Capa física d'Ethernet
 |
L'article o secció necessita millores de format. |
| |
| Un connector estàndard 8P8C (sovint anomenat RJ45) que s'utilitza més habitualment en el cable de categoria 5, un dels tipus de cablejat utilitzat a les xarxes Ethernet | |
| Estàndard | IEEE 802.3 (1983 en endavant) |
|---|---|
| Mitjans físics | Cable coaxial, parell trenat, fibra òptica |
| Topologia de xarxa | Punt a punt, estrella, autobús |
| Variants principals | 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T |
| Distància màxima | 100 m sobre parell trenat, fins a 100 km sobre fibra òptica |
| Mode de funcionament | diferencial (equilibrat), òptic, unilateral |
| Velocitat de bits màxima | 1 Mbit/s fins a 400 Gbit/s |
| Nivells de tensió | ± 2,5 V (parell més trenat) |
| Tipus de connectors comuns | 8P8C, LC, SC, ST |
Les especificacions de la capa física de la família Ethernet d'estàndards de xarxes d'ordinadors són publicades per l'Institut d'Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE), que defineix les propietats elèctriques o òptiques i la velocitat de transferència de la connexió física entre un dispositiu i la xarxa o entre dispositius de xarxa. Es complementa amb la capa MAC i la capa d'enllaç lògic.
La capa física Ethernet ha evolucionat al llarg de la seva existència a partir de 1980 i abasta múltiples interfícies de mitjans físics i diversos ordres de magnitud de velocitat des d'1 Mbit/s fins a 400 Gbit/s. El medi físic va des de cable coaxial voluminós fins a parell trenat i fibra òptica amb un abast estandarditzat de fins a 80 km. En general, el programari de pila de protocols de xarxa funcionarà de manera similar a totes les capes físiques.
Molts adaptadors Ethernet i ports de commutació admeten múltiples velocitats mitjançant la negociació automàtica per establir la velocitat i el dúplex per als millors valors admesos pels dos dispositius connectats. Si l'autonegociació falla, alguns dispositius de velocitat múltiple detecten la velocitat utilitzada pel seu soci,[1] però això pot provocar un desajustament dúplex. Amb rares excepcions, un port 100BASE-TX (10/100) també admet 10BASE-T mentre que un port 1000BASE-T (10/100/1000) també admet 10BASE-T i 100BASE-TX. La majoria dels ports 10GBASE-T també admeten 1000BASE-T,[2] alguns fins i tot 100BASE-TX o 10BASE-T. Tot i que pràcticament es pot confiar en la negociació automàtica per a Ethernet sobre parell trenat, pocs ports de fibra òptica admeten múltiples velocitats. En qualsevol cas, fins i tot les interfícies de fibra de velocitat múltiple només admeten una única longitud d'ona (per exemple, 850 nm per a 1000BASE-SX o 10GBASE-SR).[3]
El 2007 ja s'utilitzava 10 Gigabit Ethernet tant a les xarxes empresarials com a les d'operadors, amb 40 Gbit/s [4][5] i 100 Gbit/s Gigabit Ethernet [6] ratificats.[7] El 2017, les incorporacions més ràpides a la família Ethernet van ser 200 i 400 Gbit/s.[8] Desenvolupament de 800 Gbit/s i 1,6 Els estàndards Ethernet Tbit/s van començar el 2021.
Subcapes
[modifica]Començant amb Fast Ethernet, les especificacions de la capa física es divideixen en tres subcapes per tal de simplificar el disseny i la interoperabilitat:[9]
- PCS (Physical Coding Sublayer) - Aquesta subcapa realitza auto-negociació i codificació bàsica (per exemple, 8b/10b), separació de carrils i recombinació. Per a Ethernet, la taxa de bits a la part superior del PCS és la taxa de bits nominal, per exemple, 10 Mbit/s per a Ethernet clàssic o 1000 Mbit/s per a Gigabit Ethernet.
- PMA (subcapa d'adhesió al medi físic): aquesta subcapa realitza l'enquadrament PMA, la sincronització/detecció d'octets i la codificació/descodificació polinomial.
- PMD (subcapa dependent del medi físic): aquesta subcapa consta d'un transceptor per al medi físic.
Referències
[modifica]- ↑ «Configuring and Troubleshooting Ethernet 10/100/1000Mb Half/Full Duplex Auto-Negotiation» (en anglès). Cisco Systems. [Consulta: 9 agost 2016].
- ↑ «Characteristics of 10GBASE-T Technology» (en anglès). fiber-optical-networking.com, 08-11-2017. [Consulta: 9 abril 2018].
- ↑ «IEEE P802.3df 200 Gb/s, 400 Gb/s, 800 Gb/s, and 1.6 Tb/s Ethernet Task Force» (en anglès). IEEE 802. IEEE. [Consulta: 17 gener 2022].
- ↑ «Consideration for 40 Gigabit Ethernet» (en anglès). IEEE HSSG, 01-05-2007.
- ↑ «40 gigabit Ethernet answers» (en anglès). IEEE HSSG, 01-05-2007.
- ↑ «HECTO: High-Speed Electro-Optical Components for Integrated Transmitter and Receiver in Optical Communication» (en anglès). Hecto.eu. [Consulta: 17 desembre 2011].
- ↑ «IEEE P802.3ba 40Gb/s and 100Gb/s Ethernet Task Force» (en anglès). IEEE, 19-06-2010.
- ↑ 802.3bs-2017 - IEEE Standard for Ethernet - Amendment 10: Media Access Control Parameters, Physical Layers, and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation (en anglès). IEEE 802.3, 2017-12-12. DOI 10.1109/IEEESTD.2017.8207825. ISBN 978-1-5044-4450-7.
- ↑ IEEE 802.3 Figure 1–1—IEEE 802.3 standard relationship to the ISO/IEC Open Systems Interconnection (OSI) reference model