраструктуре. Стандарты 2.5 GBASE-T и 5GBASE-T могут использовать неэкранированный кабель «витая пара» общей длиной до 100 м, если он удовлетворяет требованиям категории 5Е и категории 6, соответственно.[8]

Питание через Ethernet[ | ]

В отличие от более раннего стандарта 10GBASE-T, производители оборудования заявили о своем намерении реализовать стандарт 802.3at для передачи электропитания через Ethernet в некоторых типах NBASE-T коммутаторов. Это позволит упростить развертывание высокоскоростных беспроводных систем на базе стандартов 802.11ac и 802.11ax. Скорости этих вариантов Wi-Fi превышают скоростные возможности существующего стандарта 1000Base-T.[9]

Сравнение Ethernet технологий на основе витой пары[ | ]

Схематичное изображение требований различных стандартов Ethernet и частотных возможностей кабеля для разных категорий. Объём изображенных фигур пропорционален скорости, по вертикали указано количество используемых сигнальных пар, по горизонтали — количество битов, передаваемых на каждый Гц. Также указана спектральная ширина сигнала и гарантированные частотные характеристики кабеля категорий 3, 5e, 6, 6a.

Название Скорость[10]
(Мбит/с)
Количество пар[11] Бит/Гц Спектральная ширина
(МГц)
Требуемый кабель[12] Рейтинг кабеля
(МГц)
10BASE-T 10 1
1 10 Кат. 3 16
100BASE-TX 100 1 3.2 31.25 Кат. 5 100
1000BASE‑T 1,000 4 4 62.5 Кат. 5е 100
2.5GBASE-T 2,500 4 6.25 100 Кат. 5е 100
5GBASE-T 5,000 4 6.25 200 Кат. 6 250
10GBASE-T 10,000 4 6.25 400 Кат. 6А 500

История[ | ]

Проблема стандартизации Ethernet для промежуточных скоростей стала актуальной около 2014 года, когда с одной стороны стала ясна невозможность использования 10GBASE-T стандарта по кабельной инфраструктуре категории 5e, проложенной во многих зданиях, а с другой стороны, быстрое развитие быстрых Wi-Fi-протоколов, в частности IEEE 802.11ac, повысило спрос на недорогие межсоединения на скоростях более 1 Гбит/с (1000Base-T). Стандарт IEEE 802.3bz также поддерживает передачу электропитания через Ethernet, которая, как правило, не доступна в решениях 10GBASE-T.

В начале 2013 года серверные процессоры Intel Avoton получили интегрированные 2,5 Гбит/с Ethernet-контроллеры.

В то время как компания Broadcom объявила о выпуске ряда микросхем 2,5 Гбит/с трансиверов,[13][14] на рынке не были широко доступны коммутирующие микросхемы для скоростей 2,5 Гбит/с, а коммутаторы 10GBASE-T, как правило, не поддерживали промежуточные скорости.

В октябре 2014 года был основан альянс NBASE-Т,[15] , в который изначально вошли компании Cisco, Aquantia, Freescale и Xilinx. К маю 2015 года[16] альянс включал 34 компании, в него входило большинство производителей сетевого оборудования.

Конкурирующий альянс MGBASE-Т, также разрабатывающий Ethernet быстрее гигабита, был основан в декабре 2014 года.[17] В отличие от NBASE-T, представители MGBASE-T заявляли об открытости технических спецификаций на условиях открытых исходных ов.[18]

С образованием проекта стандартизации IEEE 802.3bz при поддержке Ethernet Aliance в июне 2015 года, представители NBASE-T и MGBASE-Т альянсов были вынуждены сотрудничать.[19]

Продукты для 2,5 и 5 Гбит/с Ethernet выпускают Aquantia и Realtek[20].

NBASE-Т[ | ]

NBASE-Т Альянс был основан в 2014 году Aquantia, Cisco, Freescale и Xilinx.[21] В настоящее время альянс состоит более чем из 45 компаний. Спецификации альянса нацелены на совместимость с IEEE 802.3bz.[22]

Примечания[ | ]

  1. IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T Task Force. IEEE Standards Association.
  2. New IEEE P802.3bz™ Project Achieves Significant Milestone Towards Enabling Higher Speeds Over Installed Base of Twisted Pair Cabling. IEEE Standards Association.
  3. IEEE's 802.3BZ Task Force Mediates MGBASE-T and NBASE-T Alliances. Planetech USA. Дата обращения: 22 ноября 2015. Архивировано 22 ноября 2015 года.
  4. IEEE 802.3bz Project PAR. IEEE 802.3bz Task Force. Дата обращения: 22 сентября 2015.
  5. [802.3_NGBASET FW: Approval of IEEE Std 802.3bz 2.5GBASE-T and 5GBASE-T]. IEEE P802.3bz Task Force. Дата обращения: 24 сентября 2016.
  6. Next Generation Enterprise Access BASE-T PHY Objectives. IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T Task Force.
  7. Cisco Live BRKCRS-3900, slide 41, time 57:40. Дата обращения: 15 января 2016. Архивировано 3 марта 2016 года.
  8. Technology. NBASE-T. NBASE-T Alliance (2015). Дата обращения: 18 октября 2015.
  9. Cisco NBaseT switches.
  10. Скорость передачи данных = количество пар × бит/Гц × спектральная ширина
  11. В каждом направлении, для 10 и 100 используются разные пары, для более быстрых стандартов для передачи данных в обе стороны используются одни и те же 4 пары
  12. Указаны требования для кабеля длиной 100 метров. При небольшой длине кабеля, соединяющего активные порты, возможно использование кабеля более низкой категории. Например, стандарт 10GBASE-T допускает использование Кат. 6 длиной до 55 метров. Аналогично, 5GBASE-T вероятно заработает на большинстве существующих инфраструктур на базе Кат. 5e.
  13. Broadcom Announces New High-Performance Multi-Rate Gigabit PHYs.
  14. Broadcom анонсировала новые мультискоростные контроллеры физического уровня
  15. Industry Leaders Form NBASE-T Alliance to Promote Multi-Gigabit Ethernet Technology for Enterprise Wired and Wireless Access Networks.
  16. NBASE-T Alliance Jumps to 34 Members.
  17. Open Industry Alliance and IEEE to Bring 2.5G and 5G Ethernet Speeds to Enterprise Access Points.
  18. Want 2.5G/5G BASE-T Connections? They're coming..
  19. IEEE's 802.3BZ Task Force Mediates MGBASE-T and NBASE-T Alliances. Дата обращения: 22 ноября 2015. Архивировано 22 ноября 2015 года.
  20. Things We Missed: Realtek Has 2.5G Gaming Ethernet Controllers
  21. The NBASE-T Alliance℠. NBASE-T Alliance, Inc. Дата обращения: 30 декабря 2015.
  22. Oh What a Year!. NBASE-T Alliance, Inc. Дата обращения: 30 декабря 2015.

Ссылки[ | ]